Tecniche di Assicurazione: confronto tra “classica” e “ventrale”

Club Alpino Italiano
Commissione Centrale Materiali e Tecniche
Tecniche di Assicurazione:
confronto tra
“classica” e “ventrale”
A cura di
Giuliano Bressan, Claudio Melchiorri
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Nota introduttiva
Questo documento riporta alcune delle considerazioni fatte sulla base del lavoro
(peraltro ancora non concluso) di confronto tra le tecniche di assicurazione
classica e ventrale eseguito dalla CMT.
Su questo argomento sono già stati predisposti dalla CMT e divulgati alle Scuole
CAI alcuni documenti (videofilmato e dispensa di accompagnamento). Quanto
qui riportato rappresenta un possibile supporto didattico per una lezione di
confronto tra le tecniche di assicurazione, e rimanda in ogni caso alla visione
del filmato e alla lettura della dispensa.
Suggerimenti o segnalazione di eventuali errori sono naturalmente più che ben
accetti!
Aprile 2003
Giuliano Bressan
Claudio Melchiorri
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• Alcuni concetti base
CONTENUTO
• Tecniche di assicurazione - generalità
• Assicurazione “CLASSICA”
• Assicurazione “VENTRALE”
• Confronto tra le tecniche di assicurazione
• Conclusioni
• La posizione della SCA
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Caduta con corda bloccata:
l’energia di caduta viene assorbita prevalentemente
dalla corda (elasticità)
elasticità della corda (prove al Dodero)
la “corda” definisce l’entità delle forze
Caduta con freno dinamico:
l’energia di caduta viene assorbita prevalentemente
dal freno (attrito)
il “sistema di frenata” definisce l’entità delle
forze
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Freno
Un qualsiasi freno può essere considerato un
“MOLTIPLICATORE DI FORZA”
• forza F m in “ingresso” al freno (generata dalla mano)
• forza F a in “uscita” dal freno (che arresta la caduta)
F a = K F m
il valore del “fattore di moltiplicazione” (K)
dipende dal freno (efficacia del freno)
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Freni
mezzo barcaiolo
otto
tuber (secchiello) piastrina Sticht
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FRENI: MOLTIPLICATORI DI FORZE
forza a monte
del freno (mano)
F m
freno
F s
F a
forza scaricata sull’ancoraggio
o sull’imbracatura
forza a valle del
freno (corda)
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EFFICACIA DEI DIFFERENTI FRENI
(valori qualitativi)
MEZZO BARCAIOLO
OTTO
TUBER
PIASTRINA STICHT
Fm
Fa
RAMI
PARALLELI
8 – 12
2 – 3
1.5 – 2
1.5 – 2
Fm
Fa / Fm
RAMI
A 180°
6 – 8
4 – 6
3 – 5
3 – 5
Fa
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Il ½ barcaiolo fornisce la massima
capacità frenante in caso di caduta
senza rinvii (situazione più pericolosa)
Valori tipici per il ½ barcaiolo:
Fm = 20 - 30 daN
Fa = 200 - 300 daN
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E’ comunque importante
sottolineare che nell’azione
frenante conta l’azione combinata:
dell’ASSICURATORE
(forza esercitata dalla mano)
del FRENO
(sua efficacia)
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Si può ottenere lo stesso effetto di frenata:
- con una “debole” forza della mano e un freno
“molto efficace”
- con una “elevata” forza della mano e un freno
Però in generale:
“meno efficiente”
- èmeglio unfreno efficace che può essere
modulato morbidamente in caso di richiesta di
basse forze frenanti
- piuttosto che un freno poco efficace che non
permette di trattenere cadute importanti
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Inoltre, le forze generate nella
catena di sicurezza sono determinate:
principalmente
dal comportamento di colui che assicura
(e dalle caratteristiche del freno e della
corda)
piuttosto che
dal tipo di tecnica utilizzata
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Assicurazione dinamica
Nel caso di assicurazione dinamica non
ha senso parlare di “fattore di caduta”
(non è la corda l’elemento determinante per la grandezza
delle forze in gioco)
È più opportuno riferirsi alla
“entità della caduta”
(con questa, aumentano le energie e i tempi di arresto)
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Effetto del rinvio
La forza applicata
sull’ultimo rinvio è
circa il doppio della
tensione nella corda
Il rinvio può essere
considerato come un
“moltiplicatore di forze”
(attrito)
Test semistatici: 1.7
Test dinamici: 1.35 – 1.50
rinvio
810 daN
freno
300 daN
alpinista
che cade
A
ultimo
rinvio
alpinista
510 daN
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Funzione del freno e della mano
Due fasi di una trattenuta:
• fase “inerziale” (1 – 2 decimi di secondo)
In questa fase si determina la “forza di arresto”
(massimo valore di forza durante la tenuta)
• fase “di scorrimento” (fino alla fermata
della caduta) L’entità dello scorrimento è
inversamente proporzionale alla “forza media”
Non ha senso, come spesso si è tentati di fare,
confrontare la
forza di arresto con lo scorrimento
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Filmato 1
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fase inerziale
[m]
[daN]
[daN]
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
Fase inerziale
Assicurazione con freno su chiodo: caduta e corse
Fase di scorrimento Corda bloccata nel freno
Corsa nella fase inerziale
Corsa totale nel freno
Caduta totale
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
tempo (secondi)
0.6 0.7 0.8 0.9 1
700
600
500
400
300
200
100
Assicurazione con freno su chiodo - forza sul rinvio e sulla sosta (tratteggio)
Fase inerziale Fase di scorrimento Corda bloccata nel freno
Forza sul rinvio
Forza sulla sosta
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
25
20
15
10
5
Assicurazione con freno su chiodo - forza applicata dalla mano
Fase inerziale Fase di scorrimento Corda bloccata nel freno
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
tempo (secondi)
0.6 0.7 0.8 0.9 1
fase di
scorrimento
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Non è possibile arrestare una caduta
importante senza scorrimento della corda
nel freno
Caso limite:
scorrimento nel freno senza rinvii
≅ 1/3 della lunghezza del volo
volo = 15 m scorrimento = 5 m !!!
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Il CARICO dipende:
principalmente dalla
FORZA FRENANTE
in minore misura dal
TIPO DI ASSICURAZIONE
La CORSA DELLA CORDA nel freno dipende:
principalmente dal
TIPO DI ASSICURAZIONE
in minore misura dalla
FORZA FRENANTE
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Le tecniche di assicurazione dinamica
si possono distinguere in:
1) tecniche che non consentono il sollevamento
dell’operatore
assicurazione classica
2) tecniche che hanno in tale sollevamento la
caratteristica principale
assicurazione ventrale
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ASSICURAZIONE CLASSICA
Si distinguono tre casi:
1 - freno collegato al vertice del triangolo di
sosta, assicuratore collegato al più sicuro
degli ancoraggi
ancoraggi
di sosta
assicuratore
A
freno
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ASSICURAZIONE CLASSICA
2 - freno collegato al vertice del triangolo
di sosta, assicuratore collegato al vertice
del triangolo di sosta (bilanciamento) in
condizione appesa o appoggiata
ancoraggi
di sosta
assicuratore
A
freno
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ASSICURAZIONE CLASSICA
3 - freno collegato direttamente ad uno dei
chiodi di sosta (tra loro uniti in serie),
assicuratore collegato a un ancoraggio
ancoraggi
di sosta
assicuratore
A
freno
23/65

A
ASSICURAZIONE CLASSICA
Tre modi di effettuare
l’assicurazione classica
A A
(1) (2) (3)
24/65

ASSICURAZIONE CLASSICA
In caso di volo, nel secondo caso
l’assicuratore tende ad essere sollevato
A
A
A
A
(1) (2) (3)
25/65

ASSICURAZIONE CLASSICA
In caso di volo, nel secondo caso
l’assicuratore tende ad essere sollevato
A
A
A
A
(1) (2) (3)
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CARICO AL RINVIO (daN)
CORSA NEL FRENO (cm)
700
600
500
400
300
200
100
A S S I C U R A Z I O N I C L A S S I C H E
A C O N F R O N T O
0
CLASSICA FRENO SUL
CHIODO
CARICO CORSA
APPOGGIATO APPESO
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Caso 1
A
freno
freno
A
durante il ribaltamento
il freno non è operativo
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Caso 1
DUE aspetti negativi (non presenti nel caso 3):
1. maggior caduta
(dovuta al ribaltamento della sosta)
2. “strappo” sulla corda
maggior forza frenante
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Filmato 2
30/65

Caso 3 (collegamento in serie)
A
Minori sollecitazioni rispetto al caso 1
UN aspetto negativo:
freno
un solo ancoraggio è interessato
direttamente dalla sollecitazione
non si ha distribuzione dei carichi sugli ancoraggi
da considerare se gli ancoraggi sono solidi
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ASSICURAZIONE VENTRALE
ancoraggi
di sosta
assicuratore
A
I o rinvio
freno
32/65

ORGANIZZAZIONE
ASSICURAZIONE VENTRALE
triangolo
di sosta
rinvio al
vertice
freno in vita
33/65

Assicurazione CLASSICA BILANCIATA
e
Assicurazione VENTRALE
• stesso svantaggio:
sollevamento dell’assicuratore
• stesso vantaggio:
carichi simili
sulla sosta e sull’ultimo rinvio
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Filmato 3
35/65

ASSICURAZIONE VENTRALE
Difetto: innalzamento di chi assicura
con strappo più o meno violento e di entità
simile a quella subita da chi vola
Pregio: genera carichi inferiori
(in particolare sulla sosta e sull’ultimo rinvio)
rispetto ad altre tecniche di assicurazione
Il motivo principale NON è l’innalzamento
dell’assicuratore ! ! !
36/65

Filmato 4.1
Assicurazione ventrale - Freno: ½ barcaiolo
37/65

Filmato 4.1
Assicurazione ventrale
Freno: ½ barcaiolo
Carico al rinvio: 621 kp
Carico alla sosta: 50 kp
Corsa della corda nel freno: 35 cm
38/65

Filmato 4.2
Assicurazione ventrale - Freno: ½ barcaiolo
39/65

Filmato 4.2
Assicurazione ventrale
Freno: ½ barcaiolo
Carico al rinvio: 458 kp
Corsa della corda nel freno: 47 cm
40/65

Filmato 4.3
Assicurazione ventrale - Freno: otto
41/65

Filmato 4.3
Assicurazione ventrale
Freno: otto
Carico al rinvio: 447 kp
Corsa della corda nel freno: 61 cm
42/65

Filmato 4.4
Assicurazione ventrale - Freno: ½ barcaiolo
43/65

Filmato 4.4
Assicurazione ventrale
Freno: ½ barcaiolo
Carico al rinvio: 489 kp
44/65

Filmato 4.5
Assicurazione ventrale - Freno: tuber
45/65

Filmato 4.5
Assicurazione ventrale
Freno: tuber
Carico al rinvio: 559 kp
46/65

Assicurazione ventrale
Picco di forza:
dopo 2 – 3 decimi
In corrispondenza,
il sollevamento è
di pochi decimetri
daN cm
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
carico al rinvio
0
0 0.1 0.2
tempo (s)
0.3 0.4
sollevamento
47/65

Considerazioni
Le tecniche che comportano l’innalzamento
dell’assicuratore generano carichi 10% circa
inferiori
Ulteriori differenze (fino al 20%) dipendono
dal diverso comportamento dell’assicuratore
All’aumentare della massa di chi assicura
aumentano le forze generate
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Considerazioni
Più rinvii angolati nella catena di sicurezza:
aumentano l’attrito della corda
generano carichi maggiori
riducono l’entità del sollevamento
(adottare l’assicurazione ventrale
non influenza i carichi)
diminuiscono le differenze tra
le varie tecniche
49/65

Passaggio alternato di ½ corde
nei rinvii:
• la catena di sicurezza
risulta più dinamica
(minor attrito, 1 sola corda)
• si riduce il carico
sull’ultimo rinvio
• “mezzo barcaiolo” e
“otto” non adatti
• attenzione! una sola corda
coinvolta nel volo…
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CONFRONTO
TRA LE
TECNICHE DI ASSICURAZIONE
Difficile:
• diverso comportamento di chi assicura
• condizioni operative reali possono
falsarne le caratteristiche
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Filmato 5
52/65

E’ l’abilità
(o meglio la “mano” dell’assicuratore)
più che la tecnica adottata
a determinare gli sforzi nella catena
di assicurazione ! ! !
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Assicurazione
con
sollevamento
Assicurazione
senza
sollevamento
Confronto tra le tecniche di
assicurazione
Pregi
• Facile eseguibilità, comodità
• Maggior precisione nella
gestione della corda
• Minore sollecitazione in sosta
e sull’ultimo ancoraggio
• Facile eseguibilità, comodità
• L’assicuratore non è coinvolto
dal volo
• Minori problemi, dopo il volo,
nelle manovre di autosoccorso
Difetti
• Forte strappo
all’assicuratore, con
possibilità di significativi
urti contro la parete
• Maggiori difficoltà, dopo il
volo, nelle manovre di
autosoccorso
• Maggiore lunghezza del
volo di chi cade
• Maggiore sollecitazione in
sosta e sull’ultimo rinvio
54/65

Quali conclusioni si possono trarre?
Quale è la tecnica di assicurazione
migliore?
55/65

O s s e r v a z i o n i
preminenza del ruolo della forza esercitata
dall’operatore rispetto al tipo di freno o
alla tecnica di assicurazione adottati
è questa che determina le tensioni sulla
catena di sicurezza!!!
il sollevamento dell’assicuratore
(nelle tecniche che lo comportano)
riduce il carico di circa il 10%
56/65

O s s e r v a z i o n i
l’entità del sollevamento influisce poco
sulla riduzione del carico al rinvio
la presenza di attriti (rinvii angolati, roccia,
ecc.) tende ad annullare le differenze
tra le varie tecniche di assicurazione
57/65

S u g g e r i m e n t i
1. tenere il triangolo di collegamento degli
ancoraggi il più corto possibile
compatibilmente con la distribuzione dei
carichi sugli stessi
2. se si prevede il sollevamento dell’operatore,
fare in modo che questo sia limitato senza
nulla togliere all’efficacia della tecnica
58/65

S u g g e r i m e n t i
3. operare con il freno all’altezza del petto:
tenuta più morbida e quindi minori
sollecitazioni nella catena di sicurezza
59/65

C o n c l u s i o n i
non esiste una tecnica chiaramente
superiore alle altre in tutti gli aspetti
un opportuno allenamento ad una trattenuta
morbida porta ad una riduzione dei carichi
(attenzione però nei voli lunghi…)
solo una oculata scelta permette l’adozione
della tecnica di assicurazione più adatta in
quella particolare situazione
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La posizione della
Scuola Centrale di Alpinismo
Con soste e ancoraggi sicuri (spit, fix, ottimi chiodi, ecc.)
sono da preferirsi le tecniche che non implicano
il sollevamento dell’operatore, pur sollecitando
maggiormente la catena di sicurezza, in quanto non
coinvolgono l’assicuratore e permettono corse limitate;
la sosta può essere allestita nella versione sia con
collegamento in parallelo che in serie degli ancoraggi
Con soste e ancoraggi poco affidabili
sono da preferirsi le tecniche che implicano il
sollevamento dell’operatore in quanto sollecitano in
modo minore la catena di sicurezza;
allo stato attuale delle conoscenze, l’assicurazione
ventrale è da ritenersi leggermente migliore della
classica “bilanciata”
61/65

La posizione della SCA
Col collegamento in parallelo degli ancoraggi,
è bene che il triangolo di sosta sia il più corto possibile
compatibilmente con la sua funzione di ridistribuzione
dei carichi sugli ancoraggi stessi
Si riduce l’effetto negativo del “ribaltamento della sosta” che si
verifica nella tecnica di assicurazione classica (senza sollevamento
dell’operatore) e si limita l’innalzamento dello stesso in quelle che
lo implicano, senza tuttavia pregiudicarne i vantaggi
Per quanto riguarda i freni:
è consigliabile il ½ barcaiolo quando non sia prioritaria
la riduzione dei carichi sull’ultimo rinvio e sulla sosta
L’utilizzo di attrezzi a minor fattore frenante è
consigliabile laddove la poca affidabilità dei rinvii e
della sosta richieda un abbassamento delle tensioni
e la lunghezza dei voli non sia eccessiva
(uso di guanti se si prevedono lunghi scorrimenti della corda)
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La posizione della SCA
Nel caso di utilizzo di due mezze corde “alternate”,
l’uso di un freno che separa le corde (tuber, piastrina
Sticht o simili) è necessario nell’assicurazione al
primo di cordata per evitare pericolosi sfregamenti
tra corda e corda nel freno stesso
Un opportuno esercizio all’uso delle varie tecniche
consente in ogni caso di raggiungere un utilizzo ottimale
delle stesse, specialmente per quanto riguarda il controllo
dello scorrimento della corda nel freno
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La posizione della SCA
Una particolare attenzione è stata rivolta al caso
dell’arrampicata con protezioni ravvicinate e ancoraggi
sicuri (arrampicata sportiva)
In queste condizioni può essere prioritario un criterio
non considerato nello studio della CCMT:
quello della gestione comoda e rapida della corda
In tale caso può essere preferibile la scelta
dell'assicurazione ventrale
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La posizione della SCA
Si può concludere osservando che
il miglior sistema in assoluto non esiste
Si raccomanda pertanto di:
1. esercitarsi nell’applicazione delle varie tecniche
in condizioni sperimentali significative
2. insegnare ad utilizzare le tecniche di assicurazione
con spirito critico, in modo da adottare quella più
adatta in relazione al tipo di terreno che si sta
affrontando
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Quanto presentato è il frutto del lavoro congiunto di diversi
organismi ed esperti che qui si desidera ringraziare:
Commissione Centrale Materiali e Tecniche:
Vittorio Bedogni, Pierangelo Bellotti, Giuliano Bressan,
Patrizio Casavola, Luigi Costa, Giovanni Duca, Maurizio Giarolli,
Claudio Melchiorri, Oskar Piazza, Gigi Signoretti, Carlo Zanantoni
Scuola Centrale di Alpinismo:
Vellis Baù, Giuliano Bressan, Lorenzo Giacomoni,
Claudio Melchiorri, Alberto Ongari, Oskar Piazza
Scuola Alpina Guardia di Finanza:
Vellis Baù
Stuntmen:
Vellis Baù, Gianni Bavaresco, Giuliano Bressan, Maurizio Giarolli,
Claudio Melchiorri
Collaborazione tecnica:
Sandro Bavaresco, Antonio Carboni, Fabrizio Marangon,
Daniele Mazzucato
Riprese:
Giovanni Duca, Oskar Piazza
66/65