Test di estrazione per protezioni mobili da alpinismo

Mountain gears are approved by specific laboratory tests, which consider only the equipment mechanical resistance. A crucial problem, however, is the evaluation of their behaviour when they are really used on rocks in the outer environment. The purpose of this work is therefore the analysis of removable anchors resistance (pitons, nuts and friends) at the slow extraction test, in order to evaluate their load capability in a rock structure. Indeed, rock despite being very resistant presents a totally different behaviour with respect to the steel used in creating the mechanical constraints in laboratory tests. The experimental multi-year campaign was an initiative of the technical commission of the Italian Alpine Club (CAI Centro Studi Materiali e Tecniche), which has set up over 100 extractions. The obtained data concerning both anchors resistance and loads generated by the climber fall have been analysed with a statistical method. In order to obtain the probability of survival of the anchors involved in a fall, a numerical simulation has been performed. It has been also investigated the forecasting ability of technical experts (such as alpinism instructors, mountain guides and member of the mountain rescue) in the load prediction and in the evaluation of anchors resistance, in order to assess how their opinion is aligned with the effective resistance of anchoring devices. Finally, these is also a brief discussion regarding failure problem for fixed anchors, which are used together with removable devices, in order to protect a roped party when practicing mountaineering.

I materiali da alpinismo vengono omologati secondo specifiche norme che prevedono dei test di resistenza puramente meccanici da eseguire in laboratorio. Un problema di fondamentale importanza è però la valutazione della tenuta effettiva degli infissi una volta inseriti nell’ambiente per il quale vengono costruiti. Al fine di indagare la tenuta in ambiente montano degli ancoraggi mobili per alpinismo (le cosiddette “protezioni veloci”), una pluriennale campagna sperimentale è stata promossa dal Centro Studi Materiali e Tecniche del CAI. I test di estrazione lenta, eseguiti su roccia, hanno permesso di testare oltre 100 infissi, ottenendo quindi una discreta popolazione di dati. Le prove eseguite hanno confermato che la roccia nonostante si presenti resistente e solida possiede caratteristiche meccaniche diverse rispetto alle ganasce d’acciaio impiegate in laboratorio e questo si riflette sulle modalità di cedimento riscontrate. Infatti, mentre in laboratorio si verifica il solo cedimento meccanico dell’infisso, in ambiente montano questo può essere dovuto a frantumazione della roccia a causa delle pressioni troppo elevate presenti all’interfaccia tra infisso e roccia. Con un’approfondita analisi statistica sono state analizzate sia la resistenza degli ancoraggi sia i carichi che una caduta in parete genera su quest’ultimi e, a mezzo di tecniche di simulazione numerica, è stata espressa la probabilità media di sopravvivenza di un infisso nell’ipotesi che venga sollecitato dal volo di un alpinista. Successivamente, è stata indagata la capacità di previsione del carico di estrazione, per valutare quanto il parere di un esperto (guida alpina, membro del soccorso alpino o della commissione tecnica del CAI) sia allineato con l’effettiva resistenza dei dispositivi di protezione. Sono state evidenziate infine le modalità di cedimento della roccia quando sollecitata da ancoraggi fissi (Spit ROC, Spit FIX, chiodi resinati), che vengono utilizzati in accoppiata alle protezioni mobili per proteggere le cordate nello svolgimento dell’attività alpinistica.