[專家限定] 溪谷岩栓選擇

岩栓(bolt)的選擇和設置,在戶外活動中,都是相當受到爭議的題目。溪谷探險活動中,有部分的地點是必須要使用岩栓才能安全的通過。雖然理想上,我們都希望每個岩栓都可以長期使用。但在實際上並沒有辦法達到,特別是在私人的溪谷探勘上,由於重量、效率及費用的考量,會設置短時間的使用的臨時岩栓。




而在溪谷探險活動中,岩栓的承重除了架設緊繃繩外,大多只有個人體重加裝備的重量,因此在很多的設置原則上,會比攀岩或救援的岩栓設置原則來的低。但也因如此在溪谷探險的岩栓設置,需要更精準的考慮。

岩栓會分為固定岩栓及臨時岩栓兩種,固定岩栓是設置在經常性或是商業性的溪谷活動時使用,由於使用頻率較高,一般來說會考慮使用強度及耐用性較高的岩栓。而對於較長的探勘路線,由於不確定需要的岩栓量,以及設置工具的限制,會使用設置速度較快,以及整體重量較輕的岩栓。

目前固定岩栓一般來說是採用攀岩岩栓的標準,剪力方向的斷裂強度大於25kN,張力方向的斷裂強度15kN。而臨時岩栓目前就沒有比較一致的設置標準。以較高標準來看,剪力方向斷裂強度需要到達15kN,這是以一般的安全吊帶強度12kN 來做參考,不過實際上即使攜帶裝備垂降所能產生的衝擊實際上不會高於3kN,因此目前市面上也有開始販售斷裂強度僅到達9kN的臨時岩栓。

下面就兩種岩栓來進行說明:

臨時岩栓

所謂臨時岩栓,就是在探勘新路線或是採取新走法時,所設置的岩栓。




臨時岩栓的設置原則
  • 僅設置必要的岩栓
如果該路線有明顯的天然固定點,例如樹木、岩石或是天然地形,擇採用耐用的捨棄扁帶加垂降環,考慮LNT(無痕山林)的概念,扁帶盡量選用亮度較低,例如黑色、深綠、深藍等顏色。垂降環選用不鏽鋼,斷裂強度20kN以上的材質。
  • 可移除或填平
在探勘的前提下,不確定路線上會有多少地形需要使用岩栓,因此會帶相當多的臨時岩栓量。一方面是設置快速,另一方面是重量及體積較輕。由於臨時岩栓的強度較低。因此設置盡可能需要考慮可移除性,或無法移除,也需要可以填平,避免造成後續探訪者,或是其他動物的危險。
  • 位置選擇
在探勘所設置的臨時岩栓,雖然說是臨時,但是岩栓在設置固定岩栓前,有一段蠻長的空窗期,這段時間也是會有蠻多人去使用的。因此也是要跟固定岩栓是相同的標準,需要考慮受力方向、繩索磨擦以及回收性。
  • 材質選擇
在溪谷探勘中,岩栓的設置是相當未知的,因此大都需要攜帶較多的數量,因此對於體積及重量上是蠻大的顧慮。另一方面,因為探勘活動大多為私人非贊助進行,因此在經費上也是相當的問題。如果是經常性前往的路線,臨時岩栓在幾年內就應該更換為固定岩栓,或是進行移除或是切平處理。因此在材質上主要還是以荷重條件為主,而建議至少具有做抗腐蝕處理,例如鍍鋅、熱浸鍍鋅。如果可以使用不鏽鋼則是更好的選擇。

臨時岩栓類型

  • 敲擊式外迫螺栓: 
敲擊式外迫螺栓包含兩個部分,一個是螺栓本體,一個是外迫椎體。這個系統在一般工程上蠻普遍的,不過都不是使用在高承重的狀況。主要的好處是需要鑽孔的深度較淺。

過去大多使用於探洞的活動中,這類型的岩栓特徵是外徑很大,例如8mm內徑,外徑就需要12mm。但需要的深度很淺,大約30~40mm左右。由於外徑較大,適用較軟的岩質,因此在探洞活動中過去經常被使用。而對硬的岩質來說,由於無法完全擴張產生壓力,因此實際上的受力強度無法達到設計的數值。

部分敲擊式外迫螺栓是自帶鑽頭,但由於耐用性與一般的鑽頭差很多,因此可能需要多個螺栓才能完成。過去這類型的螺栓,承重強度上比較受到質疑,但目前有部分廠牌聲稱可到超高的強度,並採用不鏽鋼的材質。但由於深度較淺,在部分的使用者有提到拉出強度很低,因此在設置時需要特別注意。

這類型的岩栓目前還是會視為臨時性的岩栓。這種類型雖然不可被移除,但是螺栓是屬於母頭,因此在正確的設置下,未來是可以填平的。


自攻牙式敲擊膨脹錨栓


  • 套筒式膨脹螺栓
這種螺栓在平常家中或是五金行都可以買的到,很多朋友對會相當信任這種類型的螺栓,但事實上在戶外使用上是有蠻高的顧慮的,因為這類型的螺栓,套筒與本體是分開的,在設置時事實上是需要扭力板手才能正確的進行設置,過高的扭力會使得螺栓受損導致強度下降。

而且鑽孔後需要相當高的清潔性,才能夠避免套筒未完全撐開的狀況。由於日常工程常常會見到這類型的螺栓,大家常會誤會這類型的螺栓可以達到固定螺栓的要求,但事實上以一般使用的直徑(10mm)來說,大約只有固定螺栓強度的一半(大約15kN),因此僅能視為臨時性的岩栓。
               


  • 自攻式螺栓
這是近幾年來工程上開始使用的螺栓,就是像一般的螺絲一樣,直接打孔後鎖入即可,早期由於技術問題,並沒有被廣泛使用。但近年來因為技術的演進,不論是強度或是耐用性上都可以達到相當高的標準,因此目前這種螺栓在工程上已經被大量使用。主要的優勢是設置簡單,重量輕,抗拉力的能力不錯,也不需要扭力板手就可以設置,而且回收相當簡單,只需要轉出來即可。目前在探洞活動上已經開始被使用,而在溪谷探勘上也是新的趨勢,可以直接搭耳片就可使用。若採用不鏽鋼材質,足夠深度,是可以當作固定岩栓使用。不過不鏽鋼材質的自攻式螺栓價錢相當高,整體來說高於其他的固定式螺栓,因此大多僅使用高耐候型的材質來做為臨時岩栓。





  • 楔型膨脹螺栓
楔膨脹螺栓是目前固定螺栓的標準選項之一,結構上與套桶型不同的地方是膨脹的金屬片式固定在軸心上,鑽孔的尺寸與螺栓的尺寸相同。
過去大多只用直徑10mm或是12mm在固定螺栓上,不過也有開始使用8mm直徑的楔型膨脹螺栓用於臨時螺栓的應用,主要適用在超高硬度的岩石上。




固定岩栓

固定岩栓設置的目的是為了提供休閒及商業溪谷活動的安全性,因此和臨時岩栓的少量使用的臨時岩栓有所不同。




固定岩栓的設置及選擇原則
  • 位置選擇
除了具有臨時岩栓的位置選擇外,固定岩栓還需要考慮環境的影響,需要避免被落石破壞,或是經常性的被水流沖刷的位置,以及垂降位置必須要考慮豐水期的狀況,因此很多固定岩栓的位置是需要使用繩索橫渡才能到達。
    • 承重力考慮
    由於固定岩栓除了需承受單個垂降者的狀況,還需要考慮在救援的狀況下,需要荷重2-3人以上的狀況。一般來說,固定岩栓的剪力方向的斷裂強度需達 25kN。除了剪力方向的承重力外,還需要考慮軸向方向的斷裂強度,主要是因為在救援或引導垂降時會有軸向受力的分力,一般來說,固定岩栓的拉力方向斷裂強度需達15kN。
    • 材質選擇
    固定岩栓需要使用非常耐用的材質,至少需要25年使用年限。除了有海水侵蝕的顧慮外,會建議使用316不鏽鋼,如果有接近海邊的溪谷,最少需要使用316不鏽鋼。如果可以使用鈦的話會是最佳的選擇。

    固定岩栓類型


    • 楔型膨脹螺栓
    楔型膨脹螺栓是目前溪谷的固定螺拴的主要類型,和一般的套桶式膨脹螺拴相比,相同直徑的承重力及抗拉張力較高,目前建議使用的螺栓直徑為10mm ,螺栓長度需超過6cm以上,鑽孔直徑於螺栓直徑相同。主要的問題就是耳片遺失,這部份只能靠各位溪谷愛好者的自我規範,因此即使是前往已經都放置固定螺栓的路線,還是需要攜帶幾個耳片備用。


    • 植筋式岩栓
    這類型的岩栓式目前戶外固定岩栓的主要選擇,只要正確設置就可以達到非常高的強度,穩定度也相當高,不過在溪谷中目前較少被使用,主要的原因是價格相對較高,而且設置後需要等待一段時間(通常0.5~1小時)。如果設置不當,例如:混膠不良,則強度會大幅下降,這部份比較麻煩的是外觀看不太出來,目前在台灣的溪谷中幾乎沒有被發現。



    結論及提醒

    在溪谷探險活動中,岩栓在關鍵的地形是必須要的人工裝置。但目前在溪谷中已設置的岩栓,有很多的狀況不佳。而岩栓設置上,大多的設置者沒有經過系統的訓練。因此在使用上需要採取更保守的策略,進行詳細的觀察,在使用時必須要先進行安全確保。


    Sam Yang
    ZA首席指導員