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“飞拉达”建设规范探讨
——以贵州红果树景区“飞拉达”为例

2019-02-23石晓智黎有为

绿色科技 2019年1期
关键词:植筋拉达攀登者

石晓智,贺 卫,李 坡,黎有为

(1.贵州省山地资源研究所,贵州 贵阳 550000;2.贵州省喀斯特洞穴旅游资源开发利用工程技术中心,贵州 贵阳 550001)

1 引言

起源于第一次世界大战时期欧洲的“飞拉达”(Via ferrata)也称铁道式攀登或岩壁探险,是一项参与性和挑战性较强的辅助性登山(攀岩)运动和日益受风靡全球的探险旅游项目。它借助在山坡或岩壁上修建的安全设施让攀登者相对轻松地攀上陡峭的岩壁和山锋,具有更好的大众普及性和参与性。由于野外徒手攀岩要求攀爬者具备一定的身体素质并掌握一定的技术要领,对于初学者来说存在一定的风险和困难,而“飞拉达”攀登保留了野外攀岩的刺激和挑战,较大程度地降低了对攀爬者的专业技术和体能的严格要求,老少适宜。同时,在专业安全器材的保护下,不仅能锻炼体能和意志,增强心肺功能,还能提高探险旅游体验,广阔地欣赏风景,使那些追逐攀岩激情,勇于挑战的人美梦成真。

贵州是典型的喀斯特山区,高原山地面积占全省国土面积的87%[1,2],奇峰耸立,岩壁陡峭,具有开展山地户外康体运动和“飞拉达”探险旅游基础条件和良好前景。文章对贵州红果树“飞拉达”建设过程的阐述以及对国内“飞拉达”建设规范的探讨,将对贵州及国内未来“飞拉达”的开展起示范带作用,对规范“飞拉达”建设有一定指导和帮助。

2 红果树景区概述

红果树景区位于贵州省绥阳县北部的大路槽乡境内,地理坐标 为 东 经 107°15′~107°25′、北 纬 27°59′~28°。景区面积约10 km2,属亚热带季风气候区,芙蓉江三级支流脚桶河通过景区。区内喀斯特生态环境优良、地貌独特、类型多样,不仅拥有峡谷、山峰、洞穴、瀑布、天窗、天生桥,伏流、地下河、湖泊等地貌,而且喀斯特生态系统典型,植被茂密,更有国家一级保护植物红豆杉等多种珍稀植物,集喀斯特地貌景观及多种资源于一身,是贵州独具特色的喀斯特风景旅游区。景区2012年10月正式对外开放,2017年9月被评为国家4A级景区。目前,除开发了天缘洞、天门洞、滴水观音、天生桥、象鼻山、天星洞、太平天国遗址、卧龙宫、水帘洞、瀑布等传统观光旅游项目外,还开发了洞穴康养、洞穴穿越等特种旅游。2016年,又精心打造了红果树天生桥“飞拉达”探险旅游线路,不仅增加了景区的旅游项目,丰富了的旅游产品类型,还提升了影响力和市场竞争力。该项目自建成以来已接待了国内外的户外运动专家、“飞拉达”爱好者和游客,成为景区独具特色的探险旅游产品之一。

3 红果树“飞拉达”

3.1 “飞拉达”线路

“飞拉达”线路位于红果树景区内芙蓉江三级支流脚桶河下游,高86 m,桥拱孔高57 m,宽22 m,跨度88.1 m[3]的天生桥东侧岩壁及天生桥下洞穴内。天生桥发育于早三叠统夜郎组石灰岩内,是地下河崩塌的洞穴残留洞段。石灰岩节理裂隙不发育,岩石结构稳定,完整度大于85%,表面钙化层低于10%,岩壁无植被,适宜开展“飞拉达”探险旅游。

红果树“飞拉达”是根据景观分布、地形地貌、区域地质、岩壁的产状、岩石结构等情况,以满足攀登者由易到难分进式体验探险旅游的理念而进行线路设计,是贵阳国家高新区2015年度科技计划项目示范工程。

线路全长约300 m,根据天生桥地形设计,平面形态为“U”字型[4],分为前、后两段,中间由一钢筋吊桥连接。前段为线路起点至天生桥另一洞口(AB)。起点处位于天生桥上游湖泊水坝右侧岩壁上。从起点处开始经过2个扇面,2~3 m的爬升后,沿洞壁穿越天生桥下洞穴至另一洞口,纵跨岩壁长约115 m。该路段设置了较多的人造辅助抓点、脚蹬点,以增强用户体验感。前段线路难度较低,不会消耗攀登者的太多体力,但可满足攀登者的好奇心,并在攀登过程掌握一些基本的攀爬技术,为继续攀登后段线路作好心理和技术上的准备。前段线路末端建有一撤退通道,可使体力不支或不愿继续前行者安全撤离,也可让继续攀登者进行简单的休整并检查自己的装备,准备迎接更高难度的后半段线路的挑战。之后,线路进入后段(CD)。通过一座横跨约20 m宽河流的悬空三索钢索吊桥后到达洞穴左壁,再经过一缅甸桥后,左侧岩壁更加陡峭,且多处为负角度,难度相对较大,攀登者需在负角度岩壁上爬升4~5 m,同时身体会悬空,需要一定的臂力和体力才能完成。

在接近终点的时候,设计了两条线路,其中一条消耗体力较少,穿过一天然溶洞轻松抵达终点;另外一条线路是为了给攀登者更强的刺激体验,需挑战一面高约6 m,角度大约-60°的岩壁。在岩壁上修建了钢丝网和木桥,攀登者需通过钢丝网爬上岩壁,并借助已搭建好的木桥横移到达岩壁正下方后才能到达终点(图1)。

图1 贵州绥阳县红果树“飞拉达”(Via ferrata)平面示意

3.2 线路特色

红果树“飞拉达”作为贵州省首条“飞拉达”探险旅游产品,中国第一条喀斯特洞穴内“飞拉达”体验旅游线路,具有较强挑战性、刺激性和参与性,并具有以下特点。

(1)线路包含天然洞穴、岩石缝隙,构成了多元的“飞拉达”线路,并加入了三索钢桥切换左右岩壁和难度升级的路段,同时在高负角度岩面上搭建了不锈钢丝网和木桥,让攀登者在安全的前提下享受更加惊险刺激的的探险旅游过程,不仅可从空中观赏景区瀑布和湖泊景色,还可体验和挑战不同难度的“飞拉达”路段。

(2)充分利用地形和岩石结构稳固的优势,在线路上挑选了多处稳固、舒适的岩壁凹凸部位作为自然的攀爬点,让攀登者更加亲近自然。

(3)根据地形的变换,在不同的角度的岩面上植入了各种宽、窄、长、短的不同的攀登架、木桥、缅甸桥,使攀登过程更加流畅自然。

4 红果树“飞拉达”建设过程

4.1 前期工作

在“飞拉达”修建前,项目组织设计、施工和其他相关工程技术人员对红果树景区的自然环境进行多次勘查,内容涉及建设地及周边的地质、地理、水文、气象等情况。重点调查天生桥所在崖壁的完整度、节理裂隙发育情况、天生桥的空间展布及规模、河流水位的季节变化及岩壁植被发育情况等。基于此,完成红果树“飞拉达”建设项目可性行研究报告,并进行了线路的设计、规划等技术文件的编制工作,开展多次论证。

根据项目设计和规划要求,施工前使用SRT(单绳技术)在岩壁上进行实地勘测,采用红外线测距仪精确测量线路总长度,计算建筑材料使用数量。

精心选择建设材料。建设钢筋选用平直、无损伤、表面无裂纹、油污、颗粒或片状老锈等现象的304不锈钢钢筋。“飞拉达”生命线——保护钢缆采用按GB/T20118-2006质量标准生产制作的7股21线钢芯镀锌起重钢缆[5],共使用1300 m。“飞拉达”的建设部件采用直径14~16 mm的304不锈钢钢筋和圆棒采用滚丝、拱花和压花等工艺弯曲和焊接加工而成,通过GB 19079.4-2014中国国家攀岩场所标准检测[6],符合人体学原理设计,有效防止了游客在攀登过程中的刮擦。植筋胶选用德国喜利得RE500支植筋胶(每支胶约灌注1~2个钢架)。

为了确保施工安全和工程进度,使用10.5 mm的静力绳架设空中施工通道,在施工通道上每隔2~3 m布置一个保护垫,打入膨胀螺丝固定挂片,布上绳索,保障下一步施工的顺利实施。施工所用建设工具主要有SRT设备、电锤、小型气泵、砂轮机、磨光机、电动扳手、刷子、切割机、毛刷、钢丝刷、气管和胶枪等。

4.2 线路施工

为了红果树“飞拉达”的建设质量,保证工程的安全性、耐用性和抗腐蚀、抗风化能力,项目在建设材料选择和部件加工上严格按照国家相关的技术要求和标准进行。其不同规格的部件及其所用钢筋直径大小、钻孔孔径及深度和处理施工情况见表1。

4.2.1 钻孔

根据设计要求和选用钢筋的直径,决定钻孔大小。红果树“飞拉达”线路部件均采用直径为14~16 mm的304不锈钢筋加工而成,钻孔的直径为18~20 mm,钻孔深度13~85 cm。现场进行钻孔放线定位,标注钻孔位置,并使用SRT装备、电錘进行钻孔。部分地段,特别是岩壁质量较差,存在裂纹缝隙的地段,为了减少施工震动对结构造成的破坏,保证钻孔的质量,采用水钻施工。

表1 红果树“飞拉达”部件规格及施工

钻孔完成后,将钻孔周围灰尘清理干净,用气泵、毛刷及钢丝清刷钻孔,对钻孔吹孔3次、清刷3次。清刷完毕后,用棉丝沾丙酮清刷孔洞内壁,使孔洞内达到清洁干燥。遇部分钻孔部位较潮湿的情况,用加热棒对钻孔进行干燥处理。清洁干燥的钻孔用干净棉丝封堵严密,以防有灰尘和异物落入。

钻孔完成后,对后续锚固植筋操作人员进行交底,说明钻孔部位、所植钢筋部件类型、植入深度、植入数量等要求和情况。对植筋有缺陷的部位及钻孔进行补强或加固处理后再进行后续施工。

4.2.2 钢筋处理

对准备植入的钢筋采用磨光机及固定钢丝刷对钢筋的锚固部位进行打磨,将钢筋植入部分表面打磨出光泽。对粘有油污的钢筋,使用丙酮将其清洗干净再进行打磨,在植筋前再将钢筋打磨好的部分用棉丝沾丙酮擦拭干净,不能使用已锈蚀的钢筋进行植筋。

4.2.3 部件植入

将植筋胶管置入套筒,旋紧混合器,然后将套筒置入注胶枪内,将胶枪上的混合喷头伸进孔的底部,扣动扳机,且每一次扣动扳机感觉有明显压力后,慢慢抽出,药剂添满孔深的2/3 时,停止扣动扳机注入植筋胶。

根据部件钢筋所需植入深度,在处理好的钢筋打磨端做好明显标记,然后插向孔洞,边插边向同一方向缓慢旋转,直至钢筋到达孔洞底部为止,此时必须有植筋胶从孔洞内溢出。在植筋胶未固化之前,不允许扰动植好的部件或钢筋。红果树“飞拉达”线路共植入的各类部件1230个,其中手攀架630个,脚踏板500个,猪尾梢100余个;共用植筋胶306支。

线路建设完成后,施工单位向景区阐述了线路特征,说明对线路、设备、配件进行检查或维护的频率、正确方法等。

5 “飞拉达”建设规范探讨

作为一项新兴的户外康体运动项目和探险旅游产品,“飞拉达”项目在中国虽然发展迅速,参与人数和线路数量逐年递增,发展前景广阔,但由于起步较晚,基础薄弱,在线路规划设计、建设规范和运行管理方面仍处于应用探索阶段,目前仍未有任何统一的国家或地方标准或规程出台,目前,我国“飞拉达”在线路规划、设计和项目建设方面多借鉴和参考欧盟的一系列标准和规范进行操作[7,8]。

红果树“飞拉达”项目是在喀斯特天生桥(洞穴)中建造的“飞拉达”探险旅游产品,采取线路勘查→规划设计→材料选择→施工通道搭建→钻孔清孔→注胶→植入钢筋的程序和步骤进行建设。项目自建成以来,以其独特性,适宜的难度性,广泛的参与性、良好的安全性、较强的抗风化和抗腐蚀性等特点,吸引了广大的户外运动人员、飞拉达爱好者和游客参与,受到了广泛的好评。同时,项目也在“飞拉达”施工规范方面进行了尝试,取得了一些宝贵的经验:正确的选址、合理的设计和规范的施工是飞拉达项目建设成功的重要保障,特别是飞拉达的建设和施工,必须规范的以下步骤或程序,才能保证项目的质量和安全。

5.1 调查设计规范

项目立项实施前,应按设想要求、用途和投资规模等,组织地质、地理、安全评估、户外运动和工程技术等方面的专家和相关人员对拟建区域进行现场勘查和论证,按照有关要求编制项目可行性研究报告,并对项目进行规划和设计,提交相关部门或人员审核批准。

5.2 材料选择和部件加工规范

必须根据项目的规划和设计要求,按照有关标准和技术规程严格选择建设材料,选择先进规范的技术工艺进行部件的生产、加工,确保部件耐腐性、强度等指标符合标准和安全可靠;同时必须搭建牢固安全的建设施工通道,构建安全建设环境,保障后续施工安全、有序推进。

5.3 施工规范

5.3.1 钻孔

“飞拉达”建设的关键在于钻孔大小和深度,它直接影响到植筋质量,根据钢筋的粗细、部件类型等决定孔径大、深度。钻孔在植筋胶注入前必须逐一进行检查,确保钻孔的大小和深度符合标准或规范,钻孔完整,不存在缺陷。

钻孔是关系到植筋质量的重要因素,钻孔做得不好,会使植入的钢筋和孔壁之间结合不紧密,达不到设计所需要的拉拔力。对钻孔的处理必须规范,至少刷孔和清孔3次,对有缺陷的钻孔必须进行其他特殊的处理。

5.3.2 钢筋处理

“飞拉达”设备和部件在安装前必须按照设计要求,参照相关的标准进行处理。钢筋处理或清理也是影响植筋质量的重要因素,钢筋植入前必须对植入钢筋采用磨光机和固定钢丝刷对钢筋的锚固长度部位进行打磨,以保证粘结力达到要求的强度。

5.3.3 钢筋植入

植筋注胶的密实程度关系到“飞拉达”的安全和稳定性。注入植筋胶的量必须要饱满,注入植筋胶量不够,植入的钢筋将无法达到设计所需要的拉拔力。注胶时钻孔内注胶不得少于钻孔深度的2/3,才能保证钢筋插至钻孔底部后有多余的植筋胶从钻孔内溢出。

注入植筋胶时,植筋胶枪第一、二次挤出来的植筋胶可能没有充分混合均匀应废弃而不要使用。

钢筋的安装插入必须遵循规范操作。插入钢筋时应沿着一个方向不断旋转钢筋并插至钻孔底部,以免在钻孔内产生空气留存,影响钢筋植入质量。由于植筋胶锚固钢筋需要一定的固化时间,因此,在植筋胶未固化之前,不要扰动刚刚植入好的钢筋。

5.4 工程交付规范

“飞拉达”工程完成后,施工单位需向项目委托建设方提供线路图纸、维护说明和其他配件,阐明对线路和设备进行检查和维护的正确方法和要点,详细说明对每种设备及其配件需要进行检查或维护的频率。

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