绳结之路

这是一个学习绳结的导航页面,将保持实时更新,从认识绳子开始,到复杂的绳结演示。

(开始书写于2021年12月25日,西方的圣诞节)

(12月30日 计划用2-3年的业余时间将这个小网站打造成一个关于绳、绳结的专业网站,用照片、渲染图、动画来诠释绳结的细节,目前已完成十几个基础绳结的3D建模,动画、渲染的制作)

第一章 前言

绳结是用一段或多段的可弯曲的材料,经过编织、缠绕、而形成用来观赏、应用的结构,产生绳结的动作则称为结绳。

自从有人类历史以来,人们用动物的皮毛、藤蔓、植物的叶子等材料来制作绳索,现在,使用各种天然纤维、人造纤维、钢材等制作的绳索、扁带、线等都能用来作为绳结的材料,实用上因使用环境不同而选择合适的材质。除却工业、农业、渔业、生产、军事等使用外,登山、野营、航行、救灾、攀岩、包装、装饰等各项活动中皆能见到其举足轻重的地位。

第一节 为什么学习绳结

市面与互联网上有相当多的书籍与资料可以作为学习的参考资料,然而对于口耳相传、碎片化的学习方式,虽然能快速的使学习者上手,但却因为沟通上的缺失,常常使得该绳结的适用条件没有得到正确的认识,这方面则需借由绳结教学模式的改善与自我资料搜集来做弥补,避免发生误用绳结产生的危险。这也是本书(文章)的作者想要解决的问题。

但对于绳结入门来说,最适当的方式还是透过实际的结绳应用来得最有效果,例如救灾、登山、钓鱼等入门课程后,再经由额外资料的阅读与学习来扩充相关能力,会得到比较好的效果。

第二节 关于绳结的命名

相对于英语系国家而言,绳结名称在中文中并没有一个统一的命名,常有一个绳结对应到两个及以上的名字,且差异过大,造成无法互相沟通的问题。此问题主要因为由于近代时期绳结运用的领域不同,而各领域在将外文资料整合时,较常闭门造车地创造、翻译英文绳结命名而形成目前的状况。
本书(文章)将尽力将绳结名字都标记起来,并标注英文原名,对使用者在以后的搜索,查找资料时更方便。
对于某些熟悉并且使用外文学习绳结的人来说,使用原文沟通不失为一种相对较为精确的方式。

第三节 关于绳结的强度问题

绳结是将原有的平直结构进行弯曲所形成期望的结构,额外的弯曲、缠绕在绳索受力的同时将产生应力集中,使得整体绳索的最大受力强度下降,此称为绳结的强度——常以强度因数作为衡量的标准。原则上弯曲半径越小,绳索转折越多的绳结将会有较低的强度因数,因此绳结打越多强度越弱(现在打结强度与材料也有很大的关系)。

第二章 绳的基本知识

第一节 绳的种类

绳(或称绳子或绳索),是通过扭或编等方式加强后,连接成的具有一定长度的纤维。其拉伸强度很好但没有压缩强度,可用来做连接、牵引的工具。

传统的制绳采用天然纤维作材料,包括:棉、麻、亚麻、黄麻、剑麻、马尼拉麻、稻草、纸、丝、羊毛和其他毛发。现代可以用来制绳的合成纤维则有聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、人造丝等。结构和功能与绳类似,较为细弱的还有纱线、线、线绳。

棉绳麻绳纸绳尼龙绳钢丝绳芳纶纤维(凯夫拉)绳丙纶绳 Polypropylene Rope聚酯纤维绳(涤纶绳)、聚酯绳
玻纤绳

第二节 绳的结构

除了材料外,绳子的性能特点也与纤维的编织方式、纤维搭配方式和搭配比例密不可分。

按照不同搭配方式和编织方式制成的绳子所适用场合也是不同的,每种方式都有其优、缺点,适用于特定的使用场合。下面将介绍几种绳子常见的编织方式及其特点。

绞绳

在世界大部分历史上,这是最普遍的绳索构造类型。绞绳的制造过程是先将纤维逆时针拧成丝线,再将丝线顺时针拧成股,最后将三股线逆时针拧在一起形成一条绳子。绞绳有普通绞绳和硬绞绳两种,后者比前者绞得更紧一些。

这种编织方式的每一步都是朝相反的方向拧,绳子通过反作用力和摩擦力紧密结合,使得绞绳的硬度很高并且非常耐磨。这种类型的绳子表面摩擦系数很高,非常适用于需要救援人员顺着绳子攀爬的场合。由于是拧制而成,缺点是使用时会部分解开,如果您使用绳索悬挂物体,则可能导致扭结或导致旋转。
绞绳受到外力后,系于绳子尾端的物体或是人员就会旋转,这种情况将给救援工作造成很多危险。过硬的表面也使得将绞绳打结变得非常困难,并且非常容易产生扭结,扭结会破坏纤维,给绳子带来永久性的损害,从而降低绳子的强度。

八股辩绳

八股辫绳通常由八股尼龙或是棉线纤维编织而成,编织方法是将四股线互相缠绕,两股顺时针编,两股逆时针编。绳子内部是实心结构,承重后不会压扁,特别适合在滑轮上使用。八股辫绳是使用场合比较广泛的一种安全绳。八股辫绳主要特点是耐磨性良好、抗拉强度高、防扭曲和握力好。但是,这类绳子与绞绳一样,所有的承重纤维都暴露在外,并且绳子上的纤维或是丝线很容易被钩出,影响使用效果。

双辫绳(双编绳)

双辫绳是由两层结构组成,里面一层是绳芯,外面一层是绳皮,因为结构和夹心绳类似,所以两者时常被混淆。在大部分的双辫绳中,里层的绳芯是承重的主要部分,外层的绳皮紧紧环绕着绳芯编织,避免绳子使用时绳芯受到磨损。双辫绳是静力绳和辅绳的常见结构。

双辫绳结构目前在绳索中使用的比例很高,因为这种绳子容易操控、抗拉强度良好、弯曲半径小、质地柔软并且具有防止绳芯磨损和被紫外线损害的绳皮。但是,当负载之后,双辫绳的耐磨性能就会降低很多而且会被拉长。由于是双层结构,绳皮和绳芯之间也可能发生滑移和不方便对消防安全绳的情况进行检查。减震性能也一般。

夹心绳

目前生产的夹心绳主要有两种,静力夹心绳和动力夹心绳。

静力夹心绳的绳芯是由连续的、相互平行的纤维编织而成。纤维在整根绳子内都被拉直,没有任何扭转和弯曲,这就使得静力夹心绳在负重之后只能产生很小的延伸。在一个人的负载下,这种结构的绳子的延伸率在1-25%至IO%之间。由于延伸率不高,因此这类绳子的工作效率很高,非常适合于拖、吊等救援工作。

动力夹心绳具有很好的弹性和延伸性,可以吸收诸如攀爬时发生坠落时产生的突然冲力。为了具备这种特点,动力夹心绳的绳芯一般会采用类似绞绳的编织方式,先将纤维拧成股,在将股按照相反方向拧成绳芯。当有负载时,拧在一起绳芯就会略微松开,从而在受力方向延伸以吸收产生的冲击。例如,当救援人员在高层建筑或是发射塔上作业时,他发生的坠落的可能性就很大,一旦坠落,没有丝毫弹性的静力绳会把坠落时产生的冲力全部传递到救援人员身上,对其造成危害。理论证明,人体受900kg冲击力就要受伤。因此,救援人员在进行类似的救援作业时,应该选择具备吸收冲力能力的动力绳。

第三节 绳的存放、检测和保养

绳的存放需求

(1)绳索无论新旧,都应保存在阴凉、空气流通及不受日光直射之处。用过的绳索未完全阴干前,切勿放入库室或绳包内存放;

(2)存放在有机器、工具的库室中,要和燃料、工具及电池等隔离,也不可和生锈的铁质材料接触,防止铁锈损害绳索的纤维。

(3)绳索的使用时限没有固定的标准,通常与使用环境、条件及使用频率有关,根据使用者的实际情况而定。经常使用的绳索,一年内用于救援的绳索应淘汰更换,发生过冲坠后的绳索则需立即更换。即使从未使用过的新绳索,在保存良好的情况下,最长时限也不得超过10年。为方便识别,绳索在出厂时,会在绳索两端标识特定的颜色和标签,以显示绳索类型、绳长、生产日期和绳索直径等基本参数。

绳的安全检测

使用前要细心观察绳索是否有下列破损情况:

(1)沙石、玻璃片或木梢等物渗透插入绳索组织内;

(2)受腐蚀性液体侵蚀;

(3)磨损、破损、碳化或烙焦;

(4)纤维硬化或磨损;

(5)绳鞘纤维磨损;

(6)外部有塑料包层和合成纤维绳索,重点检查有无损伤、磨损及整体状况是否良好;

(7)有颜色的绳索因过分受力而致损伤时,会在绳皮上出现颜色模糊;

(8)用手触摸绳索隆起或疏松之处,确认是否有内伤,如有则严禁使用。

绳的安全使用

(1)绳索应避免极限角度下弯曲折叠,使用时切勿在没有滑轮承载的情况下,快速来回急拉摩擦;

(2)绳索用过以后,应立即检查有无损伤,并将检查结果记入检验标签,同时还应记录使用目的、所受负荷及使用时间等;

(3)绳包(袋)是最佳的绳索整理措施,能很好地保护绳子免受化学物质或脏物的侵害,避免在阳光下长时间曝晒。使用时不要随意踩踏绳索,尽量避免在粉尘和泥土砂石环境中使用。绳子受到污染或曾暴露在化学品环境中,只可用清水或专业绳索清洁剂清洗,并在阴凉处晾,下次再使用前,均应再做检查;

(4)系绳时应尽可能选择尺寸较大的物体,或物体表面相对光滑;

(5)绳索应存放在干燥及通风的地方,并放在绳钩或架上,时刻保持干燥通风,防止发霉硬化;

(6)切勿随意用锋利物体切割绳索;

(7)避免绳索与锐角、粗糙表面直接摩擦,应用专用垫布、毛巾或麻包袋等物件垫护;

(8)绳索使用完毕后,要解开所有绳结,避免长时间在绳索上打结,或让绳索长时间处于扭结状态。

绳的保养

(1)保持绳的清洁,要经常清洗绳索,洗去上面的残留物和磨损产生的碎屑。

(2)参考绳的安全使用避免磨损,并可通过打绳头结、打结或热封绳头的方式避免绳头磨损。

第四节 结绳工具

(待整理)

第五节 结绳、绳结常用术语

第三章 基础绳结

一、单结 反手结 Overhand Knot

二、平结 Reef Knot(Square Knot)

三、8字结 Figure-Eight Knot