Amarrages

Un ancrage est la pièce métallique fixée dans la roche (cheville spit, goujon, tige de broche, piton, coinceur) ; un amarrage est l'objet ou l'ensemble d'objets sur lequel on attache les agrès : naturel (arbre, stalagmite, bloc) ou artificiel (ancrage + plaquette + connecteur) [1]. Cette page décrit les types d'amarrages, la façon de les juger et les efforts qu'ils subissent. Pour leur usage dans un puits, voir équiper un puits.

Amarrage irréprochable#

La notion centrale de l'équipement fédéral.

• Définition FFS : un dispositif d'amarrage irréprochable « est réputé supporter toutes les sollicitations auxquelles il est soumis sans céder ». Un amarrage de spéléologie seul n'est jamais irréprochable ; il le devient « lorsque cet élément est doublé par principe de redondance » — non parce que sa résistance serait trop faible, mais parce qu'on ne dispose pas d'éléments sur son état une fois en place [2].
• Formulation EFS : un amarrage fiable (départ de main courante, tête de puits, fractionnement à risque) est un amarrage naturel irréprochable ou un ancrage artificiel doublé ; même bien placé, un ancrage artificiel peut présenter des défauts liés à la roche [1]. Fiche de stage : « 1 Naturel fiable ou 2 Artificiels » [3].
• Le premier amarrage d'un équipement doit être irréprochable ; un artificiel y est « systématiquement doublé car il faut suspecter une mauvaise installation (invisible au premier abord) » [4].
• Pourquoi c'est sérieux : les statistiques du SSF comptaient 18 accidents dus à une rupture d'amarrage sur les quinze années précédant 1996, cas connus seulement [5].
• Ancrages permanents (broches) : même s'ils résistent bien plus, les principes restent identiques — « on double tout ce qui doit être doublé, et on reste vigilant sur l'état des ancrages » [1].
• Où : départs et arrivées de mains courantes, départs de verticales, fractionnements et déviations qui changent fortement la direction ou contournent un obstacle dangereux, dernier fractionnement avant la base [2].

Écartement entre deux spits : les sources ne donnent pas la même valeur minimale.

Amarrages naturels (AN)#

Arbres, blocs coincés ou posés, becquets, lunules naturelles, et aussi les amarrages forés (AF, lunule percée) [2] ; [7].

• Doubler au moindre doute sur la résistance [4] ; attention aux stalagmites posées sur l'argile, aux arbres morts, aux blocs fissurés [5].
• AN d'assurance : la corde est nouée directement autour. AN de traction : une sangle ou un anneau fait le tour, la corde y est reliée par un connecteur ; c'est l'anneau qui s'use, pas la corde. On peut doubler par la corde sur le même support s'il est irréprochable [4].
• Débat sur la « sangle à frotter » : Limagne critique l'amarrage unique sangle + mousqueton sur un tronc alors qu'on dispose du bout de la corde (un cabestan direct) ; si l'on met une sangle, il faut doubler [5].
• Sangle autour d'un AN unique : lui faire faire un double tour, pour limiter le risque de frottement si elle rompt ; une tête d'alouette serrée place bien la corde en hauteur mais, sur un support conique, peut remonter et s'éjecter [8].
• Géométrie : pour un nœud serrant (tête d'alouette), diamètre de l'AN au moins cinq fois celui de la sangle ; pour un anneau non serrant, angle faible (< 60°) [9].

Textiles autorisés pour un amarrage : sangles (EN 565), anneaux (EN 566), corde semi-statique (EN 1891), cordelettes (EN 564) d'au moins 12 kN dans leur configuration d'utilisation [2].

Sangle plate ou tubulaire ? Les sources divergent :

Le nœud de sangle diminue la résistance d'un anneau « d'environ 50 % », contrairement à la couture [4].

Amarrages artificiels#

Le matériel (chevilles, goujons, broches, plaquettes, vis, outils, prix) : voir ancrages et plaquettes.

Ordres de grandeur comparés : les ancrages permanents bien placés offrent 2 000 à 5 000 daN, contre 500 à 1 800 daN pour un amarrage classique sur cheville M8 + vis + plaquette [1].

Exigence FFS pour un amarrage métallique : conforme à EN 959, ou à EN 795, ou résistance minimale de 11 kN avec une notice prévoyant l'usage en spéléologie ; en dessous de 11 kN, usage réservé aux experts [2].

Résistance d'un spit selon la roche (essais cités par l'UBS, rupture en daN) [6] :

Juger un amarrage en place#

• Contrôle visuel systématique des ancrages artificiels, test des amarrages naturels et de leurs éléments de liaison [2].
• Spit : trou évasé, cheville fendue ou insuffisamment enfoncée doivent faire douter ; filetage usé (la vis s'enfonce toute seule) ou cheville qui tourne dans son trou ; « détruire un spit jugé dangereux peut se révéler salutaire » [5].
• Défauts de planté relevés par l'UBS : spit qui dépasse de plus de 2 mm ou enfoncé de plus de 3 mm en excès (essais italiens « alarmants »), non perpendiculaire au-delà de 10° vers le bas ou 5° vers le haut, écaillage, trou évasé, mauvais décapage, cône inapproprié, spits trop proches [6].
• Roche : même bien sondée, elle peut cacher des faiblesses ; elle évolue (gel, microfissuration) [1].
• Plaquette et vis : trou de plaquette ovalisé, plaquette coudée dépliée (ne pas la « re-couder »), risque de retournement de la plaquette sur la vis ; vis « haute résistance », à remplacer si filetage usé ou corrodé [5]. Vis de 8 mm, 16 mm de long pour les plaquettes, 20 mm pour les anneaux ; ne pas les intervertir [4].

Serrage de la vis — les sources ne chiffrent pas de la même façon :

Plaquettes#

Corde directement dans la plaquette ? Désaccord entre sources :

Connecteurs#

• Mousquetons de sécurité à vis ; les asymétriques s'ouvrant sous charge facilitent l'équipement [4]. Mousqueton sans virole pour les déviations [3] ; [8].
• Maillon rapide de 7 mm grande ouverture : acier (rupture 2 500 kg) ou zicral (1 000 kg), virole toujours complètement fermée [4].
• FFS 1997 : résistances recommandées doigt ouvert (hors maillon rapide) et petit axe : 500 daN ; grand axe doigt fermé : selon EN 362 (1 500 daN) [12].
• Équipement laissé en place : inox obligatoire pour ancrages et maillons [1].
• Au fractionnement, deux maillons superposés : la corde sur celui du bas, la longe sur celui du haut [4].

Données constructeurs de 1998 reprises par l'EFS pour le matériel léger (à revérifier sur les notices actuelles) [11] :

Forces et angles#

Angle du Y#

Théorie. Pour deux brins symétriques qui portent une charge P, l'effort dans chaque brin vaut P / (2 cos(α/2)), α étant l'angle entre les brins : il augmente avec l'angle, égale la charge à 120° et tend vers l'infini à 180°. Valeurs du calcul pour une charge de 1 000 kg (élingues rigides, d'après une fiche du levage) [13] :

C'est l'origine de la règle des 120° : l'angle d'un amarrage en Y « ne doit pas dépasser 120° en charge », pour ne pas dépasser dans chaque brin le poids d'un homme [6].

Mesures EFS (2015). L'EFS a mesuré les efforts sur chaque oreille d'un nœud de chaise double, au centre V-Axess (partenariat Petzl), avec des testeurs de 56 à 82 kg, en statique [13]. Synthèse pour le testeur de 82 kg :

Ce qu'en tirent les auteurs [13] :

• de 45° à 120°, les mesures suivent le calcul ;
• un Y installé à plat (180° à vide) se referme sous charge vers 135°, à cause de l'élasticité de la corde : chaque brin porte alors environ un tiers de plus que le poids du spéléo (103 daN au maximum pour le testeur de 82 kg), très loin du calcul rigide ;
• en rapportant ces valeurs à la résistance de la corde, « la marge de sécurité est large » quel que soit l'angle ; plus l'angle est plat, plus l'amarrage travaille à l'arrachement plutôt qu'au cisaillement ;
• nœud décentré : le point le plus à la verticale de la charge porte davantage ; nœud totalement décalé, l'autre point reçoit moins d'un quart du poids ;
• conclusion : « Placer le nœud le plus haut possible, en tendant le double amarrage est souvent un gain en confort, il ne faut pas s'en priver ».

Ce que disent les autres textes :

• EFS : poser le nœud en Y « le plus tendu possible (angle plat) » [11], oreilles ouvertes au maximum pour accrocher avec le minimum de mou [8] — cohérent avec les mesures de 2015.
• UBS : sous tension, il est « quasi impossible » d'arriver à 120°, même avec un nœud construit tendu [6] ; les mesures EFS montrent au contraire un Y à plat qui reste vers 135° sous charge. Les deux textes divergent sur ce point.
• En escalade, Petzl retient 90° comme « bonne limite supérieure » pour l'angle d'un relais réparti [14] — autre contexte (relais de grimpe, chute possible), cité pour comparaison.

Les mesures EFS sont statiques ; elles ne disent rien d'un choc sur le Y (rupture d'un des deux ancrages, par exemple).

Pourquoi un Y : répartir la charge entre deux ancrages en réglant les ganses, contre-assurer des points qui ne doivent pas rompre, limiter le choc sur la corde si l'un des deux cède [15] ; choisir l'axe de la corde [16]. Voir nœud en Y.

Rupture de fractionnement#

Deux campagnes d'essais, avec des résultats du même ordre :

• 1997 : environ 80 daN avec un spéléo, 160 daN avec les deux après stabilisation ; le pendule dû au décalage entre les amarrages atténue le choc ; sur le descendeur du spéléo du dessus, 370 à 400 daN ; l'usage « en C » du descendeur est à proscrire s'il y a un risque de choc violent en dessous [17].
• 2015 : pas d'éclatement ni de pliure violente du descendeur du spéléo du dessus, mais il reste coincé tant que celui du dessous charge la corde ; si le spéléo du dessus attend longé à l'amarrage intermédiaire, l'effort monte « à peine à 350 daN » ; les essais n'ont pas pu être répétés trois fois par configuration [18].

Cordes#

Caractéristiques des cordes semi-statiques [12] :

Le type L n'est pas un type de la norme EN 1891 : c'est une catégorie FFS de corde légère pour équipes réduites, à utiliser par une personne compétente [12]. Selon l'UBS, une chute de facteur 1 sur corde statique mène « vite à des valeurs de 10 à 15 kN » [6].

Sources#

• [2] — définition de l'amarrage irréprochable et exigences sur le matériel.
• [4] — amarrages naturels, plaquettes, connecteurs, spits.
• [1] — ancrages permanents, résistances mesurées.
• [8] — AN et sangles, réglage du Y.
• [5] — maillons faibles d'un amarrage sur spit.
• [6] — spits, plaquettes, angle du Y.
• [10], [14], [16] — Petzl.
• [17], [11] — GET EFS.
• [12] — cordes et connecteurs.
• [13], [18] — mesures EFS 2015 (angle du Y, rupture d'amarrage).
• [3], [9], [7], [15].

À faire#

• Goujons type Multi-Monti (vis à béton démontables) : trouver la notice du fabricant et la position EFS — non traités ici, à vérifier.
• Efforts sur un Y lors d'un choc (rupture d'un ancrage) : les mesures EFS 2015 sont statiques ; chercher des essais dynamiques (tests SSF 1994 et 1996 cités par Info-EFS n°63) — à vérifier.
• Remplacer les données constructeurs de 1998 par celles des notices actuelles (plaquettes, maillons, mousquetons).
• Chercher une source récente (EFS / SSF) sur la durée de vie des spits en place ; l'UBS dit « ± 20 ans » sans source.
• Trouver un texte EFS actuel sur l'écartement minimal entre deux spits (13 cm UBS vs 15 cm fiche EFS CVL) — à vérifier.
• Vérifier les numéros de page de l'UBS (pagination du PDF, le document n'est pas paginé).