冰锥是应对光滑冰面的利器。图片来源：ukclimbing.com
寒冷环境之中，冰无处不在：攀登时，登山者可能会遭遇高达数十米的坚固冰川，也可能遇见岩壁上清脆的薄冰。冰面千变化万，登山者要实现安全的上升下撤，需要正确使用冰锥。
在现代攀冰运动中，无论是保护站结组交替，还是冰上下降等技术操作，冰锥都是必不可少的装备。
冰锥是现代攀冰运动必备装备。动图来源：RockRunTV上传的《 Ice screw placement, anchors and V-threads》
在结实的冰上，利用冰锥可以提供足够的保护。但冰虽然看起来面目一致，实质暗藏玄机，因此不可忽视冰况判断。
登山者遭遇不稳定冰层，水流稀释了冰的结构。动图来源：OMG mp3.com上传的《Mountain climber saved at last second from near-fatal fall 》
攀冰时冰壁整体脱落。动图来源：Andy Blackett上传的《Ice Climbing Fall》
冰改变了攀登环境，在温暖环境的登山中，防止冲坠的装备很多样，从膨胀螺栓到“低冲击原则”下的机械塞，甚至可以利用天然保护点。但在光滑的冰面，你很难找到可靠的缝隙或者坚固的支撑物体做保护。
冰面限制了攀登者对确保装备的选择。图片来源：Trek & Mountain Magazine
高海拔攀登中，针对冰面的特殊状况，在冰上设置保护点最可靠便捷的装备依然是冰锥，比如在登山中面临冰坡地形时，路绳铺设需设置冰锥作为保护点。
登山时队伍遭遇巨大的冰坡，此时便需要利用冰锥铺设路绳。动图来源：NastyNaz A上传的《Climbing the ice wall to Mont Blanc》
正是因为冰锥在攀冰与高海拔攀登中的重要性，了解它显得尤为重要。
冰锥的设计
冰锥有各种类型，各种品牌，基本原理都是通过锋利的尖齿咬住冰面，在转动中螺纹迫使碎冰从中空的管道中排出，为了减少摩擦，冰锥的内外表面十分光滑。
冰锥的结构——目前市场上的冰锥结构设计有两种差异：一种是自带快挂装置或回收装置的冰锥，好处是在操作中不容易遗落冰锥；另一种是传统带挂耳的冰锥。
轻量防遗坠冰锥省去了挂耳结构，用尼龙材质代替，所以重量更轻。
无论哪一种冰锥，其作用仍然是冰上保护，基本结构也未变：
攀索镭速冰锥（Petzl Laser Speed）示意图。
钻入冰中依靠锥齿和螺纹结构锥身，细密的螺纹能提供更大摩擦力。
摇柄是操作时借力的设施，用于旋转冰锥，为可折叠设计，凸起带纹路的柄头方便操作。
挂耳是连接设备的区域，有的冰锥会预留两个挂耳，较大的是主锁或者快挂挂点，较小的可以用于挂额外装备。
冰锥的材质——冰锥材质主要为钢，大多新型冰锥为锥齿采用钢，锥体采用铝合金材质的轻量化冰锥，两种金属材质的结合则是先进加工工艺的体现。
攀索镭速系列超轻冰锥（Petzl Laser Speed Light）是一款独特的采用两种结构拼接的冰锥，锥体的铝合金结构大大减轻了重量，但内部和锥尖的钢材质又保证了强度。图片来源：petzl.com
冰锥的长度——注意观察就会发现，冰锥的摇柄通常会有各种色彩。这并非单纯为了美观，每种色彩都有对应的长度，方便使用时筛选。颜色并没有固定的对应，不同品牌的冰锥产品具有细微差别。
攀索镭速系列（Petzl Laser Speed） 有10厘米红色，13厘米黄色，17厘米蓝色，21厘米绿色四种尺寸。
采用金，银，黑，棕的颜色区分长度的冰锥。
了解冰锥的设计之后，还需要掌握冰锥的使用。
冰锥的使用方法
冰锥的使用首先要判断设置冰锥的位置，其次应采用正确的操作放置冰锥，同时注意冰锥的角度，冰况也是不可忽视的因素。
基本操作——判定冰况后，用镐尖轻敲冰面避免损害结构，挖出小的起始孔，大小根据能够容纳锥尖即可，插入冰锥，直到其可以站立后，开始利用摇柄旋转，完全入冰后折叠摇柄，最后根据预期的拉力方向旋转挂耳，连接快挂。
冰锥设置示意。动图来源：RockRunTV上传的《 Ice screw placement, anchors and V-threads》
采用基本操作的同时，也要注意冰锥的正确放置。
冰锥正确放置示意——在坚固冰面上，锥齿朝上约5度到10度放置冰锥，保持所有螺纹进入冰面，调整挂耳指向受力方向，是正确的冰锥放置方式。
螺纹才是冰锥力量的源泉，而向上角度是为了减轻挂耳的负载和对冰的压力。
左图为错误的冰锥放置，大段螺纹暴露在外；右图是正确的放置，角度略微向上，同时螺纹全部进入冰中。
虽然现代冰锥采用反光涂层，但热量依然会沿着冰锥传输，使得螺纹周围的冰融化。如果阳光或升温让你担心冰锥的强度，可以在拧入冰锥后覆盖一些冰雪进行加固。
冰锥的使用方法并不是凭空捏造的，而是根据经验和实验数据得出的结果。确保一根冰锥设置完全，发挥最佳效果，需要在四个方面做到正确：
位置判断：在合适的位置放置冰锥。
放置角度：深入冰层时，冰锥的放置角度也会影响其强度。
放置长度：一枚螺纹完全进入冰面的冰锥才能提供对冰面的咬合能力。完整长度放置冰锥是正确放置的第一步。
合适的冰况：冰的强度要足以支撑攀登。
位置判断
在高山上，良好的冰通常被盖在充满气泡的软冰或硬雪之下，在设置冰锥之前，需要挖掉表层覆盖物。
挖掉脆弱的覆盖物后，将冰锥设置在坚实的硬冰上。图片来源：backcountry.com
低密度的冰往往不会表现太多的表面形变，高密度稠密的冰通常会露出锥形凹槽或者其他表面变形。冰面上凸起的位置可能是新凝结的水，容易产生破碎和裂纹，只要可能，冰锥都应该打在下凹或平整的地方。
攀登者在下凹处设置冰锥。图片来源：Alpine Guides.com
在冰锥旋转过程中，如果有融化的碎冰或者较多气泡，应该选择更换地点。裂缝和流水则是显而易见的不能设置冰锥的地方。
除了冰的外在感观，钻动冰锥的感受对位置判断也很重要：
如果很难钻动冰锥，很可能是冰中杂质较多，结构紊乱，也可能是遭遇岩石。
优质的冰会在转动时感到顺畅，且在转动时感受到的阻力一致。
过于快速地转动代表冰中空洞较多。
放置角度
冰锥放置有三种方式：水平放置、向下放置和向上放置。
水平放置——最常用的放置方式是90度垂直于冰面，这种放置方式最保守，获得的保护强度较为适中，但并非强度最大的放置方式。
冰锥保守的设置方式是水平于冰面设置，获得中等强度保护。
向下放置——与大多数人的直觉认识不同，冰锥锥齿向下放置获得的强度反而更低。这是因为一旦冰锥角度向下，那么在冲坠时冰锥下方的冰可能破裂，冰锥也就随之失效。
向下放置是一种低强度的放置方式。
向上放置——强度最高的冰锥设置，锥齿角度略微向上约5度到10度，尾部摇柄和挂耳的位置低于头部锥齿。这种反直觉的操作是因为冰上保护力量来源于螺纹本身，而不是冰。
冰锥向上放置是咬合力最大的方式，获得的保护强度也最高。
两份角度报告——关于冰锥角度的研究主要有两项报告予以支持。一份是1997年，黑钻公司的产品质量经理和材料工程师克里斯·哈姆斯顿（Chris Harmston）进行了冰锥角度的最初研究，通过试验发现冰锥向上放置强度大于向下放置，1999年他撰写了报告《关于冰锥的技巧，谬误与警告》（Myths，Cautions，and Techniques of ice Screws）。
左图为向下放置冰锥，右图为向上放置冰锥，向上放置冰锥强度更大。
克里斯将冰锥向下放置标记为负角度，向上放置标记为正角度，实验中他发现，冰锥放置角度与失效负载之间有非常显着的关系。他观察到，当角度达到15度时，向上放置的冰锥强度是向下放置的两倍。
左边红框中是向下放置冰锥时的失效负载分布，右边红框是向上放置冰锥时的失效载荷，可见，向上放置时失效载荷更高。克里斯认为，将冰锥稍微向上指向可以使其更加与负载保持一致，最小化扭矩，并使螺纹完成其工作。
另一份研究是2006年，俄亥俄州的JJG公司采用计算机建模分析冰锥与冰体间的复杂作用，最终发现向上放置冰锥对冰层的作用力更小，因此冰更不容易破碎导致冰锥失效。这一研究佐证了黑钻公司的冰锥放置观点。
JJG公司在实验中的角度定义与克里斯不同，但得到的结果是类似的。
实验表明，无论13厘米，17厘米还是22厘米的冰锥，向上放置时对冰层的作用力小于向下放置。这也意味着向上放置冰锥更不容易导致冰的破碎，安全性更高。
同时，在不同强度的冰况中，这一结论仍然适用，实验采用了三种强度的冰况模拟自然环境，得出的结论是三种冰况中向上放置时冰锥对冰层的作用力依然小于向下放置。
冰锥角度会带来巨大的有效载荷差异，根据分析图可见，红色区域指的是满足粉碎阈值的冰，在向上放置的情况下，满足粉碎阈值的冰更少。而向下放置的冰锥会在冲坠发生时让下部的大面积冰面临粉碎。
该图显示了中等强度冰（1500psi压碎）中的冰应力，施加的负载为1800磅。在冰应力超过压碎强度的情况下，轮廓刻度被调整为显示红色。 放置角度分别为+15，0和-15度。
放置长度
在冰况一定的情况下，较长的冰锥确实可以提供更高的强度，带来更多的保护，但前提是螺纹全部咬合冰层。
冰锥上的螺纹是必须进入冰层的部分。图片来源：ukclimbing.com
在冰锥剩余长度小于五厘米时，仍然可以直接连接挂耳；如果冰层不够厚，冰锥难以到底，可以在锥管上用辅绳或者扁带代替挂耳。但是不建议在裸露螺纹的情况下放置快挂，因为螺纹是冰锥力量的源泉，且跌落时的载荷集中在冰锥上部，所以露出越多越可能使保护失效。
没有挂耳结构的冰锥会采用可调节的一体式快挂，这样冰锥光滑部分可以不用完全进入冰中。图片来源：ukclimbing.com
运用冰锥向上放置更佳的结论，配合冰锥的受力分析，一根冰锥完整设置足以保障安全。但在实际攀登中，有时会在路线上发现已有的冰锥孔，此时涉及到二次使用的问题。
冰锥孔重复使用
重钻冰锥（Re-bored Ice Screws）指的是在登山时将冰锥放入已经使用过的孔中，在一些路线由于好冰稀缺，同时登山者众多，难免遇到已经使用过的冰洞，只要冰况较好，这样的孔仍然可以继续使用。
攀登时遭遇已经使用过的孔。图片来源：ukclimbing.com
2009年，一项独立研究表明，在冰况不变的情况下，旧的冰锥孔和新冰锥孔提供的保护是相似的。
（信息来源：《Ice Climbing Anchor Strength：An In-Depth Analysis》作者：J. Marc Beverly· Stephen W. Attaway）
实验还观察到气温经历进一步下降后，旧的冰锥孔反而提供了更强的保护。
研究人员在旧冰锥孔中进行10小时80千牛的恒定拉力测试，得出了高达22.5千牛的失效载荷，分析是当晚气温下降到了零下30摄氏度，冰的强度进一步上升，进一步佐证了冰况才是使用旧孔的决定因素。
可见，只要冰况可靠，重复使用冰锥孔理论上是可行的，但是实际操作中对冰况的判断则需要经验的积累。
攀登冰况
了解攀登冰况是正确设置冰锥的保障，错误判断冰况可能遭遇不必要的危险。登山者可以从冰面类型，冰的颜色和形态对冰况进行综合判断，正确放置冰锥和重复使用冰洞都需要良好的冰况。
冰面类型——攀登时面临的冰主要由三种方式形成：
缓慢流动水体表面的非均相冰。这也是最为坚固的冰，比如人工制造的攀冰场用纯净自来水浇灌的冰壁。
人造冰壁的冰况稳定坚固。图片来源：epusa.com
天然冰瀑主体也是流水构成，但是天然水流会裹挟杂质，水中空气也被冻结其中，快速流动的过冷水团还会形成细小的针状体冰块。
天然冰瀑的冰况需要综合判断，表面的针状体冰块往往是不稳定的。图片来源：Mountain Madness
高海拔攀登时常见冰川冰。这是雪在压力和温度作用下形成的，这种冰源自于年复一年的积雪，积雪不断融化堆积，变质成冰，由于积雪周期漫长，因此这种冰强度不一。
陈年冰川冰是最为稳固的，但是冰河中的冰川冰年龄不一。图片来源：Mt. Baker Mountain Guides
攀登时，在合理考量冰面类型的基础上，冰的颜色也会影响冰的强度，颜色是冰况良好与否的信号。
颜色判断——纯净的冰是无色透明的，由于对可见光的吸收，反射，散射等综合作用，以及冰中杂质的缘故，冰会呈现不同颜色。在冰层较厚的情况下，光需要在冰中通过较长的路径，颜色也会因此加深。冰的颜色主要有以下类型：
无色清澈（玻璃状）的冰是杂质最少的冰，通常含有较少的空气，因此具有较大的密度，这样的冰质量很好，但不会太厚。
透明无色的冰是支撑攀登的冰况。图片来源：gundemiyorumla.com
冰在吸收可见光时，主要吸收光谱上偏红色的部分，而偏蓝色的部分则会被反射和散射。呈现蓝色的冰形成了稳定的固体流，杂质较少，这样的冰厚度极大，也属于冰况良好的情况。
蓝色的冰是厚而稳固的冰层。图片来源：gundemiyorumla.com
灰色的，不透明的冰经常被气泡喷射，因此密度较小。目视检查冰，以确保它尽可能坚实，如果它是白色，灰色的，那么冰是腐烂的。
正在融化的冰呈现白灰色，这种冰况攀爬具有很高风险，图片来源：Huffington Post
在光线照射下，冰也可能因为有杂质吸收光，而呈现其它颜色，根据杂质类型而颜色不同。同样，颜色深也代表冰层厚。
因为泥沙而呈现黄色的冰。图片来源：askmen.com
死去的黄色藻类混合冰反射的蓝色光形成的绿色冰瀑。图片来源：Michigan Radio
除了无色和澄澈的蓝色，冰产生的颜色主要由内含的杂质决定，而不是冰本身，此时判断冰况还可借助冰的各种形态。
形态判断——如果冰出现中空、分层、泥泞、充气（白色外观具有明显的气穴）、锯齿状、花椰菜等形态，则应怀疑其强度。
类似花椰菜的“冰花”是易碎的，使用冰锥前应该清理。图片来源：violetchilli.blogspot.com
锯齿状冰，往往是因为裂痕或者含有杂物。图片来源：pixabay.com
含有气泡的冰，其结构不稳定。图片来源：YahMaNo.com
综合的冰况判断是影响冰锥保护点强度的关键因素，当利用冰镐清理掉表层雪或者融冰，可见坚固清澈的冰层时，便可以开始设置冰锥。敲定冰况类型之后，在冰层稳固的区域便可以开始保护站的建设工作。
冰上保护
很多时候，一个冰锥并不足以提供足够的保护，而需要多根冰锥配合建立保护站：向上攀登时，你需要架设单向锚点保护站；横切路线则需要半定向锚点平衡载荷；冰上撤离时，阿巴拉科夫冰洞和冰锥下撤也是经常使用的下降保护。
保护站设置——首先，冰上保护站应该设置在下一个绳距坠落通道的一侧，这样可以避免跟攀者被落冰砸到。一个典型的保护站包含两根冰锥，第一根大约处于腰部到头部，第二根则位于至少30厘米之上，两根冰锥之间实现垂直偏移。
垂直偏移设置示意图。图片来源：ukclimbing.com
垂直偏移设置冰锥的原因是冰倾向于水平破裂而不是垂直破裂。 所以如果冰块破裂，你的冰锥设置在同一个平面可能是坏消息。
冰锥保护站的设置和攀岩类似，仍然需要注意保护点的均衡连接，具体分为两种：
半定向锚点：半定向锚点负载总是均匀分布在两个较高的点上，即使有侧向拉力。但如果其中一个锚点失效，受力点滑动到吊索的末端，会冲击剩余的锚点。绳结可减少失效锚点的影响，它应该在较弱的锚的一侧，或在两侧。
半定向锚点示意。
单向锚点：单向锚点受力点是固定的，在一个保护点失效的情况下，另一个保护点不会有冲击载荷。缺点是侧向拉力情况下会出现负载分布不均。
单向锚点示意。
攀冰保护站的实际运用，左图，中图为单向锚点，适用于没有大段横切的上升路段；右图为半定向锚点，下一段攀登可能面临横切。图片来源：blog.alpineinstitute.com
保护点之间的角度会影响保护站的载荷分布，简单来说，两个保护点之间的角度越小，施加到每个点上的力就越小，而两个保护点之间距离越远，就需要承担大约相同的负载。
保护点之间小于60度是合适的，大于90度是危险的。
冰上保护站的构建需要至少两根冰锥，在一些多段攀登中，出于负重的考虑，登山者一次很难携带太多冰锥。米克·福勒（Mick Fowler）在攀登幺妹峰时就遭遇过这种情况：
回到大本营。我认为减轻负重只带6个冰锥是个好主意。在剩下的两个60多米的冰坡上每次用两个冰锥应该够了。但是，保罗先生总是有主意。
“ 阿布拉科夫冰洞。” 保罗宣布他的重大发现。阿布拉科夫冰洞是俄罗斯人阿布拉科夫发明的，它是用两根冰锥在冰面上钻出洞。在冰瀑上是常用又实用的绳降保护点。
让人很难以启齿的是，我竟然从来没有使用过这种冰洞，看来今后在喜马拉雅的攀登中我说什么也得好好练练这项非常实用的技术了。
（信息来源：《梦幻之路－四姑娘山幺妹峰北壁登顶记》作者： Mick Fowler 翻译：豌豆 摘自sanwen.net）
米克·福勒所想要学习的阿巴拉科夫冰洞技术其实并不复杂。
阿巴拉科夫冰洞——阿巴拉科夫冰洞是最可靠的冰上下降技巧。阿巴拉科夫冰洞是由两个呈V字形相连的洞构成，把长冰锥（22厘米或21厘米）分别从左右斜着设置入冰中，构成一个等边三角形，然后把辅绳或扁带穿入洞中，利用双渔人结或者水结形成一个绳圈，绳圈要足够大。
阿巴拉科夫冰洞制作示意图。图片来源：petzl.com
冰洞的总体强度受制于两个洞口之间的间距。冰况良好时，洞口间距不应低于10厘米。《国际登山技术手册》认为：“ 打在良好冰面上的冰洞可以承受600-700公斤；如果宽度增加到20厘米，承受力则可以增加到1100-1200公斤。”
穿入绳子时，你需要借助一个小工具：冰洞钩，它也可以用于清理冰锥管道中的碎冰。
冰洞钩是一种实用的小工具。图片来源：petzl.com
冰锥下降——阿巴拉科夫冰洞是冰上撤离的首选方法，在冰层不够厚，或者紧急下撤时可以使用冰锥下撤。
选择较长的冰锥，把冰锥拧入冰面，记住拧入的圈数。预留没有螺纹的部分，用于下降绳和辅绳的回收。冰锥的挂耳方向应该与下降方向相反。
在挂耳上系一截细辅绳，沿着拧冰锥相反的方向环绕锥管，圈数比拧锥时多几圈。
把下降绳紧贴冰面挂在锥身，确保冰锥不会受到杠杆作用。
在下降绳的一侧靠近冰锥的地方打一个单结，把辅绳的另一端用一把丝扣锁扣在单结绳圈上。
当所有人完成下降后，抽走单结的一侧绳头，就可以实现回收冰锥。此时要小心掉落的冰锥伤人。
冰锥的储存与保养
冰锥尖锐的锥齿很容易伤害攀登者与装备，在冰锥的储存中，冰锥套可以保护齿尖，配备冰锥包也是很好的选择。
冰锥包可以按照长度分门别类收纳装备。图片来源：Dick's Climbing
冰锥应对的是恶劣的环境，难免会有磨损，在使用一段时间后需要自己进行打磨以保持装备的锐利，保养可以采用普通的锉刀，也有专门的打磨器。
使用锉刀时按照锥齿的原本方向轻轻打磨，避免损坏装备。图片来源：petzl.com
打磨器可以实现方便快捷的冰锥保养。图片来源：petzl.com
攀登是一件风险与乐趣并存的运动，但仅仅凭一腔热情和空洞的头脑很难收获人生中的巅峰。正确的装备和精细谨慎的操作才是安全回家的保障。
攀冰时你遭遇过冰锥保护失效的情况吗？
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