Vrtání studní vlastními silami: šnek, hydraulické vrtání, nárazové lano, habešská studna, video

Pro normální podporu života musí být v domě nebo venkovském domě stálá voda. Nejčastěji jsou zdrojem studna nebo vrt. Nejlépe studna. Jednak proto, že se zpravidla dosáhne spíše hluboko ležících zvodnělých vrstev s čistší vodou. Za druhé, vydrží déle. Za třetí, jejich průtok (rychlost doplňování) je mnohem vyšší. Je také důležité, aby bylo možné vrtat studny vlastními rukama. Technologií je několik, stačí si vybrat.

Metody samovrtání studní

Vodní studny jsou vrtané nebo ražené – různé technologie vyžadují různé metody. Vrtání studní s vlastními rukama není možné u všech metod, ale některé lze použít.

Šnekové vrtání

Touto technologií se vrtá studna pomocí speciálního vrtáku – šneku. Jedná se o ocelovou trubku s lopatkami svařenými do spirály. Při otáčení se střela zaboří do země. Poté, co se dostane do své plné hloubky, je vyjmut a půda zbývající na nožích je vysypána. Šnek se opět spustí do studny, nahoře roste trubka a hloubení pokračuje. Takže, znovu a znovu vyndávají skořápku a setřásají ze sebe půdu, vyvrtají studnu. Trubky na koncích lze našroubovat nebo spojit pomocí svorníků.

Nevýhodou této metody je, že není vhodná pro všechny typy půd. Běžně se vrtají měkké nebo středně tvrdé horniny. Pokud narazíte na kamenitou nebo skalnatou vrstvu, bude práce neúčinná – šnek je zde bezmocný. Ve sypkých půdách bude docházet k ucpání, což je také problematické.

Tuto technologii využívají poměrně výkonné instalace, ale existují dokonce i ruční šnekové vrtačky. Je velmi obtížné s nimi pracovat, ale je to možné. Existuje jednoduché zařízení, které usnadňuje šnekové vrtání studní vlastníma rukama – je to stativ s límcem a blokem upevněným nahoře. Pomocí lanka, navijáku a špalíku je snazší vyjmout vrták, a to je nutné provádět často.

Pohodlnější jsou motorizované vrtné soupravy, a ne nutně kupované. Jsou tam zajímavé domácí produkty. V každém případě se jedná o rám s pohyblivě uloženým motorem, který pohání vrtačku. Příklad takové instalace je na následujícím videu. Šneková vrtačka se nepoužívá pro studny, ale podstata samotné instalace a princip fungování se nemění.

Díky malým rozměrům šneku a tyčím, které prodlužují délku (až 1,5 m), lze tento způsob vrtání studní použít i uvnitř domu, chaty nebo lázní. Hlavní věc je, že půdy jsou vhodné.

Hydrostimulace (pomocí pumpy nebo pumpy)

Jak název napovídá, tato metoda využívá vodu k vrtání studní. Při samostatném použití se voda nejčastěji čerpá do potrubí. Vychází speciálními otvory ve spodní části vrtáku a vytéká samospádem mezerou mezi vnější stěnou potrubí a stěnami studny.

Tato metoda vyžaduje kromě vrtáku a závitových trubek také čerpadlo. Před zahájením prací jsou v blízkosti budoucí studny vykopány dvě jámy. V prvním se převážná část půdy usadí, ve druhém se dostane voda zbavená většiny nečistot. Proces vyžaduje málo vody – neustále cirkuluje. Z první jámy se pravidelně odstraňuje sediment, obvykle lopatou. V případě potřeby, pokud je voda příliš znečištěná, lze ji vyměnit. Odčerpává se pomocí stejného čerpadla, jen se nepřivádí do studny, ale vypouští se někde na místě. Po naplnění nové dávky vody můžete pokračovat ve vrtání.

Po dosažení požadované hloubky studny se do ní vloží pažnicová trubka s filtrem na konci. V poslední době se nejčastěji používá HDPE nebo PVC trubka. S HDPE se lépe pracuje – dobře se ohýbá. Filtr jsou otvory vyvrtané na konci pouzdra. Délka takového filtru je asi metr. Nahoru pak můžete navinout nerezový drát a navrch jemnou síťku ze stejné nerezové oceli.

Metoda šokového lana

Jedním z nejjednodušších způsobů, jak si sami udělat studnu, je metoda šokového lana. Je ale také nejpomalejší a při absenci mechanizace vyžaduje značné fyzické úsilí. Na druhou stranu to lze považovat za simulátor. Navíc je velmi účinný – pracují téměř všechny svaly těla.

Vrtání studní s příklepovým lanem svépomocí je univerzální metoda, kterou lze použít na jakémkoli typu půdy. Mění se pouze projektil, ale technologie a instalace zůstávají stejné:

• Na jílovité a jiné netekoucí půdy se používá kus silnostěnné kovové trubky, na jejímž konci je řezná hrana zkosená dovnitř. Pro svůj charakteristický tvar se mu také říká vrtací sklo. Je snadné to udělat sami. Hlavní věc je najít trubku se silnou stěnou (čím tlustší, tím lepší). Zbývá pouze nabrousit spodní ostří, udělat po stranách štěrbiny (pro snadné odstranění zeminy) a v horní části udělat „uši“ pro uchycení karabiny a lanka.
• Ve vrstvě volných hornin – drcený kámen, písek – se používají bailery. Jedná se o kus potrubí, k jehož dnu je přivařen pružinový ventil. Při nárazu se ventil otevře a do potrubí se dostane zemina. Při zvednutí vlivem gravitace se ventil uzavře a zabrání tak vysypání horniny.
• Ve stejných půdách je někdy efektivnější použít lžičkový vrták. Je tak pojmenován pro specifický tvar spodní části – dva okvětní lístky zakřivené k sobě.
• Na skalní útvary se používá vrták. Nejprve se kámen rozdrtí a poté se odstraní pomocí jednoho z projektilů popsaných výše – podle toho, co je pohodlnější, tak fungují.

Instalace lanového vrtání může být provedena různými způsoby. Nejběžnějším typem je stativ, v jehož středu je upevněn blok. Blok lze ale uchytit i na konstrukci ve tvaru L, pro usnadnění práce lze použít i elektromotor s převodovkou.

Provedení instalace šokového lana ve formě stojanu ve tvaru L Stativ – nejběžnější typ instalace Mechanizační metoda

Samotná technologie vrtání s perkusním lanem je velmi jednoduchá: střela se zvedne a uvolní do volného pádu. To se opakuje mnohokrát. S každým úderem se díra trochu prohloubí. Po zakrytí úseku 50 cm se střela vyjme a uvolní ze země. A vše se znovu opakuje.

K rychlejšímu vrtání potřebujete těžký projektil. Pokud jsou stěny potrubí silné, může být hmotnost již značná. V případě potřeby ji můžete ztížit tím, že naplníte horní část trubky olovem. Pro urychlení průchodu lze také nabrousit spodní okraj, ale musí to být provedeno tak, aby zkosení směřovalo dovnitř. Ještě jedna věc: věnujte pozornost drážkám ve vrtácích. Usnadňují odstraňování kamene. To je zvláště důležité při průchodu hustými, viskózními jílovými vrstvami.

Kabel pro vrtnou soupravu s rázovým lanem potřebuje průměr 10-12 mm. Pokud budete pracovat manuálně, jsou nutné rukavice. Při průchodu horními vrstvami je snazší použít ruční vrtačku a pro snadnější průchod horních vrstev v suchých dobách můžete do vrtané studny nalít vodu.

Pouzdro a filtr

Všechny výše popsané technologie samovrtných studní mají společné rysy. Poté, co studna dosáhla vodonosné vrstvy (voda se ve skále objevuje ve velkém množství), pokračují nějakou dobu ve vrtání, přičemž jdou 1-2 metry hluboko do vodonosné vrstvy. Celá sestava vrtáku je poté rozebrána a plášť je instalován uvnitř studny.

S pouzdrem je třeba se vypořádat. Vyberte průměr v závislosti na velikosti studny, kterou jste vrtali, a typu čerpadla, které plánujete použít. Výběr materiálu musíte pečlivě zvážit. Nějakou dobu se pro opláštění používaly azbestové trubky. Jsou ale velmi škodlivé – silný karcinogen. Neměli byste používat ani pozinkované trubky – zinek se z těla neodstraňuje a hromadí se. A otrava s ním má velmi špatné následky.

Tak velký výběr už nezbývá – trubky z oceli a nerezu, stejně jako trubky plastové – HDPE a PVC. Nerez je až na cenu a složitost svařování téměř ideální variantou. Aby se zabránilo rezivění švu, je nutné svařování v argonovém prostředí, ale to není snadné. I když do určité míry mohou pomoci speciální elektrody pro svařování nerezové oceli.

V posledních letech jsou plastové trubky stále populárnější. PVC a HDPE jsou levné a veselé, ale pro jejich instalaci musí být studna dokonale rovná. Dalším bodem je, že plast příliš dobře neodolává zatížení. Proto je lze použít v malých hloubkách – až 15 metrů V žádném případě se nevyplatí instalovat kanalizační potrubí pro studnu, je lepší najít vodovodní potrubí, i když jsou dražší: jejich stěny jsou různé tloušťky , takže investice se vyplatí.

Ocelové trubky se rozhodně nezmačkají a vydrží dlouho, ale mají také významnou nevýhodu: rezaví. Z výše popsaných možností je však kov optimální, pokud si nemůžete dovolit nerezovou ocel.

Aby mohla voda proudit do pažnicové trubky, je v její spodní části vyroben filtr, který je ponořen do zvodnělé vrstvy. V potrubí jsou vytvořeny otvory. Jsou dvě možnosti. První je s velkým průměrem vrtáku, ve čtyřech řadách v šachovnicovém vzoru. Druhým je řezání podélných štěrbin pomocí brusky (velikost 1,5-2,5 mm).

Na trubku je navinutý drát (průměr 3-4 mm) a na něj je připevněna síťka s velmi jemným pletivem. Nejlepší je použít nerezovou ocel. V tomto případě bude možné omýt filtr od usazenin pomocí mycích roztoků a drát a pletivo lze přivařit k potrubí.

Pokud použijete jakýkoli jiný kov, filtr po chvíli selže. Železný kov rezaví, zbytek se ničí vlivem elektrolytické koroze.

Habešská studna nebo jehlová studna

Jedná se o typ ručního vrtání studní a nelze jej nazvat vrtáním – do země se zarazí speciální tyč s litou kuželovitou špičkou, která se podle potřeby zvětší tyčovými trubkami (každá o délce 1-2 metry), které se spojí pomocí vláken. Tento typ studny se nazývá jinak: hnaná, habešská, jehla. To vše je o jedné metodě.

Rozdíl od všech ostatních metod spočívá v tom, že tyto trubky zůstávají v zemi a voda jimi poteče. To znamená, že se jedná o studnu bez instalace pažnicové trubky. Pomocí těchto trubek se propíchne a poté se použije. Proto se jako tyče, kterými se prodlužuje jehla, používají vodovodní trubky se silnou stěnou. Průměr od 25 -32 mm. Protože se potrubí navždy ucpe, musí být jejich spojení vzduchotěsné. Tradičně pro zvýšení spolehlivosti používají vinutí (nejčastěji lněné), které lze potáhnout tmelem.

První prvek habešské studny se nazývá jehla. Ale špička kopí není zdaleka jediný rozdíl mezi touto částí a ostatními. Téměř po celé délce potrubí jsou do něj vyvrtány otvory. Jedná se o vodní filtr. Voda skrz ně bude proudit dovnitř. Aby se neucpaly horninou, je přes trubku spirálovitě navinutý drát, na který je připevněna jemná síťka. Aby studna dlouho sloužila a nezanášela se, je možné provést proplach, drát a pletivo musí být nerezové. Pouze v této možnosti bude filtr sloužit dlouho a bez problémů. Použití jiných kovů, dokonce i nerezové oceli, značně snižuje životnost vrtu – kovy se ničí vlivem elektrolytické koroze. Proto není mosaz, měď nebo jakýkoli jiný drát nebo pletivo pro ocelovou trubku vhodné.

Ještě jedna věc. Aby nedošlo k utržení pletiva a vinutí při jízdě, jsou k potrubí přivařeny. Další bod: průměr široké části kužele by měl být širší než průměr trubky. Při zatlučení zanechává kužel otvor širší než navinutá trubka, která následuje, takže se neutrhne.

Technický proces vyražení otvoru jehly je extrémně jednoduchý: narazí na trubku a zarazí ji do země. Ale pokud narazíte na horní část trubky něčím těžkým, dojde k její deformaci. Proto vyrábějí speciální zařízení – vřeteník a kužel, který se našroubuje na horní část trubky. Uvnitř vřeteníku má úderová plocha rovněž tvar kužele. Stávající dutiny uvnitř jsou pro zvýšení hmotnosti vyplněny olovem. Čím více střela váží, tím rychleji se trubka ucpe, ale mějte na paměti, že ji musíte zvednout rukama a mnohokrát.

Průměr samotné ženy je mnohem větší než potrubí, které bude ucpáno. Aby se zajistilo, že při jeho pohybu nebude žádná vůle, je ve spodní části instalována podložka vhodného průměru (o něco větší než vnější průměr trubky). Výsledkem je, že se vřeteník pohybuje nahoru/dolů volně, ale bez jakékoliv vůle. Výška zdvihu střely je dána její velikostí – nesmí odletět z ucpané trubky. Vzhled vřeteníku pro ražení habešské studny a jeho kresba jsou umístěny níže.

Vřeteník pro vyražení otvoru pro jehlu v sekci Tak vypadá vrták na ražení studny Toto je kužel pro centrování nárazové síly

Toto není jediné zařízení, kterým se ucpávají studny. Na potrubí je umístěna výkonná svorka, která je upevněna jako svorka. Místo vřeteníku je použit těžký kovový kroužek se dvěma držadly. Podívejte se na video, jak fungují.

Jak vidíte, můžete si vyvrtat studnu na vodu uvnitř domu nebo dokonce na dně staré studny. Nepotřebujete mnoho místa.

Jak vybavit rozbitou studnu

Prorazit/vyvrtat studnu nestačí. Stále potřebujeme zvednout vodu, ale to je úplně jiný příběh. Jak dostat vodu ze studny do vašeho domu si přečtěte zde. Pokud chcete, aby byl přívod vody konstantní, s normálním tlakem, abyste mohli připojit domácí spotřebiče, budete potřebovat čerpací stanici.

Pro sezónní zásobování vodou v chatě si vystačíte se skromnější sadou:

• vibrační čerpadlo;
• zpětný ventil, který je instalován před čerpadlem;
• nádrž na vodu;
• zavlažovací hadice;
• kohoutky atd.

Vezměte prosím na vědomí, že zpětný ventil je instalován před čerpadlem a ne na konci hadice ponořené do studny. Jde jen o to, že stejná hadice se nerozbije, když zamrzne. Další výhodou takového zařízení je snadnější demontáž na zimu.

Další rada: studnu je potřeba něčím zakrýt. V trvalých obydlích se vyrábí keson – betonový nebo plastový bunkr, který se nachází pod hloubkou mrazu. Je v něm umístěno veškeré vybavení. Při pravidelném používání vody je keson příliš drahý. Pro uzavření studny je ale potřeba něco udělat. Jednak do něj mohou spadnout nějací živí tvorové, což vám neudělá radost. Za druhé, „dobří“ sousedé mohou něco upustit. Rozpočtově šetrnějším řešením je postavit dům typu studna. Ještě levnější variantou je vykopat jámu, zakrýt ji deskou a vyrobit deskovou krytinu. Klíčový bod: celá věc musí být uzamčena.