Vrt na vodu vlastnými rukami: pravidlá usporiadania + rozbor 4 populárnych spôsobov vŕtania

Zabezpečenie pozemku vodou je prvou úlohou jeho majiteľa. Čím grandióznejšie sú plány na skrášlenie vášho územia, tým naliehavejšie bude pociťovať nedostatok vodovodu. Voda je potrebná na vykonávanie stavebných prác, pre záhradu, ktorú plánujete založiť, aj pre vaše vlastné každodenné potreby.

Ak si vyvŕtate studňu na vodu vlastnými rukami, sen o vodovode sa nielen splní, ale umožní aj výrazne ušetriť. Povieme vám, akým spôsobom je najlepšie vykonať vŕtanie a aký nástroj budú potrebovať domáci majstri. S prihliadnutím na naše rady si bez väčších problémov zriadite vlastný zdroj vody na pozemku.

Základné typy studní na vodu

Existuje niekoľko skutočných spôsobov, ako získať životodarnú vlahu, o ktorých vám povieme. Existuje niekoľko technológií, ktoré môžete použiť na samostatné získavanie vody na vidieckom pozemku.

Vhodný variant si budete musieť vybrať sami, pretože závisí od krajiny oblasti, ako aj od technického vybavenia, financií a zručností, ktoré máte. Pozrime sa na základné konštrukcie studní.

Je ťažké dať prednosť nejakej jednej konštrukcii: každá má svoje výhody a nevýhody, preto výber závisí od krajiny oblasti a od možností majiteľa pozemku

Rúrová habešská studňa

Ak je na vašom pozemku prameň, zriadenie studne je vynikajúcou možnosťou získania vody. Šachta tohto objektu bude slúžiť ako zásobník tekutiny. Ak je zdroj dostatočne aktívny, až 2 kubické metre vody budú vždy k dispozícii.

Habešská studňa je v podstate rovnaká studňa, ale úzka a dlhá. Vďaka tomu, že jej dĺžka môže byť približne 8–12 metrov, do vody, ktorá ju napĺňa, sa nedostávajú nečistoty z povrchu pôdy.

Habešská studňa sa často nazýva studňa-ihla, pretože rúra zatĺkaná do zeme pri vytváraní tohto objektu skutočne pripomína ihlu

S technológiou prebíjania a budovania studne-ihly, inak nazývanej habešskou studňou, vás oboznámi nasledujúce video:

Studňa na piesok (s filtrom)

Zahlbenie tejto konštrukcie na 15-30 metrov sa vykonáva akýmkoľvek spôsobom: šnekovým, úderno-lanovým, kolonkovým. Steny studne sa formujú pomocou rúry s priemerom v priemere 100 – 180 mm.

Zahlbený koniec studňového kmeňa je vybavený filtrom. Ako filter sa používa sieťka z nehrdzavejúcej ocele, ktorá sa privárajú alebo prispájkujú k prvému článku rúrovej kolóny pred ponorením do hrubého piesku s prímesou štrku.

Takto schematicky možno znázorniť konštrukciu studne “na piesok”, kde pod číslom 1 je pažnica, pod číslom 2 – statická hladina vody a pod číslom 3 – sieťový filter.

Takáto konštrukcia je schopná uspokojiť potrebu vody malého vidieckeho domu s dvomi odbernými miestami. Ak je prevádzka zariadenia sezónneho charakteru, vydrží približne päť rokov. Pri trvalom používaní možno počítať s 15 rokmi zásobovania vodou.

Ak sa studňa predsa len zanesie, bude ju možné pokúsiť sa prepláchnuť. Ak oživovacie opatrenia neprinesú želaný efekt, bude potrebné vyvŕtať nový kmeň. Umiestňuje sa vedľa predchádzajúceho.

Artezská studňa bez filtra

Toto zariadenie nepotrebuje filter. Takáto studňa môže dosahovať hĺbku 100 a viac metrov. Voda získavaná pomocou takéhoto zariadenia sa nachádza v trhlinách vápenca. Kvapalina nahromadená v nich kondenzáciou môže byť nielen kryštálovo čistá, ale aj mineralizovaná.

Malá mineralizácia je prijateľná na každodenné použitie. Ak však získavaná voda svojím zložením patrí medzi minerálne vody, potom ju nemožno používať na domáce účely.

Schéma artezánskej studne: 1 – konduktor, 2 – statická hladina vody, 3 – medziľahlá kolóna, 4 – prevádzková kolóna s perforáciou

Je ťažké vopred určiť hĺbku studne, ktorú bude potrebné vyvŕtať pri hľadaní vody. Možno sa len približne orientovať po rozhovore so susedmi na pozemku a zistením, aké parametre majú podobné zariadenia na ich pozemkoch.

Pôdne vrstvy ležia nerovnomerne, preto získané informácie napriek tomu nemožno považovať za presné pre svoj pozemok. Z tohto dôvodu sa pažnice nakupujú s ohľadom na úpravu získaných údajov.

Ako je usporiadaná typická studňa?

Ak sa nezameriavame na detaily, podstata zariadenia studne na vodu pre dom na vidieku je jedna: je to dlhá úzka vertikálna šachta, ktorá dosahuje hĺbku výskytu vody. Steny výkopu sú spevnené pažnicovými rúrami. Studne sa od seba líšia šírkou, hĺbkou a dodatočnými zariadeniami, ktoré zvyšujú ich výkonnosť a spoľahlivosť.

Okrem pažnicovej rúry sú studne vybavené technikou na nútené zdvíhanie kvapaliny a jej distribúciu. Aby ste si správne vybrali čerpacie zariadenie a akumulačnú nádrž, je potrebné poznať charakteristiky studne, z ktorých najdôležitejšie sú jej hĺbka a výdatnosť.

Výdatnosť studne je ukazovateľ jej výkonnosti: maximálny objem kvapaliny získaný za jednotku času. Vyjadruje sa v kubických metroch alebo litroch za hodinu alebo deň.

Funkcie pažnicových rúr

Pažnicové rúry sú základným prvkom studne. Paženie sa vykonáva pomocou jednotlivých segmentov, ktoré sú spojené spájkovaním, zváraním alebo skrutkovaním. Osobitnú pozornosť treba venovať ich rovnakému priemeru: celá konštrukcia musí vytvárať rovnú a hladkú kolónu.

Ak majú pažnicové rúry vonkajší závit, články sa spájajú spojkami, kvôli ktorým sa priemer vrtu zväčšuje.

Pažnicové rúry sú potrebné na to, aby:

• pri vŕtaní studne nedošlo k zosypaniu šachty;
• nedošlo k zaneseniu vrtu počas jej prevádzky;
• horné vodonosné vrstvy neprenikali do konštrukcie.

Široko sa používajú pažnicové rúry vyrobené z oceľových zliatin a polymérov (PVC, UPVC, HDPE). Zriedkavejšie sa používajú liatinové a morálne zastarané azbestocementové výrobky. Priestor medzi rúrou a zemou okolo ústia sa zalieva betónom, ak sa vrt vŕtal v sypkých pôdach alebo ak vodonosná vrstva leží v značnej hĺbke.

Až po vykonaní tejto práce sa inštaluje všetko ostatné zariadenie. Niekedy počas prevádzky studne môže dôjsť k miernemu „vytlačeniu“ rúry na povrch. Je to prirodzený proces, ktorý nevyžaduje prijatie žiadnych ďalších opatrení.

Za najobľúbenejšie sa považujú kovové a plastové pažnicové rúry so závitom. Na fotografii je zobrazená inštalácia modrej plastovej pažnicovej rúry.

Vnútorná rúra s filtrom

Do vrtného kmeňa, vytvoreného podľa schémy dvojitého paženia, sa spúšťa rúra s filtrom. Cez jej perforovaný prvý článok bude prefiltrovaná voda vstupovať do vnútra pažnice a potom sa čerpadlom vyťahovať na povrch.

Po tom, ako je rúra nainštalovaná v požadovanej hĺbke, je vhodné upevniť jej ústie. Na tento účel sa používa objímka, ktorá zabráni samovoľnému prepadnutiu rúry.

Zariadenie hlavice studne

Horná časť pažnicovej rúry je vybavená hlavicou. Základná konštrukcia tohto zariadenia je rovnaká pre hlavice všetkých typov. Jej súčasťou sú príruba, veko a gumový krúžok.

Rôzne typy hlavíc sa navzájom líšia druhom materiálu, z ktorého sú vyrobené, a doplnkovými funkciami.

Hlavice sa vyrábajú z liatiny a z plastu. Je to hermetické zariadenie. Používa sa na upevnenie kábla čerpadla a vyvedenie vodovodnej rúry.

Vďaka nízkemu tlaku, vytváranému pomocou hlavice v rúrach, sa zvyšuje prítok vody a v dôsledku toho aj výdatnosť vrtu.

Keson, adaptér, paker

Aby zvýšená vlhkosť neovplyvnila činnosť zariadení spojených s vrtom, je pre ne určená špeciálna nádrž – kesón. Vyrába sa buď z kovu, alebo z plastu.

Kovové kesóny, na rozdiel od plastových, sa dajú opravovať, sú lepšie prispôsobené klíme s výraznými teplotnými výkyvmi. Okrem toho, kovový výrobok je možné samostatne zostaviť z dielov, ktoré sa predávajú samostatne. Plastové modely sú však lacnejšie a nehrdzavejú.

Záujemcovia, ktorí si chcú vybudovať kesón pre vrt vlastnoručne, na našej stránke nájdu podrobný návod na jeho zhotovenie.

Aby sa hermeticky spojil pozemný vodovod a vrt, bude potrebný vrtný adaptér. Toto zariadenie sa zvyčajne umiestňuje na mieste, kde je zhromaždené všetko zariadenie, ktoré potrebuje ochranu pred vodou. Najčastejšie je to technická miestnosť. Jedna časť adaptéra sa pripája k pažnicovej kolóne, a k druhej časti sa priskrutkuje hadica od čerpadla.

Kovový kesón je drahá vec: jeho cena dosahuje až 400 €, preto si ho môžete kúpiť na časti a sami zostaviť, čo nákup zlacní.

Niekedy vzniká potreba vyčleniť lokálnu časť hlbokej artézskej studne, na ktorej sa budú napríklad vykonávať opravné práce. Na tento účel sa používajú packery – tesnenia pre studne.

Uvedené prvky sú súčasťou zariadenia studne a majú veľký vplyv na jej funkčnosť.

Štyri druhy vŕtania

Vyvŕtať studňu na vodu vlastnými rukami môžete rôznymi spôsobmi, na realizáciu ktorých sa používajú ako výlučne svalové úsilie, tak aj technické prostriedky.

Pozrime sa na najpopulárnejšie druhy vŕtania:

• šnekový;
• rotačný;
• jadrový;
• úderovo-lanový.

Tieto technológie sa od seba líšia spôsobmi ničenia horniny pri budovaní studne a metódami vyťahovania zeminy z telesa stavby na povrch. Na razenie diel s použitím rôznych metód vŕtania sa používa zariadenie rôznych druhov, čo sa odráža na nákladoch a kvalite hotovej konštrukcie.

Spôsob #1 – ručné vŕtanie

Pre ručné vŕtanie, vykonávané šnekovou, úderovo-lanovou alebo kombinovanou technológiou, budú potrebné nasledujúce mechanizmy a materiály:

• vrták;
• navijak;
• vrtná veža;
• tyče;
• obruba (pažnice).

Ak bude studňa, ktorú sa plánuje vybudovať, dostatočne hlboká, bude potrebná vrtná veža. Pomocou tejto konštrukcie sa vrták s tyčami ponára a následne zdvíha.

Ak je studňa plytká, je možné sa zaobísť aj bez veže. V tomto prípade sa práca s vrtákom vykonáva ručne.

Funkciu vrtných tyčí môžu plniť úzke rúry, ktoré sa navzájom spájajú pomocou závitu alebo špeciálnych per. Vrtné náradie musí byť počas montáže konštrukcie pripojené k najspodnejšej tyči.

Vrtné nástroje pre ručné vŕtanie: a,b – lyžicové vrtáky; c – šnekový vrták; d-e – vrtné dláta; f – žliabkovačka

Rezné nástavce vrtáka narúšajú celistvosť zemín. Sú vyrobené z pevnej trojmm ocele. Hrany nástavcov je potrebné nabrúsiť s ohľadom na to, že vrták sa bude otáčať v smere hodinových ručičiek a ničiť zeminy v dôsledku rotačno-translačného pohybu.

Najprv si vyberiete miesto na vŕtanie. V pôde urobíte priehlbinu asi na dve lopaty. Takto sa vykope vodiaci orientačný bod pre vrták. Nad vami označeným miestom vstupu vrtáka je potrebné nainštalovať vežu.

Výška veže by mala zodpovedať dĺžke vrtnej tyče: mala by byť o niečo vyššia ako táto dĺžka. Len v tomto prípade bude možné tyč po ukončení prác ľahko a jednoducho vytiahnuť.

Začiatok práce sa Vám nebude zdať náročný. Prvé závity vrtáka vstupujú do pôdy pomerne ľahko. S touto úlohou si poradí aj jeden pracovník. Pri ďalšom ponorení do zeme je však každým závitom vrták ťažší a pomalší.

V tejto fáze prác sa už bez pomocníka nezaobídete. Ak je vrták ťažké zdvihnúť na povrch, mali by ste ho otočiť proti smeru hodinových ručičiek a potom zopakovať pokus.

Ručné vŕtanie studní na vodu ako priemyselný spôsob sa používalo ešte pomerne nedávno. A aj teraz je možné na miestach, kam je ťažké dopraviť vŕtaciu techniku.

Keď ďalšie prehĺbenie vrtáka narazí na výrazný odpor, môže vzniknúť nebezpečenstvo poškodenia zariadenia. Preto sa treba pokúsiť zmäkčiť pôdu pomocou vody.

Práca pokračuje, vrták sa posúva nadol, ale netreba zabúdať, že každých pol metra jeho postupu je potrebné nástroj zbaviť zeminy, a na to ho treba zdvihnúť na povrch. Keď je nástroj úplne ponorený do pôdy po rukoväť, treba ho predĺžiť ďalšou tyčou.

Celý proces vŕtania zaberá veľa času, väčšinu ktorého treba venovať zdvíhaniu vrtáka na povrch a jeho čisteniu od zeminy. Preto sa oplatí čo najefektívnejšie využiť každý cyklus a snažiť sa dostať von čo najviac pôdy.

Pri vykonávaní ručného vŕtania studne len spočiatku môžete pracovať samostatne, neskôr budete určite potrebovať pomocníka.

Ak sa vrstvy, ktorými nástroj prechádza, vyznačujú zvýšenou sypkosťou, vzniká nebezpečenstvo zrútenia šachty studne v tú najnevhodnejšiu chvíľu. Aby sa tomu zabránilo, treba použiť pažnice, ktoré zabránia osypávaniu stien šachty.

Ale stav zeminy, ktorá vychádza na povrch, sa zmenil: vrták dosiahol vodonosnú vrstvu. Zostáva už len málo. Za vodonosnou vrstvou by mala byť vodotesná vrstva. Vrták treba ponoriť až po vodotesnú vrstvu, aby do studne prúdilo maximálne množstvo vody. Maximálna hĺbka dosiahnuteľná ručným vŕtaním je 10 až 20 metrov. Práve v tejto hĺbke sa najčastejšie nachádza prvá vodonosná vrstva.

Ako prvá sa na povrch dvíha špinavá voda, ktorá sa odčerpáva ručným alebo ponorným čerpadlom. Na prepláchnutie studne stačí vybrať len niekoľko vedier špiny. Ak sa čistá voda neponáhľa nahradiť špinavú, treba vyvŕtať ešte meter alebo dva.

Rovnako ako akúkoľvek inú prácu, aj ručné vŕtanie je možné modernizovať použitím hydročerpadla a elektrickej vŕtačky. Takúto prácu je možné vykonávať aj bez pomocníkov. Celý proces vŕtania si môžete pozrieť v tomto videu.

Spôsob #2 – lacné šnekové vŕtanie

Predpokladá sa, že práve skrutkové vŕtanie, a nie rotačné, je najjednoduchším a finančne najdostupnejším variantom zhotovenia studne na vodu. Práve použitie skrutkovej metódy je základom väčšiny moderných malých vrtných súprav.

Skrutkové vŕtanie je možné vykonávať pomocou takejto mobilnej súpravy, ktorú možno ľahko prepravovať na miesto jej prevádzky.

Skrutka je známa Archimedova skrutka. Tí, ktorí aspoň raz videli, ako rybári vŕtajú dieru pre lov pod ľadom, vedia, o čom je reč. Analogickým spôsobom sa vytvára aj plytká studňa, do hĺbky 10 metrov. Počas práce sa nepoužíva ani vrtný výplach, ani voda, ktorou sa v iných prípadoch preplachuje nástroj.

Ak sa obrátite na pomoc v špecializovanej organizácii, s najväčšou pravdepodobnosťou použijú zariadenie na skrutkové vŕtanie, ktoré sa ľahko prepravuje a je široko používané.

Špecifikom tohto druhu práce je, že ju možno vykonávať len na určitých typoch pôdy. Pomocou skrutky nie je možné prejsť skalnaté horniny ani piesočné pohyblivé vrstvy, no na suchých a mäkkých sedimentárnych pôdach sa táto metóda osvedčila. Pri vykonávaní tejto práce je potrebné venovať pozornosť ochrane šachty pred znečistenou vodou z povrchu pôdy.

Spôsob #3 – rotačné vŕtanie (pre skalné podložie)

Ak sa má vrt realizovať v skalnatých pôdach, na jeho vytvorenie sa používa rotačný spôsob vŕtania. Je založený na použití špeciálnej vŕtacej rúry, ktorá pripomína tenký pohár otočený hore dnom s kužeľovým dlátom na spodnom okraji, ktoré drví pôdu.

Cez dutinu rúry prechádzajú komunikácie používané pri vŕtaní. Hydraulické zariadenie vytvára zaťaženie na dláto, ktoré si razí cestu v hornine. Hmotnosť kolóny rúr dopĺňa zaťaženie.

Pri rotačnom vŕtaní studne sa hornina rozbíja takýmto dlátom, ktoré dokáže na svojej ceste prekonať aj pevné prekážky.

Zemina z vrtu sa vyplavuje pomocou vŕtacieho výplachu, ktorý sa do rúry dodáva jednou z dvoch možných metód:

• Priamy výplach. Výplach sa čerpadlom vháňa do rúry, potom vyteká cez medzikružie spolu s horninou.
• Spätný výplach. Výplach sa do rúry dostáva samospádom a z medzikružia sa odčerpáva čerpadlom spolu s horninou.

Predpokladá sa, že spätný výplach je účinnejší ako priamy: s jeho pomocou sa dosahuje väčšia výdatnosť vrtu vďaka kvalitnejšiemu otvoreniu vodonosnej vrstvy. Na uskutočnenie tohto spôsobu výplachu je však potrebné použiť drahé zariadenie, čo zvyšuje náklady na práce. Priamy výplach vyjde lacnejšie ako spätný.

Spôsob #4 – úderno-lanové vŕtanie

Ak chcete získať studňu, ktorá vám vydrží až 50 rokov, a na realizáciu svojho zámeru máte dostatok času, síl a nervov, potom si vyberte úderovo-lanový spôsob vŕtania. Pracovať sa bude dlho. Budete sa pomaly, ale isto prebíjať k vytúženému cieľu.

Táto úderovo-lanová konštrukcia pozostáva z rámu, žliabku a úderového puzdra, ktoré je vyrobené z hrubostennej rúry a zodpovedá za samotný proces vŕtania.

Základom procesu je použitie špecifického vŕtacieho náradia – žliabku. Ide o kus hrubostennej rúry dĺžky 1 až 2 m s guľovým alebo lupeňovým ventilom v spodnej časti. V hornej časti rúry je vyrezané “okienko” na vyberanie zeminy, vrch je vybavený očkom na lano.

Žliabok priviazaný na lane, prehodenom cez kladku, sa voľne hádže na dno vrtu. Pri páde nadvihne zeminu a zachytí ju ventilom. Proces sa niekoľkokrát opakuje pred vybratím žliabku z vrtu. Vybratý žliabok sa zbaví zeminy: prevráti sa a zemina sa vysype cez otvor.

Táto metóda razenia šachty sa považuje za veľmi náročnú na prácu, ale účinnú. Navyše, vodou nasýtené piesky a uvoľnené usadené horniny možno z vrtu vyťažiť len nárazovo-lanovým spôsobom. Pri želónovaní sa nepoužíva vrtný výplach, vďaka čomu si ho netreba mýliť s podzemnou vodou, ktorá sa objaví vo vrte.

Vďaka vysokej náročnosti na prácu táto metóda cenovo prevyšuje rotačnú. Okrem toho, ak je cieľom prejsť ďalej než prvý vodonosný horizont, bude potrebné vynaložiť náklady na izoláciu šachty od vodonosných vrstiev, ktoré sa nachádzajú vyššie.

Na to sa používajú dodatočné pažnice. Okrem zvýšenia spotreby materiálov rastie aj objem prác, ktoré vykonávajú odborníci. Preto takáto konštrukcia nebude lacná.

Ďalšie informácie o tom, ako vyvŕtať vodozbernú studňu bez zariadenia, získate oboznámením sa s našim článkom.

Závery a užitočné video k téme

Video názorne predstaví proces ručného vŕtania studne s inštaláciou pažnice a filtra do pažnicovej rúry:

Každý typ studne na vodu má svoje výhody a vlastné nevýhody.

Teraz, keď ste získali predstavu o type studní, ich zariadení a metódach výstavby, bude pre vás jednoduchšie rozhodnúť sa v prospech tej či onej konštrukcie na základe charakteristík vášho pozemku a vlastných finančných možností.

Ak ste mali príležitosť vŕtať studňu vlastnými rukami, povedzte nám, aký náročný alebo jednoduchý bol proces pri vykonávaní. Píšte, prosím, komentáre do nižšie uvedeného bloku. Pýtajte sa, delte sa o dojmy, umiestnite snímky k téme článku.