Jak vyvrtat studnu vlastníma rukama: způsoby, jak to udělat sami s rozpočtem

Rozhodli jste se vybudovat studnu na vlastním pozemku, abyste zajistili svému domovu a rodině dostatek čisté vody? Byli jste však šokováni částkou, kterou by stálo vyvrtání? Souhlaste s tím, že tato akce, i když je poměrně nákladná, je nesmírně nezbytná.

Vysoká cena přirozeně nutí hledat alternativu ke službám vrtačů. Řekneme vám, jak vyvrtat studnu vlastníma rukama. Pomůžeme vám pochopit zvláštnosti výkopu a uspořádání vodního zdroje - to je zcela proveditelný úkol pro ty, kteří se nebojí tvrdé práce.

Článek pojednává o různých metodách výstavby studny. Po jejich přečtení pochopíte, zda dokážete provést všechny potřebné operace. Pro lepší asimilaci poskytnutých informací je článek dodáván s fotografiemi a videy krok za krokem, které dokumentují proces vrtání a výroby vrtacích nástrojů doma.

Typy vodních děl a půd

Před zahájením vrtných prací byste si měli prostudovat složení půdy na místě, abyste si svou budoucnost mohli alespoň zhruba představit.

V závislosti na vlastnostech vodonosné vrstvy se rozlišují tři typy studní:

• Habešská studna;
• dobře filtrovat;
• artéská studna.

Habešskou studnu (nebo jehlovou studnu) lze nainstalovat téměř všude.Rozbijí ji tam, kde vodonosná vrstva leží relativně blízko povrchu a je omezena na písek.

K jejímu vrtání používají technologii ražení, která není vhodná pro stavbu jiných typů studní. Všechny práce lze obvykle dokončit během jednoho pracovního dne.

Tento diagram vám umožňuje studovat konstrukční vlastnosti různých studní, abyste lépe porozuměli technologii jejich vrtání a zvolili vhodnou metodu (kliknutím zvětšíte)

Ale průtok takových vrtů je malý. Aby dům a pozemek měli dostatek vody, někdy má smysl udělat na pozemku dvě takové studny. Kompaktní rozměry zařízení umožňují bez problémů instalovat takovou studnu přímo v suterénu.

Filtrační vrty, které se také nazývají „pískové“ studny, se vytvářejí na půdách, kde vodonosná vrstva leží relativně mělce - až 35 metrů.

Obvykle se jedná o písčité půdy, které se dobře hodí k vrtání. Hloubka filtrační studny se obvykle pohybuje mezi 20-30 metry.

Tento diagram jasně ukazuje strukturu filtrační jamky. Na dně vody musí být nainstalován filtr, který zabrání vniknutí písku a bahna do vody.

V dobré situaci budou práce trvat dva až tři dny. Dobře přefiltrujte potřebuje dobrou údržbu, protože stálá přítomnost písku a částic bahna ve vodě může způsobit zanášení nebo písek.

Typická životnost takové studny může být 10-20 let. Doba může být delší nebo kratší v závislosti na kvalitě vrtání studny a její další údržbě.

Artézské studny, známé také jako vápencové studny, jsou nejspolehlivější, protože vodonosná vrstva je omezena na ložiska horninového podloží.Četné trhliny ve skále obsahují vodu.

U takové studny většinou nehrozí zanášení a průtok může dosahovat přibližně 100 metrů krychlových za hodinu. Hloubka, do které se má vrtat, se ale většinou ukazuje jako více než úctyhodná – od 20 do 120 metrů.

Vrtání takových studní je samozřejmě obtížnější a práce zabere mnohem více času a materiálů. Profesionální tým může dokončit práci za 5-10 dní. Ale když budeme vrtat udělej si dobře na webu, může to trvat několik týdnů nebo dokonce měsíc nebo dva.

Ale námaha stojí za to, protože artéské studny mohou bez problémů vydržet půl století nebo i déle. A průtok takové studny umožňuje zásobovat vodou nejen jeden dům, ale i malou vesnici. Pouze ruční metody vrtání nejsou pro stavbu takového dolu vhodné.

Fyzikální a mechanické vlastnosti zemin mají také velký význam při výběru způsobu vrtání.

Během práce možná budete muset projít různými vrstvami, například:

• mokrý písek, které lze poměrně snadno vrtat téměř jakýmkoliv způsobem;
• písek nasycený vodou, který lze z hlavně vyjmout pouze pomocí baileru;
• hrubé kameny (štěrková a oblázková ložiska s pískovým a jílovým kamenivem), které jsou vrtány bailérem nebo sklem v závislosti na kamenivu;
• pohyblivý písek, což je jemný písek, přesycený vodou, lze jej vyhrabat pouze bailerem;
• hlína, tj. písek s hojnými inkluzemi hlíny, plastická zemina, kterou lze snadno vrtat šnekem nebo jádrovým sklem;
• hlína, plastová skála, které lze vrtat šnekem nebo sklem.

Jak zjistíte, jaké půdy leží pod povrchem a v jaké hloubce je vodonosná vrstva? Samozřejmě si můžete objednat geologické studie půdy, ale tento postup není zdarma.

Téměř každý volí jednodušší a levnější variantu – ptá se sousedů, kteří již studnu vrtali nebo studnu postavili. Hladina vody ve vašem budoucím vodním zdroji bude přibližně stejně hluboká.

Vrtání nového vrtu v krátké vzdálenosti od stávající konstrukce nemusí probíhat přesně podle stejného scénáře, ale s největší pravděpodobností bude velmi podobné.

Jednoduché metody vrtání studní

Profesionální vrtačky mají vybavení a nástroje, které jim umožňují vrtat docela dobře hluboká studna doslova za pár dní. Ale amatérský řemeslník obvykle nemá ani takové nástroje, ani dovednosti s nimi pracovat.Existují však metody vrtání, které to nevyžadují. Nejčastěji používanými metodami vrtání jsou vrtání šnekové nebo metoda perkusního lana.

Metoda #1 - vrtání šnekem

Jak název napovídá, tato metoda vrtání využívá šnek nebo vrtačku. Zařízení je tyč s pracovním nástrojem připevněným na konci. Tato metoda vrtání také v případě potřeby používá bit k rozbití balvanů. Konstrukce šneku připomíná šroub, jehož průměr se může lišit.

Je doslova zašroubován do země a listy vrtule pomáhají odstraňovat navrtanou horninu z kmene.

Diagram ukazuje vrtání šnekem. Vrták je upevněn na stativu a otáčí se rukou; pravidelně se odstraňuje, aby se hřídel uvolnila z uvolněné půdy.

Vrtání se provádí následovně:

1. Otáčením vrtací tyče se v zemi vytvoří svislá prohlubeň.
2. Jak se studna prohlubuje, vrták s uvolněnou půdou se pravidelně zvedá na povrch.
3. Jak se hřídel prodlužuje, tyč se rozšiřuje a přidává k ní další a další části.
4. K prodloužení tyče použijte spolehlivé závitové spojení nebo svorky.
5. Stěny studny jsou okamžitě chráněny pažnicovými trubkami.
6. Vrták je vyčištěn a práce pokračují.
7. Vrtají, dokud se nedosáhne vodonosné vrstvy.
8. Doporučuje se zcela projít vodonosnou vrstvou a zajít hlouběji do podložní vrstvy půdy asi o 0,5 m.
9. Vrták je odstraněn ze studny.
10. Pomocí vrtací tyče se do pouzdra spustí filtr.
11. Plášťová trubka je zvednuta tak, že její spodní okraj je přibližně ve středu zvodnělé vrstvy a nedoléhá k zemi.

Poté lze skutečné vrtání považovat za dokončené.Studna by měla být čerpána, mělo by být do ní spuštěno čerpadlo, měla by být uspořádána hlava atd.

Předpokládá se, že pomocí šneku je možné vyvrtat pouze poměrně mělkou studnu - asi 20-30 m hlubokou. Hodně však záleží na stavu půdy. Pro vrtání sypkého písku a hrubých sedimentů se doporučuje použít bailer.

Při šnekovém vrtání můžete použít vrtnou soupravu, která drží zařízení ve správné poloze. Chcete-li vrtačku zvednout nahoru, můžete použít motor. Pokud se provádí takzvané „mokré“ vrtání, mělo by být zajištěno místo pro mokrou zeminu odstraněnou ze studny, usazení vody atd.

Pro usnadnění procesu budování pláště je jeho poloha fixována pomocí speciálních svorek, které si můžete sami vyrobit

Při výběru šnekového vrtání byste měli pamatovat na to, že přítomnost vody ve vrtu má destruktivní účinek na jeho stěny.

Někdy se můžete setkat s doporučeními nejprve vrtat a teprve poté pokračovat v instalaci plášťových trubek. Při vrtání šnekem, stejně jako při jakémkoliv jiném vrtání, je bezpečnější namontovat plášť ihned, jakmile se dostane hlouběji.

Metoda #2 - rotační vrtání

Když už jsme u rotačních metod vrtání (patří k nim především šneková metoda), stojí za zmínku vrtání pomocí rotoru. Právě tuto metodu využívají vrtaři nejčastěji při ražbě ve skalních útvarech. K jeho realizaci se používá speciální vrtná souprava s rotorem.

Vrtání se provádí pomocí stejné vrtačky, ale neotáčí se ručně, ale pomocí motoru. Rotor přenáší pohybový moment na vrtací tyč, tzn. a na projektil umístěný hluboko v zemi.

Půda je zničena, nástroj jde hlouběji do skály.K jeho odstranění se do studny pod tlakem načerpá voda, která vyplaví drobné úlomky zeminy, nebo se vše vyhrabe bailérem.

Rotační vrtání se provádí pomocí speciální vrtné soupravy. Je obtížné vyrobit takové zařízení sami, ale můžete si ho pronajmout

Rotační metoda není příliš vhodná pro samovrtání, protože zařízení pro ni nelze vyrobit za pár hodin „na koleni“. Potřebujete si koupit, pronajmout nebo zapůjčit speciální vrtnou soupravu s motorem. Mimochodem, taková zařízení fungují nejen na elektřinu, ale existují také modely vyrábějící plyn.

Kromě instalace potřebujete zařízení pro intenzivní proplachování studny a nebo výkonný kompresor pro její proplach. Nakonec jsou vyžadovány dovednosti práce s takovými zařízeními.

Vrták se musí otáčet téměř nepřetržitě a případné nuance, které se objeví, jako například uvíznutí ve skále, je nutné obratně a rychle vyřešit. Pro začínajícího řemeslníka je obvykle jednodušší pracovat s domácí vrtačkou nebo bailerem.

Při takzvaném „mokrém“ vrtání dochází k navlhčení stěn studny, což snižuje jejich pevnost, proto by měla být pažnice ihned spuštěna do studny.

Rotační vrtání má stále řadu nepopiratelných výhod – je to nejrychlejší způsob vrtání a většinou se k němu hodí téměř každá půda. Při tomto způsobu vrtání, kdy je v dole téměř neustále přítomna voda, je však obzvláště důležité okamžitě začít instalovat plášť, aby se zabránilo zřícení stěn.

Metoda č. 3 - vrtání s bailerem (metoda šokového lana)

Metoda příklepového lana neboli bailer vrtání se výrazně liší od šnekového a rotačního vrtání, protože v tomto případě není třeba nic otáčet.

Bailer je dlouhý a úzký kus trubky s ventilem a špičatým spodním okrajem. Vrtání metodou perkusního lana se provádí podle následujícího schématu:

1. Udělejte díru do země pomocí zahradního vrtáku (to usnadňuje zahájení práce).
2. Nad tímto otvorem je instalován stativ s blokem.
3. K bloku je připevněno lanko, na kterém je zavěšena spouštěč.
4. Bailer se spouští do šachty z výšky cca 1,5-2 metry nad zemí.
5. Dopadem na zem ostrá hrana baileru uvolní kámen, který je následně zachycen ventilem zařízení.
6. Ventil zabraňuje rozlití zeminy zpět do šachty.
7. Údery se několikrát opakují, aby se zajistilo, že se do vykladače dostane co nejvíce zeminy.
8. Poté se vykladač sejme z hřídele a zbaví se zeminy.
9. Operace se opakuje, dokud se neobjeví vodonosná vrstva, poté se doporučuje pokračovat ve vrtání a jít hlouběji do další vrstvy.
10. Jak se šachta prohlubuje, pouzdro se do ní spouští a postupně ji zvyšuje.

Pro snazší vyjmutí bailleru naplněného těžkou zeminou je kabel připojen k navijáku vybavenému elektromotorem. Při vrtání studny bicím lanem se výplach vodou obvykle nepoužívá.

Ta doporučuje jen v určitých případech, například urychlit průchod pohyblivým pískem. Tím je zajištěna dosti vysoká pevnost stěn studny, tedy lepší vrtání.

Pro efektivnější vrtání je bailer zavěšen na stativu a zařízení naplněné zeminou je odstraněno z hřídele pomocí navijáku a motoru.

Absence vody v obličeji také umožňuje poměrně přesně diagnostikovat vstup do vodonosné vrstvy. Při „mokrém“ vrtání ji nezkušení řemeslníci občas míjeli a bez potřeby pokračovali v prohlubování studny.

Vrtání s perkusním lanem umožňuje vytvářet tzv. bezfiltrové studny. K tomu se v písku pod plášťovou trubkou vymyje dutina, která slouží jako jímka na vodu. Pouzdro se poté mírně zvedne.

Při této metodě vrtání se používá nejen bailer, ale také tzv. hnací sklo. Jedná se o stejnou úzkou trubku s ostrým spodním okrajem, která je určena pro uvolňování a hloubení půdy.

Na rozdíl od baileru není unášecí sklo vybaveno ventilem, protože tento nástroj je účinný při průchodu viskózními plastovými horninami, zejména hlínami.

Sklo padající do líce je zaneseno soudržnou horninou (hlinitá, písčitá hlína), která uvnitř přirozeně drží. Ve stěnách skla jsou vytvořeny dlouhé úzké štěrbiny, kterými se sklo zbavuje zeminy, například pomocí kusu výztuže atp.

Na vrtání s perkusním lanem Můžete efektivně používat jak bailer, tak sklo, pracovat s nimi při průchodu různými vrstvami půdy. Vrtání s příklepovým lanem je jednoduchá, prastará a zcela spolehlivá metoda. Je však zaslouženě považován za poměrně pracný a časově náročný.

Vrtání hluboké studny s bailerem může trvat několik týdnů nebo dokonce několik měsíců. Ale tímto způsobem můžete vytvořit studnu značné hloubky - více než 40 metrů. Některé zdroje tvrdí, že bailer je docela schopný 100metrových konstrukcí.

Pokud je to možné, můžete kombinovat různé způsoby vrtání, abyste práci urychlili a zvýšili její efektivitu. Chcete-li například projít vrstvou hlíny, můžete použít šnekovou vrtačku, ale je lepší procházet pohyblivým pískem pomocí baileru.

Poté se můžete znovu vrátit k používání vrtačky.Pravda, kombinované vrtání vyžaduje více nástrojů, což není vždy možné.

Metoda #4 - vyvrtání otvoru pro jehlu

V oblasti s vodonosnou vrstvou umístěnou blízko povrchu lze vodu získat téměř několik hodin po zahájení práce.

K vrtání habešské studny potřebujete:

1. Vyvrtejte do země dlouhou díru o průměru 5-8 cm tak, abyste dosáhli na pohyblivý písek.
2. Do otvoru vložte úzkou plášťovou trubku s ostrým hrotem a filtrem připevněným ke spodnímu konci.
3. Zasuňte trubku do země, dokud nedosáhne vodonosné vrstvy.
4. Podle potřeby trubku prodlužte.

Primární vrtání se provádí speciálním dlouhým a úzkým šnekem, jehož délka se postupně zvyšuje. Jakmile se v potrubí objeví voda, lze vrtání považovat za dokončené. Vzhledem k tomu, že hloubka habešských studní je malá, obvykle nepoužívají ponorné, ale povrchová čerpadla.

Při vrtání habešské studny nejprve použijte úzký šnekový vrták, abyste se dostali přes tvrdou zem a dostali se k pohyblivému písku

Hadice se do takové studny nespouští, její roli hraje samotná úzká trubka. Čerpadlo je instalováno přímo na vrcholu habešské studny.

Pažnicová trubka, která je zároveň šachtou výkopu, je prodloužena v úsecích 1-3 metry a závitové spoje jsou pečlivě utěsněny pomocí vinutí a silikonového tmelu. Jeho kompaktní rozměry umožňují instalovat takovou studnu i v suterénu soukromého domu, aby nezabíral místo na místě.

Habešská studna se také nazývá jehlová, protože pažnicová trubka se špičkou filtru ve skutečnosti připomíná jehlu. Závitové spoje takové trubky by měly být pečlivě utěsněny

Pro vytvoření jehlového filtru se na dně trubky vytvoří řada otvorů o průměru asi 10 mm. Perforovaná oblast je z vnější strany pokryta vrstvou speciální galonové kovové sítě. Takový filtr spolehlivě zabrání vnikání jemného písku do studny.

Zjistit, jak vrtat sami Habešská studna nebo jehlová studna, je třeba věnovat velkou pozornost způsobu pohonu řetězce úzkých pažnicových trubek. Tuto operaci lze provést pomocí činky nebo vřeteníku. Jako tyč se používá dlouhá kovová tyč, která se postupně zvyšuje, jak klesá spolu s pláštěm.

Nárazy tyče během provozu dopadají na špičku. Současně jsou potrubní spoje také vystaveny dodatečnému namáhání a mohou se deformovat. Někdy se při silných nárazech může spojení spojky jednoduše zlomit během procesu jízdy, a to je nepřijatelné. Vřeteník je závaží s otvorem.

Na horním konci pažnicové trubky je umístěna speciální hlavice, na kterou se udeří za účelem zaražení trubky do požadované hloubky. Při tomto způsobu jízdy je zátěž rozložena rovnoměrněji, ale stále je ohrožena celistvost spojů. Proto by se k vrtání habešské studny měly používat pouze vysoce kvalitní materiály.

V tomto případě je vhodné pouze závitové spojení, které je koaxiální se středem trubky. Tento typ závitu lze správně vyrobit pouze na soustruhu. Prasklá trubka způsobí předákovi velké potíže, protože kus sloupu zaseknutý v zemi je téměř nemožné vytáhnout.

Práce budou muset začít znovu a náklady se výrazně zvýší.Ale pokud z nějakého důvodu nebylo možné vyvrtat habešskou studnu, téměř všechny materiály lze znovu použít.

Výroba vrtacích nástrojů

Jak již bylo zmíněno dříve, vrtací zařízení lze vyrobit samostatně, zapůjčit si od přátel nebo zakoupit průmyslově vyráběné výrobky.

Někdy lze vrtnou soupravu pronajmout. Cílem vrtání svépomocí je však většinou udržet náklady na co nejnižší úrovni. Nejjednodušší způsob, jak udělat vrtání levně, je udělat nářadí z odpadových materiálů.

Diagram ukazuje strukturu různých vrtacích nástrojů. Pomocí dláta lze nakypřít zvláště tvrdou půdu a poté ji odstranit vrtačkou, bagrem nebo jiným zařízením

Možnost #1 - spirálová a lžičková vrtačka

Ruční vrtání lze provádět spirálovým nebo lžičkovým vrtákem. Chcete-li vytvořit spirálový model, vezměte tlustou špičatou tyč, ke které jsou přivařeny nože. Mohou být vyrobeny z ocelového kotouče rozříznutého na polovinu. Ostří kotouče se nabrousí a poté se nože přivaří k základně ve vzdálenosti asi 200 mm od jejího okraje.

Samostatně vyrobená šneková vrtačka může mít různé konstrukce. Jeho povinnými prvky jsou nože se špičatými hranami a dlátem instalovaným na dně

Nože by měly být umístěny pod úhlem k horizontále. Za optimální se považuje úhel asi 20 stupňů. Oba nože jsou umístěny proti sobě. Průměr vrtáku by samozřejmě neměl přesáhnout průměr plášťové trubky. Typicky je vhodný kotouč o průměru asi 100 mm. Nože hotového vrtáku by měly být ostře nabroušeny, to usnadní a urychlí vrtání.

Další verze spirálového vrtáku může být vyrobena z tyče a pásu nástrojové oceli.Šířka pásu se může pohybovat mezi 100-150 mm.

Ocel by měla být zahřátá a navinuta, vytvrzena a poté přivařena k základně. V tomto případě by vzdálenost mezi závity spirály měla být rovna šířce pásu, ze kterého je vyrobena. Okraj spirály je pečlivě nabroušený. Stojí za zmínku, že není snadné vyrobit takový vrták doma.

Spirálový šnek pro vrtání může být vyroben z trubky a ocelového pásu, ale není vždy snadné pásku správně svinout do spirály, svařit a vytvrdit nástroj doma

K výrobě lžičkové vrtačky budete potřebovat kovový válec. V samovýrobních podmínkách je nejjednodušší použít trubku vhodného průměru, například ocelovou trubku 108 mm.

Délka výrobku by měla být asi 70 cm, s delším zařízením bude obtížné pracovat. Na tomto těle by měla být vytvořena dlouhá a úzká štěrbina, svislá nebo spirálová.

Nejjednodušší způsob, jak vyrobit domácí lžičkovou vrtačku, je z kusu trubky vhodného průměru. Spodní hrana je ohnuta a nabroušena a podél těla je vytvořen otvor pro čištění vrtáku

Ve spodní části těla jsou upevněny dva nože ve tvaru lžíce, jejichž břit je nabroušený. V důsledku toho je půda zničena jak horizontálními, tak vertikálními okraji vrtáku.

Uvolněná hornina vstupuje do vrtné dutiny. Poté se vyjme a vyčistí skrz štěrbinu. Kromě nožů je ve spodní části vrtáku podél osy zařízení přivařen vrták. Průměr otvoru vytvořeného takovým vrtákem bude o něco větší než samotné zařízení.

Možnost #2 - bailer a sklo

K výrobě baileru je nejjednodušší vzít také kovovou trubku vhodného průměru. Tloušťka stěn potrubí může dosáhnout 10 mm a délka je obvykle 2-3 metry.Díky tomu je nástroj dostatečně těžký, aby jej při dopadu na zem účinně uvolnil.

Na spodní straně baileru je připevněna bota s okvětním ventilem. Ventil vypadá jako kulatá deska, která těsně uzavírá spodní část potrubí a je tlačena poměrně silnou pružinou.

Příliš těsná pružina zde však není potřeba, jinak se půda do baileru prostě nedostane. Při vytahování baileru bude ventil stlačován nejen pružinou, ale také zeminou nashromážděnou uvnitř.

Spodní hrana baileru je naostřená dovnitř. Někdy jsou na okraji přivařeny ostré kusy výztuže nebo nabroušené kusy kovu trojúhelníkového tvaru.

Nahoře je vyrobena ochranná síťka ze silného drátu a je přivařena rukojeť, ke které je připevněn kovový kabel. Sklo je vyrobeno podobným způsobem, jen zde není potřeba ventil a v těle by měla být vytvořena štěrbina pro čištění zařízení.

Několik užitečných tipů

Poté, co je studna připravena, měli byste věnovat pozornost řadě důležitých nuancí. Například, aby voda ve studni zůstala čerstvá, je nutné zajistit přísun čerstvého vzduchu do pláště.

Chcete-li to provést, vytvořte několik větracích otvorů.Horní část studny by neměla být zazděna, je zakryta odklápěcím víkem, abyste v případě potřeby mohli vyjmout čerpadlo, zkontrolovat kolonu atd.

Po dokončení práce ji musíte odevzdat rozbor vody ze studnypro kontrolu různých nečistot. Případné problémy se stavem vody se obvykle řeší výběrem vhodných filtrů.

Voda se na rozbor neodebírá hned po vrtání, ale až po nějaké době, aby se z ní odstranily nečistoty způsobené vrtáním.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Recenze různých domácích vrtacích nástrojů - vrtačky, bailery a další vybavení:

Video #2. Ukázka metody vrtání s perkusním lanem:

Video #3. Proces vytváření habešské studny:

Vrtání studny nelze nazvat jednoduchým úkolem, který zvládne každý. A přesto se mnoho řemeslníků s tímto úkolem vyrovnalo a poskytlo svým domovům autonomní zásobování vodou. Odhodlání a správné jednání obvykle vedou k požadovanému výsledku.

Našli jste při čtení článku nějaké nejasnosti? Chcete klást otázky k tématu? Komentáře pište do bloku pod textem článku.