Vrtání studní na vodu. Typy studní. Mechanické a ruční vrtání studní

Vrtání v místě studní na vodu: ruční a mechanické metody

Soukromé objekty vzdálené od města nelze napojit na systém centrálního zásobování vodou. Majitelé jsou proto nuceni kopat studnu nebo vrtat studnu pod vodou. První možnost je nejjednodušší. Ale protože studna je napájena posazenou vodou, mohou být ve vodě přítomny nečistoty. Studna je vhodnou alternativou. Živí se totiž vodonosnou vrstvou, která leží v hloubce, do níž jezdecké vody nepronikají.

Automatizované metody vrtání jsou dražší, ale také mnohem efektivnější než manuální metody.

Druhy studní

Klasifikace těchto struktur je založena na následujících kritériích:

• hloubka výskytu;
• penetrační metoda;
• návrh projektu vrtání.

Obecně jsou vrty průzkumné, filtrační (na písek), hlubinné (artézské), průmyslové atd. Charakteristickým rysem takových staveb je, že jsou tvořeny převážně metodou rotačního vrtání.

Pískové studny. Tyto vodní zdroje jsou nejčastěji vyvinuty pro osobní potřebu. Říká se jim tak z toho důvodu, že vyvrtaná šachta zasahuje do vrstvy vodonosného písku, odkud se ve skutečnosti čerpá voda. Pod vrstvou písku je voděodolná vrstva jílu.

Takové zdroje se vyznačují poměrně malou hloubkou – 10 . 50 metrů. Existují však výjimky.

Důležité! Geologické vlastnosti jsou klíčovým faktorem určujícím skutečný výskyt zvodnělé vrstvy.

Mezi výhody pískové studny odborníci rozlišují:

• dobrá kvalita vody, protože při průchodu zemí je filtrována;
• množství vody je obvykle dostatečné pro dům s průměrnou spotřebou;
• vrtání pískových studní na vodu se provádí v krátké době. Můžete nainstalovat filtr, stejně jako čerpadlo a začít používat vodu za pár dní;
• přijatelné náklady na celý komplex prací, od vrtání po vývoj;
• písková studna nevyžaduje licenci.

Mělká studna se může velmi rychle zanést a pak bude nutné čištění.

Po výběru ve prospěch takového zdroje vody je však třeba mít na paměti, že jeho životnost nepřesahuje 15 let. Další bod – kmen je náchylný k zanášení. Proto se musí pravidelně čistit.

Artézské studny. Studny tohoto typu mají své vlastní vlastnosti. Za prvé, jejich hloubka dosahuje 220 metrů. Odtud plyne za druhé: vrtání hlubokých artéských studní na vodu může trvat až 2 týdny. A za třetí, průměr kmene, jak se prohlubuje, se může měnit směrem dolů. Hodnota tohoto parametru závisí na vlastnostech půdy.

Mezi výhody artéských studní pro vodu patří:

• vysoký výkon. Proto může několik farem využívat jednu studnu najednou;
• kmen nepodléhá zanášení. Není proto nutné jej pravidelně čistit;
• dlouhá životnost – až 50 let.

Běžné metody ručního vrtání studní

V současné době bylo vyvinuto několik metod výstavby studní, které se úspěšně používají. Existují dva typy: ruční a mechanické. První technologie se používá k vytvoření nezasypaných studní. Současně pro vrtání na vodě vlastníma rukama není nutné používat drahé vybavení. A ačkoli tato metoda vyžaduje spoustu práce, mnoho majitelů domů, kteří se snaží ušetřit co nejvíce, ji upřednostňuje. Zvažte metody samovrtání podrobněji.

1. Šroubová metoda. Používá se pro vrtání studní s malou hloubkou. Podstata této metody spočívá v destrukci půdy s jejím následným transportem na povrch lopatkami šneku. Tato technologie je zase dvou typů:

• použití šneku s lopatkami přivařenými k základně pod úhlem 90˚. Půda se řeže, drtí a provádí se stejnými noži.

Důležité! Hlavní nevýhodou této metody je, že je nutné ze studny vytěžit půdu, která do ní spadla.

• použití šneku, jehož lopatky jsou přivařeny k základně pod úhlem v rozsahu 30 . 70˚. Výhodou takového technického řešení je, že dovnitř studny nepadají kusy zeminy. Zařízení půdu také řeže, ale dopravuje ji nahoru nerozemletou. Svépomocné vrtání studní pod vodou pomocí této technologie se provádí na štěrkových a hlinitých půdách.

Pro ruční vrtání je lepší použít šnek se šikmými břity.

2. Jádrové vrtání. Tato metoda zahrnuje použití speciálního nástroje – trubky, na jejímž konci je připevněn jádrový bit, vybavený ostrými frézami vyrobenými z odolného kovu. Skalnaté supertvrdé horniny se nejprve rozbíjejí dlátem a poté se vrtá korunkou a kal nahromaděný v jádrové trubce se zvedá nahoru.

Koruna se otáčí spolu s potrubím a zároveň se prohlubuje do země, v důsledku čehož vzniká studna o průměru odpovídajícím průřezu této části. Kal stoupá na povrch spolu s projektilem. „Sklo“ se ze skály uvolňuje údery těžkého perlíku. Ruční vrtání studní na vodu tímto způsobem zajišťuje dodávku čisté vody nebo jílových úlomků. Díky tomu jsou stěny otvoru zpevněny a možnost jejich zhroucení je minimalizována.

Horní část jádrové hlavně je opatřena upevňovacími prvky, pomocí kterých jsou tyče postaveny. Prodloužení je vícestupňový postup. Po prohloubení prvního úseku potrubí se k němu shora připevní nová tyč dlouhá metr. Poté se akce opakují. Použití tohoto principu vrtání studní pro vodu umožňuje vytvořit kmen požadované hloubky. Technologický sloup je tvořen ze samotné střely a tyčí. Je velmi důležité dosáhnout pevnějšího spojení mezi trubkami a sklem. Je nutné vyloučit přítomnost znatelné vůle a nežádoucích pohybů v upevňovacích bodech.

3. Metoda rázového lana. Zde se předpokládá použití stativu. Jeho výška je asi 2 metry a toto zařízení se staví přímo nad místem vrtání. V horní části stativu je instalován blok. Přes něj je prohozen kabel, na jehož konci je upevněn bailer. Nástroj se spustí do studny a pomocí drátu se zvedne na povrch. Bailler se zbavuje kalu technologickým otvorem umístěným půl metru od jeho spodního rámu.

Samovrtání studny pro vodu metodou rázového lana je zvednutí vrtacího nástroje do výšky povolené stativem, po kterém gravitačně spadne do předem definované oblasti. Skála je rozbitá a její úlomky jsou zachycovány sekacím a drapákovým zařízením připevněným ke spodnímu okraji trubky – zmíněným bailerem.

Dávejte pozor! Můžete slyšet prohlášení některých řemeslníků, že není nutné stavět stativ pro vrtání vodních studní vlastníma rukama touto metodou. Jak však ukazuje praxe, tento přístup je pro stavitele spojen s nadměrnými fyzickými náklady a je možný pro hloubky až 10 metrů.

4. Ruční rotační vrtání studní. V tomto případě se kmen tvoří pomocí vrtačky, která připomíná velkou vrtačku. Otáčí se a vytváří svislý kanál v zemi, který dosahuje vodonosné vrstvy. Takové spirálové zařízení je účinné při ručním vrtání studní pro vodu ve štěrkových a hlinitých půdách. Když jsou na místě volné a písčité půdy, je studna položena pomocí vrtací lžíce, což je válec s otvory ve tvaru spirály.

Z mínusů ručního vrtání je třeba zdůraznit:

• nízký tlak vody;
• pomalá práce;
• mírné odsazení.

Ruční vrtání je velmi pracná činnost, která často vyžaduje účast několika lidí.

Mechanické metody

Implementace mechanických metod vrtání vodních studní zahrnuje zapojení speciálního vybavení a drahé těžké techniky. Z jejich odrůd je nejrozšířenější rotačně-rotační technologie mechanického vrtání studny na vodu. Jsou zde použity kuželové bity, takže tato metoda patří do kategorie bezjádrových. Zvláštní význam při jeho realizaci má otázka včasného odstranění na povrch horniny, která je zničena v celém objemu porubu. Rychlost v kombinaci s hospodárností jsou hlavní výhody mechanických metod vrtání. Nemusí však fungovat u všech plemen. Níže jsou uvedeny jen některé z těchto technologií.

1. Vodní vrtání s proplachem (proplachem). Tento typ rotačně-rotačního vrtání se aktivně používá při stavbě artéských vrtů. Při ražbě horních vrstev půdy se používá jílový vodní roztok, zatímco ražení vápencové vrstvy se provádí čistou vodou. Proplachovací kapalina řeší následující úkoly:

• vytváří tlak na produktivní horizont;
• snižuje sílu tření;
• fixuje stěny studny během práce;
• vydává zničitelný kámen.

Proplachovací kapalina cirkuluje kompresorem nebo čerpadlem nebo obojím. Existují dva typy splachování: přímé a reverzní. V prvním případě je proplachovací prostředek čerpán do vnitřní dutiny potrubí a jde nahoru přes takzvaný prstenec. Při zpětném proplachu se vše děje přesně naopak: proplachovací prostředek je čerpán do mezikruží a je vypouštěn přímo potrubím ven. Způsob praní se volí s přihlédnutím k výsledkům geologických průzkumů a parametrům vrtů.

Je dobré vědět! Proplachovací činidlo spolu s plněním své hlavní funkce – transportu horniny na povrch, pomáhá určit rychlost proudění vytvářeného vrtu (předpověď se provádí s ohledem na stupeň absorpce roztoku).

Mechanické vrtání vám umožňuje pracovat s téměř jakýmkoli typem půdy a dosáhnout vodonosné vrstvy umístěné ve velkých hloubkách

Reverzní cirkulace se často používá, když je nutné vyvrtat velkou studnu s vodičem a pláštěm o velkém průměru a pronikání se provádí v nestabilních formacích. Proplachování je stejné proplachování, pouze plyn působí jako činidlo (studna se proplachuje, nikoli proplachuje).

2. Mechanická rotační metoda. Tato metoda je zaměřena na výstavbu artéských nebo jiných hlubinných vrtů. Zahrnuje použití těžké techniky – vrtných jednotek namontovaných na základě nákladních vozidel značek ZIL, MAZ, KamAZ a Ural. Skála je zničena rotujícím dlátem. Točivý moment vytvářený motorem (může to být hlavní motor automobilu nebo palubní motor instalovaný na samostatné plošině) se přenáší na rotor, který otáčí vrtnou trubkou. Pro zvýšení zatížení spodního vrtu je implementováno následující technické řešení: kuželový vrták není připojen k běžné, ale k vážené ocelové vrtné trubce.

Tipy pro výběr místa pro vrtání studny v domě

Aby byl váš domov zajištěn vysoce kvalitní vodou, je třeba při výběru zdroje pro stavbu zdroje přistupovat s ohledem na doporučení odborníků. V souhrnu znějí takto:

1. Nejvhodnější možností je nejvyšší místo v infieldu. Pokud je v nížině vytvořena kutilská studna pro vodu, déšť a voda z tání zaplaví keson a spadne do kufru. A to povede ke znečištění vody a infekci patogeny.
2. Vyhněte se stavbě studní v blízkosti zdrojů znečištění – chovy hospodářských zvířat, septiky, žumpy, garáže atd. Regulační dokumenty v tomto ohledu uvádějí: vzdálenost studní od takových objektů by měla být alespoň 50 metrů. Je pravda, že je povoleno snížit tuto vzdálenost na 30 metrů. Četné kontroly prokázaly, že i v takové vzdálenosti od zdrojů znečištění bude voda v domě čistá.
3. Zkontrolujte, zda se na pozemku sousedů nenacházejí potenciálně nebezpečné předměty. Bylo by také užitečné zeptat se na jejich plány do budoucna. Je možné, že se chystají instalovat výběh pro zvířata v blízkosti místa plánované výstavby zdroje.
4. Výše bylo řečeno, že existují různé způsoby, jak vrtat studny na vodu. Pokud se plánuje použití těžké techniky, je nutné zajistit její přístup na místo výkonu práce. V tomto případě se za minimální šířku průchodu považuje 3 metry. Dostatečný prostor je nutný i nad zemí: výška vrtného stožáru může dosáhnout 10 metrů.
5. Nedoporučuje se vrtat studnu v suterénu nově postaveného domu. Po dokončení jeho výstavby bude údržba zdroje nemožná, protože nad studnou musí být volný prostor alespoň 7 metrů na výšku.

Bez ohledu na milníky výše uvedených způsobů vrtání studní na vodu bude levnější tyto práce provádět v zimním období, kdy je zaznamenán dostatečně vysoký výskyt vody. Ale tady musíte pochopit, že v létě, a ještě více horkém, mohou být majitelé domu bez dodávky vody.

Existují případy, kdy jsou hydrogeologické charakteristiky konkrétní oblasti špatně pochopeny. Poté se doporučuje výběr typu zdroje provést s přihlédnutím k údajům získaným z otevření zvodně průzkumným vrtem. Celkové náklady sice porostou, ale problémy s vodou v budoucnu nebudou.

Technologie vrtání studní: Srovnávací přehled 6 klíčových metod

Hlavním zdrojem vody pro soukromé pozemky v současnosti zůstávají studny. To je výhodné z mnoha důvodů. Za prvé, zásobování domu vodou nezávisí na centrálním zásobování vodou, které často hřeší na nehody, a kvalita vody ponechává mnoho přání. Za druhé, je možné se „dostat“ do hlubokých vodonosných vrstev s artéskou vodou dokonalé čistoty. Za třetí, můžete regulovat množství vody potřebné k zásobování vašeho místa pomocí hloubky studny a výběru vhodného čerpacího zařízení. Jedním z důležitých bodů pokládky studny na místě je správně zvolená metoda vrtání. Společnosti, které se specializují na tuto práci, vám mohou nabídnout různé možnosti vrtání, ze kterých si můžete vybrat. Cena a doba trvání vrtných operací přímo závisí na zvoleném způsobu pokládky studny. Když narazíte na „nečestnou“ společnost, existuje nebezpečí přeplatku za vrtací práce, zatímco výběrem přijatelnější možnosti vrtání můžete v tomto případě výrazně snížit své finanční investice. Jak se v této zásadní otázce vyhnout omylu? Řekneme vám o metodách vrtání, jejich vlastnostech a cenách – to vám pomůže správně se orientovat při výběru vhodné metody vrtání studny ve vztahu k podmínkám vašeho webu.

Když už mluvíme o metodách vrtání studní, je třeba poznamenat, že jsou všechny rozděleny do dvou typů – ruční a mechanické. Ruční metody jsou jednodušší a lze je použít pro svépomocné vrtání mělkých vrtů, protože nevyžadují použití sofistikovaného zařízení a těžkých nákladních automobilů. Mezi takové možnosti položení zdroje pro vodovodní systém patří: šokové lano, habešské, rotační vrtání studny. Metody mechanické tvorby vrtů se vyznačují zapojením specializovaného zařízení a používají se k dosažení hlubokých artézských kolektorů. Tyto metody zahrnují: šnekové, rotační, jádrové vrtání studní a osvědčily se při průchodu těžkých, kamenitých půd a při stavbě studní velkého průměru.

Je důležité vědět! Ruční vrtání lze provádět do hloubky nepřesahující 20 m, protože je nepravděpodobné, že bude možné položit studnu hlouběji bez použití specializovaného zařízení.

Metody ručního vrtání

Metoda #1 – Habešská studna

Habešský způsob vytvoření studny je nejjednodušší ze všech možných a spočívá v zaražení ocelové tyče malého průměru do země – asi 3 cm s nabroušeným hrotem. Odtud pochází další název pro tento typ studny – studniční jehla. V lidech se takový zdroj vody často nazývá habešská studna. Hlavní nevýhodou habešské metody je omezení možné hloubky studny, která by neměla přesáhnout 8 m. Aniž byste přesně věděli, kde se voda na místě nachází, můžete ji „provrtat“ jehlovými studnami, aniž byste dosáhli výsledku. Malý průměr habešské studny navíc znemožňuje použití ponorného čerpadla. To znamená, že jedinou možností zařízení pro čerpání vody z takové studny je povrchové čerpadlo, které nemusí zajistit správný tlak ve vodovodním systému.

Habešská studna je položena pomocí tenké špičaté tyče do mělké hloubky

Hlavní výhodou jehlové studny je dostupnost metody pro samovrtání a přítomnost malých otvorů v tyči, díky čemuž se používá jako plášťová trubka i jako studniční filtr.

Metoda č. 2 – Šokové lano

Vrtání studny tímto způsobem je hojně využíváno jak malými firmami, tak majiteli pozemků tím, že studnu zakládají pomocí nejjednoduššího vybavení – stativu, navijáku a unášecího skla v podobě duté trubky. Sklo má ostrou hranu, která při zatlučení do země ničí vrstvy zeminy. Trubkové sklo je zavěšeno lankem na stativu a pomocí navijáku prudce spuštěno a zvednuto. V tomto případě je země z vrtu nacpaná do sklenice, takže ji musíte pravidelně uvolňovat z půdy.

Tato metoda vrtání je účinná, když je půda v oblasti měkká a viskózní. Pokud je zemina suchá a kyprá, nezdržuje se v dutině potrubí – v tomto případě se místo sklenice používá bailer, který zachytí horninu z ústí vrtu a vynese ji na povrch. Příklepové vrtání je pracné, zdlouhavé a drahé, ale také nejkvalitnější typ vytváření kanálů studní.

Při vrtání s příklepovým lanem je unášecí miska upevněna na lanku a pomocí navijáku se spouští do dna a stoupá – tak se vytváří kanál studny

Metoda #3 – rotační vrtání

Poměrně jednoduchou metodou pro ruční pokládání studní je rotační vrtání studní. V tomto případě se k vytvoření vrtu používá vrták, podobný velkému vrtáku, který se rotací “zakousne” do země a udělá v ní svislý kanál do zvodnělé vrstvy. Takový spirálový vrták je účinný při vrtání studní v hlinitých a štěrkových půdách. Pokud jsou na místě písčité a volné půdy, je studna položena pomocí vrtací lžíce – válce se spirálovými otvory.

Zatímco se vrták otáčí a tvoří ústí vrtu, čerpadlo dodává jílový roztok do kolony, aby propláchl a zpevnil stěny vrtu.

Mechanické metody vrtání

Technologie vrtání studní s použitím tvrdolegovaných trysek na vrtací koloně a těžké techniky jsou mechanické a slouží k vytvoření hlubinných artézských vrtů – tzv. vápencových vrtů. Tyto studny se vyznačují vysokou vydatností a vynikající kvalitou vody.

Metoda #1 – jádrové vrtání

Nejúčinnější metodou možností mechanického vrtání využívanou pro vrtání hlubokých vrtů (až 1000 m) v horninách je jádrové vrtání, které se provádí otáčením vrtací kolony s tryskou v podobě vysoce pevného diamantového vrtáku. Hlavní výhodou tohoto typu vrtání je vysoká průraznost, kompaktní a ovladatelné vrtné soupravy, vysoká účinnost vrtání díky destrukci horniny ne pevným, ale prstencovým, kdy výkop je pevným jádrem (jádro).

Jádrové vrtání se provádí pomocí trysek z tvrdé slitiny – diamantem potažených bitů

Mezi nevýhody jádrového vrtání patří malý (do 16 cm) průměr otvoru a rychlé opotřebení vrtáků. Náklady na potopení 1 m.p. sloupcová metoda se pohybuje od 300 do 500 rublů. a závisí na složitosti hornin a hloubce studny.

Metoda č. 2 – Mechanické rotační vrtání

Rotační vrtání se provádí pomocí vrtáku upevněného na rotující vrtací koloně, která je poháněna speciálním mechanismem – rotorem. Tato metoda vrtání vodonosných vrstev se používá v extrémně tvrdých půdách a je jednou z nejproduktivnějších metod. Použití rotační metody je klíčem k dosažení hlubokých vodonosných vrstev s čistou vodou bez sloučenin železa a vysokým stabilním průtokem studny. Nevýhodou této technologie vrtání je velká spotřeba jílu a vody na promíchání splachovacího roztoku a vnikání jílových částic do vodonosné vrstvy při proplachování vrtu.

Při provádění rotačních vrtů v zimě jsou také určité potíže kvůli nutnosti ohřátí vrtné kapaliny. Náklady na průchod 1 m.p. při rotačním vrtání jsou asi 2000 rublů.

Dláto se musí neustále chladit vodou (vlevo je člověk, který ho zalévá hadicí)

Metoda č. 3 – Šnekové vrtání

Nejpohodlnější metodou používanou při zakládání mělkých studní do sypkých půd je šneková metoda vrtání studní. Šnek je tyč s frézou na konci a noži, které pomáhají odstraňovat půdu z kanálu studny.

V závěrečné fázi vrtných operací je vrt zacementován. O implementační technologii si můžete přečíst zde: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/kolod-skvaj/cementirovanie-skvazhin.html

Vrtací stanice pro šnekové vrtání může mít působivou velikost, vyžaduje instalaci na těžké speciální zařízení a kompaktní velikost. Vrtací ministojany skládací konstrukce často používají nezávislí řemeslníci k vrtání studny pomocí šneku

Šroubová metoda je nejčastěji používaným řešením pro pokládku studní na soukromém pozemku. Se šnekovým vrtáním je práce prováděna rychle, nevyžaduje vysoce kvalifikované pracovníky a použití objemného zařízení. Tato metoda navíc nezahrnuje zapojení dalšího zařízení k odstranění zničené horniny z ústí vrtu.