Ruční vrtání studny

Ne všichni majitelé letních chalup jsou připraveni utratit velké částky za najímání vrtařů na stavbu studny. Je však těžké přecenit pohodlí pití vody svépomocí. Můžete ušetřit peníze tím, že si zdroj vody vybudujete svépomocí. Jak na to?

Z článku, který nabízíme, se dozvíte vše o tom, jak se provádí ruční vrtání vodních studní. Řekneme vám, jak a jak se práce provádí, jací začínající vrtači budou potřeba k realizaci nápadu. S ohledem na naše doporučení můžete snadno vrtat a vybavit výrobu.

Pro nezávislé řemeslníky jsme poskytli a analyzovali všechny metody ručního vrtání a vysvětlili, v jakých případech by měly být použity. Přikládáme schémata razníků a objímek dostupných pro svépomocí, výběr publikovaných fotografií a video návodů.

Typy studní a jejich vlastnosti

Váš zdroj vody je skvělou příležitostí, jak zajistit sobě a svým blízkým čistou, životodárnou vodu a uspokojit potřeby domácnosti. Vyvrtáním a vybavením studny lze problém se zásobováním vodou vyřešit na několik desetiletí.

Volba metody vrtání a rozsah prací na vývoji vrtu závisí na typu hydraulické konstrukce.

Studna habešského typu

Pokud se voda na místě nachází údajně v hloubce 10-15 metrů, je výhodnější a snazší zorganizovat habešskou studnu. Hydraulická konstrukce tohoto typu využívá zvodnělou vrstvu umístěnou nad vrstvou jílu, která je pro vodu nepropustná. Zvodnělá vrstva je napájena infiltrací srážek a vody z blízkých nádrží.

Snadno použitelnou jehlu zvládne i začátečník, který se teprve učí základní vrtací dovednosti.

Relativně mělká úzká studna je řada silnostěnných trubek VGP o průměru 50 – 80 mm. Speciální filtr se instaluje v úplně prvním spodním spojení kolony, a to vyvrtáním otvorů ve stěnách trubek.

Trubky fungují jako kláda; otvor pro habešskou jehlu nevyžaduje dodatečné zakrytí. Není perforovaný, ale je ponořený do země pomocí vodítka.

Kompaktní rozměry habešského typu příjmu vody umožňují jeho umístění téměř na všech volných místech na území. Nejběžnější metodou pronikání do hydraulických konstrukcí tohoto typu je příklepové vrtání.

Vytvoření filtru pro habešskou studnu se skládá ze tří kroků. Nejprve se do trubky vyvrtají otvory, poté se trubka obalí drátem, ke kterému se připevní filtrační síťovina.

Podstatou jehlového vrtacího zařízení je zatloukání úzkých vrtných trubek do země, dokud se neobjeví zvodnělá vrstva. Zjednodušení procesu vrtání malým vrtákem Vrtná souprava se šnekovým vrtákem prochází zemí do požadované hloubky. Je mnohem snazší instalovat řadu trubek s filtrem v prvním spojení ve výsledném vrtu.

Protože habešské vrty se vrtají převážně do hloubky 10-12 m, používají se k čerpání vody z nich povrchová mechanická nebo ruční elektrická čerpadla. Jedinou nevýhodou je technické využití vody.

Vlastnosti pískových studní

V hloubce zvodnělé vrstvy až 30–40 metrů, což je typické pro sypké a nesoudržné usazeniny, se buduje písečná zvodnělá vrstva. Nazývá se tak proto, že odebírá vodu z vodou nasycených písků.

Padesátimetrová hloubka zdroje nemůže zaručit krystalickou čistotu vody, proto by měl být obsah studny testován v laboratoři na přítomnost chemických sloučenin.

Vodonosná vrstva pískové studny se nachází pouze tři nebo čtyři desítky metrů pod povrchem. A abyste se k ní dostali, není vůbec nutné překonávat pevné, kamenité a poloskalní skály. Ruční vrtání otvoru pro písek proto není obtížné, pokud použijete jednu z níže popsaných metod.

Hluboká artéská studna

Ale když plánujete vrtat artézský vrt, nemůžete to udělat sami. Artézská voda se šíří puklinami v nepropustných a poloskalných horninách v hloubce asi 40-200 metrů.

Pouze odborníci s potřebnými znalostmi a speciálním vrtacím vybavením se dokáží vyrovnat s úkolem vrtání jámy na vápenec.

Pro určení hloubky vody je třeba použít data z hydraulických konstrukcí tohoto typu, vyvrtaných v blízkosti nejbližšího staveniště.

Vzhledem k tomu, že artézská studna může zásobovat vodou několik oblastí najednou, je vhodné objednávat vrtací služby v týmu. To výrazně ušetří náklady na vrtání a zajištění zdroje vody.

Metody samovrtání

Abyste si vybrali nejlepší metodu vrtání pro vás osobně, musíte si nejprve prostudovat jejich specifika a pochopit, jaký nástroj budete potřebovat, pokud si vrtání můžete dovolit sami.

Metoda ručního šneku

Vrtání šroubem je jednou z nejběžnějších a nejlevnějších metod. Je účinné při stavbě studní, jejichž hloubka nepřesahuje 40 m.

Šnek je šneková hřídel vybavená vrtákem a šikmými ocelovými noži.

Podstata metody spočívá v tom, že se vrták, podobně jako vývrtka, zašroubuje do země. Jak se spirálová tyč zabořuje do země, ničí vrstvy a její kovové čepele vynášejí půdní odpad na povrch.

Pro ruční vrtání vrtů se používají dva typy vrtáků:

• Tyče, řezné čepele, ke kterým jsou přivařeny v pravém úhlu.
• Provedení s lopatkami svařenými pod úhlem 30-60°.

Druhá verze konstrukce je pohodlnější k použití. Díky umístění šikmých lopatek drcená zemina nespadá do jámy, ale je zcela vynesena na povrch.

Pro usnadnění ruční práce a urychlení procesu lze použít malé šroubové instalace.

Tato metoda je obzvláště účinná, pokud musíte pracovat se složitými půdami, které obsahují horninové inkluze.

Malé vrtací stroje fungují na stejném principu jako ruční vrtačky, ale jsou poháněny elektromotorem.

Mělkou studnu pro sběr vody na zalévání zahrady můžete vyvrtat bez vrtacího nářadí pomocí zahradního vrtáku. K zakrytí stěn však budete potřebovat trubky, ze kterých se sestaví šachta, a kovové tyče potřebné pro stavbu.

Technologie jádrového vrtání

Jádro se zatlouká pomocí speciálního nástroje ve tvaru trubky opatřené korunkou. Specifika vrtání a průměr trubky, který nepřesahuje 160 mm, umožňují pracovat poměrně rychle. Za pracovní den se v závislosti na hustotě horniny můžete dostat až do hloubky několika desítek metrů.

Pomocí upevňovacího bodu umístěného v horní části centrální trubky se při prohlubování nástroje budují tyče o délce jeden a půl metru. Akumulace se provádí v několika fázích, čímž se z střely s tyčemi vytvoří technologický sloup.

Koruna je vyrobena z odolného kovu. Hrany koruny jsou naostřené tak, aby si její řezné nástroje snadno poradily s hustými kameny. Tvar a velikost použitých korunek jsou určeny fyzikálními a mechanickými vlastnostmi horniny.

Trubka vybavená korunkou při svém otáčení proniká do horniny a vytváří otvor pro vrt příslušného průměru.

Při práci se supertvrdou horninou se před zaražením trubky používá dláto. Poté se vyvrtá vrt a ucpaný kal v plášti centrální trubky se vyzdvihne na povrch.

Při ručním jádrovém vrtání se do vrtu instaluje řada pažnic, které zpevňují stěny konstrukce. Pro usnadnění procesu proražení střely se pravidelně přivádí čistá voda nebo jílový roztok.

Metoda šokového lana

Metoda spočívá v drcení půdy spuštěním těžkého vrtacího nástroje z výšky dvou metrů.

Pro tento účel se používá vrtná konstrukce, jejíž hlavní prvky jsou:

• stativ, který je umístěn na vrtné soupravě;
• blok s navijákem a lanem;
• vkládací kalíšek připevněný na konci šňůrky.

Použití navijáku snižuje fyzickou zátěž a použití motoru s převodovkou, která otáčí hřídelí, proces automatizuje.

Tryska vyrobená z kovové trubky musí mít ostrou hranu schopnou rozbít i tvrdé horniny. Pro rozbití příliš husté zeminy se jako závaží pro sklo používá další ocelová tyč, která ho upevňuje přímo nad vrtnou konstrukcí. Uvolněné horniny se odstraňují bičem.

Prudkým dopadem na vrtnou plošinu nástroj rozruší horninu a řezný nástroj umístěný pod ní uchopí řezy a vynese je na povrch.

Sklo se uvolní ze země, kterou zachytilo, skrz své dno a udeří kladivem do stěn střely. Zloděj je vyproštěn technologickým otvorem umístěným v jeho horní části.

Práce se provádí v následujícím pořadí:

1. Na vybraném místě vykopejte jámu o rozměrech 1×1 metr do hloubky 0,5 metru.
2. Zahradní vrtačka se umístí do středu otvoru v pravém úhlu. Otáčením nástroje kolem jeho osy se zahrabe do země. V případě potřeby se šroubová tyč prodlužuje trubkou a zajišťuje se šroubovým spojem.
3. Poté, co se objeví mokrý písek, se vrták vyjme. Místo toho se do otvoru instaluje speciálně sestavená konstrukce z pažnicových trubek, která se zatlouká kladivem.
4. Horninu, která se zřítila během instalace pláště, zloděj odstraní. Pokaždé, když kulka pronikne horninou, zachytí a udrží její část.
5. Jak se plášť prohlubuje, prodlužuje se o další segment stejného průměru. Tyto části jsou zkrouceny nebo svařeny dohromady a tvoří jeden, utěsněný válec.
6. Pro další studium se pouzdro jemně otáčí a jsou slyšet vydávané zvuky. Při čištění hrubého písku bude slyšet chrastění, jemnozrnné šustění a při průchodu jílovitou zeminou – ticho.
7. Pro vrtání sypkých hornin, jako je sypký písek, oblázky, štěrk, použijte nakladač. Jílovité kameny a hustý písek procházejí skrz sklo.
8. Po sérii po sobě jdoucích úderů se sklo nebo drobivý materiál zvedne na povrch a odstraní z něj zeminu. Následně se pracovní cyklus opakuje.

Stejně jako v předchozích metodách se pro usnadnění procesu ručního vrtání studny nalije do studny směs jílu nebo vody a poté se pomocí speciálního kbelíku vytáhne zpět. Pokud se během vrtání objeví hluk, je nutné studnu naplnit vodou. Pokud voda teče pomalu, je třeba potrubí prohloubit o půl metru, a pokud rychle – pouze o 20-30 cm.

Pro povrchní vývoj si můžete snadno vyrobit prasátko vlastníma rukama. K tomu budete potřebovat trubku o průměru 100-120 mm, kovový držák a oko pro připevnění kabelu, které musí být upevněno k horní části trubky.

Rázově-rotační metoda

Hlavní rozdíl u této metody spočívá v tom, že vrták provádí současně nárazové i rotační pohyby. Tento přístup umožňuje urychlit proces vrtání. Tato metoda je obzvláště účinná, když je nutné vybavit hydraulickou konstrukci, pokud geologický řez lokality není jednotný.

Rotační metoda s příklepem zahrnuje také použití stativu, což výrazně usnadňuje zapichování vrtáku do povrchu a jeho následné vytažení.

Metody rotačního a příklepového vrtání jsou účinné při stavbě vrtů v sypké zemině, jejíž částice nejsou vzájemně propojeny. Obě metody jsou vhodné pro vrtání a rozvoj jílovitých zemin: písčito-hlinité, hlinité.

Při pohybu v sypkých horninách je v důsledku nedostatečného propojení půdních částic mezi sebou ve fázi výstavby vrtu vysoká pravděpodobnost rozpadu jeho stěn. Pískovny proto musí být vybaveny pláštěm a filtry, které zabraňují vniknutí velkých vměstků do vytěžené vody.

Technologie šnekového vrtání krok za krokem

Ze všech uvedených metod je šroubová metoda považována za nejjednodušší. Je však třeba vzít v úvahu, že je účinná pouze při vrtání sypkých a jílovitých půd.

Příprava potřebných nástrojů

Před ručním vrtáním studny je nutné připravit nástroje:

• montáž vrtáním nebo šroubováním.
• ropná plošina s navijákem.
• sada 3-4 prutů.
• kryt.

Pokud je nutné vybavit vrt v hloubce větší než 8 metrů, aby se usnadnilo ponoření vrtáku a jeho následné vytažení ze vrtu, je zařízení připojeno k domácí vrtné soupravě.

Vrtná souprava může být vyrobena z dřevěných trámů nebo kovových trubek, které jsou sestaveny do konstrukce ve tvaru stativu.

Velikost stativu by měla být úměrná výšce vrtné kolony. Pro vytvoření konstrukce se tyče pokládají do trojúhelníkového tvaru a upevňují se šroubovým nebo svařovaným spojem.

Mají otvory pro vložení kovové trubky, která bude sloužit jako podpěra. Rozměry základny jsou určeny pouze stabilitou konstrukce.

V horní části konstrukce je také otvor, kterým projde tyč.

Pro ochranu studny před zničením a odlupováním stěn se instaluje obkladový sloup z trubek s vysokou únosností pro smykové a tlakové zatížení. Pro práci se používají trubky vyrobené z kovu, azbestocementu nebo polymerů.

Při montáži konstrukce se segmenty takových prvků snadno sešroubují do sebe bez použití dalších montážních jednotek.

Výroba šroubu z odpadových materiálů

Materiálem pro výrobu vrtacího nástroje, v tomto případě šroubové tyče, může být trubka o průměru 100 mm. Pro to je nejlepší použít trubky z nerezové oceli s tloušťkou stěny nejméně 5 mm.

Horní část konstrukce by měla obsahovat:

• na horním konci je vnější závit pro připojení k tyči;
• na spodním konci – šroub o nejméně dvou otáčkách.

Pro usnadnění procesu posouvání vrtáku je k horní části trubky přivařena 1,5 metru dlouhá rukojeť. T-kus s vnitřním závitem bude sloužit jako přechodový prvek mezi rukojetí a skládacími tyčemi.

Řezné nože vrtačky jsou vyrobeny z pásů plechu o tloušťce 2-2,5 mm, které jsou přivařeny k trubce ve stejných vzdálenostech.

Tyče dlouhé 1,5 metru jsou vyrobeny z trubky podobného průměru:

• první tyč má na spodním konci vnější závit pro upevnění vrtáku;
• Všechny následující tyče jsou opatřeny závitem na obou koncích a mají stejnou velikost.

Spoje musí mít stejné parametry závitu. Pokud je nutné postavit konstrukci, jednoduše se přišroubují k šneku po předchozím odšroubování rukojeti.

Někteří řemeslníci používají jako šroub vrták na led. V tomto případě slouží nůž jako řezné nože vrtáku. Prodlužovací nástavce se vyrábějí samostatně.

Aby se nástroj vylepšil, někteří řemeslníci dodatečně přivařují zesílené frézy k okrajům improvizovaného šneku z výroby.

Provádění vrtacích prací

Na místě stavby studny se vykope jáma o rozměrech 150×150 cm, která je nezbytná pro zajištění stability svisle instalovaného potrubí. Aby se zabránilo rozpadu stěn výklenku, jsou vyztuženy kartonovými výřezy nebo kusy dřevotřísky.

Vrtačka se ponoří do otvoru a držíc nástroj za rukojeť se postupně zašroubuje do země ve směru hodinových ručiček. Je pohodlnější provádět tuto práci společně: první bude pohybovat rukojetí nástroje a druhý bude tlačit shora.

Po uběhnutí prvního metru začnou formovat kmen konstrukce o průměru nejméně 12-15 cm, za tímto účelem spustí pažnici do vybrání. Průměr trubky by měl být o něco větší než vrtací čepel. Následně se trubky zatloukají rovnoběžně s prohlubní vrtu.

Po vrtání do hloubky 1,5–2 metry bude poměrně obtížné nástroj sami otáčet. Použití nástrčných klíčů a jiných kleští práci usnadní.

Když je čas, aby vrtací nástroj během ponoru dosáhl plné hloubky, musí být „vybudován“ připevněním tyče k němu pomocí závitového spojení nebo prodloužení „kolík-tyč“.

V této fázi je důležité zajistit pevnost spojení prvků. Pro zjednodušení úkolu určení hloubky ponoru se doporučuje označit prodloužené tyče.

Během průchodu vrstev se pažnice dále formuje, přičemž se nezapomíná na kontrolu svislosti vrtu. I nejmenší zakřivení může zabránit volnému ponoření pažnicové trubky. Pokud tedy během práce vrtná souprava začne narážet na stěny pažnice, zatlučou se mezi zem a pažnici dřevěné klíny, aby se korigovala svislost vrtu.

Práce pokračuje, dokud se půda vynesená na povrch nezmokne. To bude znamenat, že zvodnělá vrstva je již blízko. K překonání zvodnělé vrstvy zbývá jít trochu hlouběji.

Pro dočasné zajištění pažnice ve vyvrtaném otvoru použijte svěrku s rukojeťmi. Tím zabráníte zaboření pažnice do díla před připojením další části pažnice.

Stojí však za zmínku, že tato metoda zdaleka není nejracionálnější, protože vyžaduje dlouhé čištění dna od odřezků. Při vytváření sloupu nespouštějte trubky až na dno studny. Neměly by dosáhnout nejnižšího bodu dna asi o půl metru.

Pro usnadnění procesu vrtání vrtákem odborníci doporučují čas od času jej opláchnout vodou. Proud čerpaný do dutiny pouzdra vyplaví povrchový odtok.