Pažnicová trubka nebo sloup je konstrukce vytvořená za účelem zpevnění studny, ochrany jejích stěn před odléváním půdy a vnikáním neupravené půdní vody do vrtu.
Instaluje se do studny při vrtání uvnitř svislého otvoru, tvořící důlní šachtu, nebo se spouští do šachty zahloubené do určité vzdálenosti.
V závislosti na typu konstrukce, průměru a materiálu, ze kterého jsou díly vyrobeny, se budou lišit náklady, kvalita zdroje vody a životnost studny.
Níže vám prozradíme, jakou pažnicovou trubku pro studnu vybrat.
K jakým účelům se používají?
Potřeba instalovat pažnici často vzniká ve fázi vrtání, kdy během provozu vrtacího nástroje dochází k částečnému zhroucení horniny.
Používá se pro všechny typy studní, bez ohledu na jejich hloubku, vlastnosti půdy a další vlastnosti. Studna je konstruována bez pažnice jen ve velmi ojedinělých případech.
Kryt plní následující funkce:
- chrání stěny kanálu před zhroucením země a zabraňuje ucpání studny;
- zajišťuje celistvost kmene při pohybech a tlaku půdy;
- chrání sud před nečistotami a srážkami díky krytu nebo uzávěru, který zároveň slouží jako ochrana bezpečnostního kabelu elektrického čerpadla;
- udržuje vodu čistou tím, že zabraňuje pronikání kapaliny z mezivrstev půdy a odpadních vod do kmene;
- chrání čerpadlo před poškozením a zabraňuje vnikání částic půdy do sudu;
- slouží jako nosná konstrukce pro ostatní součásti konstrukce;
- udržuje požadovaný tlak v hlavni díky utěsněnému okruhu;
- je podpěra pro upevnění adaptéru, umístěná v hloubce pod bodem mrazu při připojení přívodu vody s adaptérem.
Jaká kritéria musí být splněna?
Aby studna sloužila dlouhou dobu a její provoz byl pohodlný a bezpečný, musí pažnicové trubky splňovat následující základní kritéria:
- Odolnost vůči agresivnímu prostředí. Materiál, ze kterého je potrubí vyrobeno, nesmí vstupovat do chemických reakcí s vodou a jinými prvky, aby se nesnížila pevnost stěn dílů a nedocházelo ke znečištění vody.
- zabezpečení. Produkty nesmí obsahovat škodlivé látky, které by se mohly vyluhovat do pitné vody nebo kontaminovat půdu a vodonosné vrstvy.
- Trvanlivost. Plášť musí odolat pohybům zeminy, tlaku, vodním rázům a dalšímu zatížení při zajištění těsnosti.
- Odolnost vůči povětrnostním vlivům. Materiál trubky by neměl praskat nebo ztrácet své pevnostní charakteristiky při roztahování a smršťování v důsledku teplotních změn.
- Těsnost a snadnost spojování prvků ve sloupku. Dosahuje se závitovými spoji mezi trubkami.
- Dlouhá životnost. Vyberte si k tomu vysoce kvalitní trubky, které prošly certifikací.
- Dostupnost pro každého. Široký výběr trubek z různých materiálů umožňuje vybrat si slušnou variantu v různých cenových kategoriích.
- “přímost”. Maximální odchylka po délce trubky je povolena ne více než 0,7 mm na běžný metr pro standardní použití. U vysoce přesného kanálu je povolena odchylka 0,3 až 0,5 mm v závislosti na průměru výrobku.
Video vám ukáže, jak vybrat pažnicovou trubku pro studnu:
Jak vybrat velikost?
Délka potrubí je zvolena větší než hloubka studny. Část vyčnívající nad povrch by měla být vysoká asi 20 cm. To je nezbytné pro dodatečnou ochranu proti vniknutí povrchové vody a půdy do kmene.
Velikost potrubí je vybrán s ohledem na některé parametry:
- hloubka studny;
- objem vody, který se plánuje použít;
- typ ponorného zařízení nebo čerpadla.
Průměr potrubí se volí v závislosti na hloubce vodní vrstvy a také na stavu půdy v místě vrtání.
Například pro habešskou studnu, jejíž hloubka je menší než 10 m, můžete použít trubku o minimálním průměru 32 mm. Voda bude přiváděna na povrch pomocí hydroforu umístěného venku.
U artéské studny s hloubkou větší než 80 m bude minimální průměr potrubí začínat od 120 mm a k zásobování vodou se používá pouze ponorné čerpadlo.
Průměr produktu přímo závisí na množství vody, které uživatel plánuje přijmout ze studny. Požadovaný objem můžete vypočítat sečtením všech výdajů nebo průměrnými statistikami.
Čím větší je průtok vody, tím větší a výkonnější čerpadlo je potřeba k zajištění požadovaného výkonu. V souladu s tím se průměr plášťové trubky také mění směrem nahoru.
Kapacita čerpadla by měla být zvolena o 25 % menší, než je možný objem vody, které studna dokáže vyrobit za hodinu. Při vyšším výkonu může dojít k vyhoření čerpadla, pokud je voda zcela odčerpána.
Například pro zajištění vody v objemu do 7 m3 za hodinu je vhodné čerpadlo o průměru 76 mm, které lze instalovat do potrubí o minimálním průměru průřezu 89 mm. A pokud je plánovaná produktivita až 14 m3 za hodinu, měli byste zvolit čerpadlo o průměru 102 mm. V tomto případě musí být průměr trubky minimálně 127 mm.
Minimální mezera mezi stěnami potrubí a ponorným čerpadlem by měla být 4-5 mm. To je nezbytné, aby se čerpadlo mohlo volně pohybovat a snížilo se riziko jeho zaseknutí. Neměli byste však ponechat příliš velkou mezeru, protože to sníží tlak kapaliny a zvýší množství práce při vrtání studny.
Výběr podle materiálu výroby
Kvalita studny a její životnost přímo závisí na výběru materiálu plášťové trubky. Každý z materiálů má své výhody, nevýhody a vlastnosti.
Výběr v každém konkrétním případě bude záviset na mnoha faktorech:
- klimatické podmínky;
- náklady;
- hloubka vodonosné vrstvy;
- technická charakteristika;
- parametry čerpadla;
- vlastnosti půdy a další.
Nejběžnější materiál pro výrobu trubek, používá se všude pro jakýkoli průměr a hloubku studny.
Životnost kovové trubky je podobná době užívání samotné studny a v závislosti na tloušťce stěny a rychlosti koroze je asi 50 let.
Kovové trubky byly používány velmi dlouho a prokázaly svou spolehlivost:
- mají vysokou pevnost a odolnost proti mechanickému poškození během instalace a přepravy,
- nebojí se pohybu a tlaku země,
- a zachovávají si své původní parametry a vlastnosti po celou dobu životnosti.
Nevýhody kovových trubek jsou výskyt koroze, rez do studny a vysoké náklady. Problém rzi lze snadno vyřešit použitím běžného domácího filtru a vytvořením dobrého těsnění. A náklady jsou kompenzovány četnými výhodami materiálu.
Kovové trubky s tloušťkou stěny větší než 6 mm mají mechanickou pevnost, takže je možné studnu čistit při jejím znečištění nebo zanášení, stejně jako při opravách.
Rychlost koroze kovů v půdě je v průměru 0,1 mm za rok. Závisí na vlastnostech půdy na místě a chemickém složení vody. Perforační koroze se může objevit 40 let po instalaci a závisí přímo na tloušťce stěny trubky.
nerez
Nerezové trubky mají všechny výhody běžných kovových trubek a jsou zcela bez koroze. Nevýhodou takových trubek je jejich velmi vysoká cena.
azbestový cement
Azbestocementové trubky jsou velmi žádané kvůli jejich nízké ceně. Jsou odolné vůči korozi a agresivním vlivům prostředí. Jejich životnost je až 65 let.
Nevýhody takových trubek zahrnují nedostatek závitů pro upevnění dílů. Montáž se provádí spojováním prvků, které nemohou zaručit těsnost konstrukce. Materiál je křehký a má porézní strukturu, která umožňuje hromadění nečistot na povrchu stěn potrubí.
Azbestocementové trubky jsou velmi těžké a jejich instalace se provádí pomocí speciálního zařízení. Trubky se používají do hloubky nejvýše 100 m. Pro zvýšení pevnosti jsou díly vyrobeny silnostěnné, čímž se zvětší průměr vrtané studny.
Při použití ve vodě se mohou objevit vlákna materiálu. v malém množství. Tento problém lze vyřešit instalací filtru.
polypropylen
Výrobky vyrobené z polypropylenu jsou velmi lehké a při instalaci nevyžadují použití speciálního vybavení. Jsou levné, mají dlouhou životnost a jejich použití je bezpečné. Pro spojování výrobků se používá speciální svařování.
Polypropylenové trubky se však prakticky nepoužívají jako plášťové trubky kvůli nestabilitě vůči teplotním změnám, nadměrné křehkosti a destrukci materiálu při přímém ultrafialovém záření. A pro svou vysokou plasticitu není materiál vhodný do žádné půdy.
Umělá hmota
Plastové trubky jsou široce používány jako pouzdro a mají řadu výhod. Hlavní výhodou produktů je snadná instalace, nízká hmotnost a nízké náklady. Díly pažnice jsou spojeny pomocí závitového spoje, který zajišťuje těsnost jímky.
Při použití takových výrobků pro studny do hloubky 50 m není jejich síla nižší než jejich kovové protějšky. Jsou schopny odolat maximálnímu zatížení více než pět tun, což umožňuje instalaci plastových výrobků v jakékoli půdě.
Plastová skořepina je hladká a hustá, což eliminuje možnost tvorby plísní, houby a vápenné usazeniny na stěnách potrubí. Nevýhodou plastu je jeho malá pevnost při bočním zatížení, což vede k prasklinám v materiálu a omezuje jeho použití v hlubokých vrtech s velkými pohyby zeminy.
Plast není mrazuvzdorný, takže jeho použití ve velkých mrazech je možné pouze s přitápěním, což není vždy ekonomicky výhodné.
Mají mechanické vlastnosti, životnost a ekologickou nezávadnost podobně jako plastové výrobky.
HDPE trubky, na rozdíl od plastových, mají větší pružnost, nižší hustotu a dovolené napětí, proto se snadno deformují tlakem zeminy, což vyžaduje jejich vyztužení kovovým vodičem.
A použití kovu přináší při použití i své nevýhody. Takové výrobky se zřídka používají jako obal. Pro vodu z HDPE musí být potrubí vyrobeno z primárních surovin. Výrobky vyrobené z recyklovaných materiálů jsou nebezpečné a ztrácejí většinu svých mechanických vlastností.
Kombinovaný materiál
Spojuje výhody kovových a plastových výrobků a nemají žádné další nevýhody kromě vysoké ceny. Konstrukce se skládá z kovového sloupku, do kterého je vložen plastový kanál.
Používá se pro obtížné půdy, kde pevnost plastu nestačí. Kovová trubka přebírá tlak půdy. Ocel přichází do styku s podzemní vodou pouze zvenčí, takže rychlost koroze se výrazně zpomaluje. Voda přichází do styku pouze s plastem, což zabraňuje jeho znečištění rzí.
Porovnání produktů v tabulce
| Materiál potrubí | Hloubka studny pro použití, m | Průměrná životnost, roky | Hodnota | Omezení |
| Kov | 200 a další | 50 | Možnost čištění a opravy kanálu |
Odolnost proti poškození
Vysoká mechanická pevnost a houževnatost
Odolné vůči agresivnímu prostředí a vlhkosti
Větší průměr vrtání
Křehkost a křehkost
Odolné vůči agresivnímu prostředí a vlhkosti
Na stěnách se nehromadí usazeniny bahna a vápna
Zničení ultrafialovým světlem
Citlivost na změny teploty
Žádná odolnost proti mechanickému poškození
Citlivost na změny teploty
Žádná odolnost vůči dynamickému zatížení
Všechny nevýhody plastu
Možnost prohloubení studny
Levné azbestocementové, polypropylenové a HDPE trubky jsou vysoce křehké a nejsou vhodné pro hluboké studny kvůli silnému tlaku půdních vrstev. Azbestocementové výrobky jsou velmi těžké, což způsobuje další potíže při dodávce a instalaci a také nevytváří spolehlivé těsnění.
Silnostěnné plastové trubky mají mnoho výhod a jejich použití je naprosto bezpečné. Ale jako obal mohou být použity pouze v silných půdách a v malých hloubkách studní.
Pro velké hloubky a těžkou půdu jsou vhodné pouze kovové trubky. Jsou odolné, spolehlivé a vydrží značné zatížení, aniž by ztratily své mechanické vlastnosti. Kombinované trubky poskytují ještě větší výhodu a prodlužují životnost 2x.
Video vám řekne, jak si vybrat uPVC nebo HDPE, PVC nebo ocelovou trubku:
Kterou možnost montáže je lepší použít?
Skříň se skládá z jednotlivých trubek navzájem spojených. V závislosti na možnosti připojení se rozlišují produkty:
- Zapojení do zásuvky. Jde o jednoduché spojení dvou prvků. Jeden konec trubky, který má hladký konec, je vložen do zvonovitého zesílení na konci druhé trubky.
- je vyžadován prostředek pro vytvoření potřebné mezery a držení konstrukčních prvků během procesu svařování;
- práce musí provádět kvalifikovaný pracovník;
- Na spojovacím švu se rychle objeví koroze;
- Je obtížné zajistit přímost konstrukce ve spojích při svařování a spouštění do vrtu.
Závitové spoje jsou nejspolehlivější, snadno se instalují a jsou vzduchotěsné.
Závěr
Při výběru plášťové trubky Je třeba zvážit mnoho faktorů:
- hloubka studny,
- vlastnosti půdy,
- požadované množství spotřebované vody.
Na základě těchto parametrů se vybere materiál trubky, vypočítá se její průměr a potřebná velikost rozvodů při vrtání. Při správném výpočtu a výběru materiálu bude studna sloužit po dlouhou dobu a nevzniknou žádné problémy s jejím provozem.
