Pro zásobování vodou venkovských domů a chat se používají studny vrtané do vodonosné vrstvy. Zdrojem vody v různých hloubkách je písek a artéské vrstvy. Plášťová trubka studny chrání stěny díla před sypáním půdy a erozí tekutým pískem. Voda je do domů dodávána ponorným čerpadlem nebo odstředivým čerpadlem.
Co je, zařízení a účel
Při instalaci přívodu vody se zesílí stěna vertikálně vrtané šachty, která ji chrání před rozpadající se zeminou a kontaminovanou kapalinou z mezivrstev půdy. K tomuto účelu se používají konstrukce pláště vyrobené v souladu s GOST a technickými specifikacemi, vyrobené z kovu, azbestocementu, kovoplastu a polymeru.
V závislosti na struktuře půdy je prvek spuštěn do šachty, prohlouben do určité vzdálenosti nebo instalován na začátku vrtání a tvoří důlní šachtu.
V některých případech se pro zajištění sloupu a zlepšení těsnosti prostor mezi konstrukcí a stěnou šachty tmelí.
Do připravené šachty je spuštěno hluboké čerpadlo s hadicovou hadicí na přečerpávání vody.
Typy a vlastnosti
Účel zdroje a složení půdy určují typ pažnicových konstrukcí, které jsou cenově výhodné a poskytují spolehlivou ochranu vyvrtaného otvoru po dlouhou dobu. Mezi takové produkty patří:
1) Azbestocementvyrobené z vláknobetonu. Používá se na pouzdro od 1950. let 60. století. Vyznačují se nízkou cenou, spolehlivostí, odolností vůči agresivnímu prostředí a trvanlivostí – životnost je 100 let. Ale kvůli křehkosti azbestocementového materiálu jsou studny uspořádány s hloubkou nejvýše XNUMX metrů, což neumožňuje instalaci a vrtání v nízkých horizontech.
Stěny konstrukce byly vyrobeny silnější, aby se zvýšila pevnost, ale další hmotnost a velikost zvýšily náklady na instalační práce.
Při spojování prvků nevzniká potřebná těsnost sloupu a nedostatečná pevnost materiálu neumožňuje práci v nestabilních zeminách. Pochybnosti o čistotě vody protékající potrubím z azbestocementu omezují jejich použití na technické potřeby.
2) Metal – ocelové konstrukce svařované elektricky a masivní tažené, jakož i pozinkovaný, smaltovaný válcovaný kov:
- Nerezové bezešvé trubky pro studny jsou nejspolehlivější a nejodolnější možností ochrany výkopů před tlakovou půdou a agresivním prostředím. Absence koroze zvyšuje jejich životnost ve srovnání s výrobky vyrobenými z jiných materiálů. Vysoké náklady na bezešvý výrobek zpochybňují ekonomickou životaschopnost projektu pro doly až do hloubky 150 metrů. Pro stavbu artéských studní, které zvedají vodu z vápencové zvodně z velkých hloubek, kde jsou stěny konstrukce pod zvýšeným tlakem, je vhodné použít nerezovou ocel;
- vyztužená elektricky svařovaná trubka o tloušťce stěny 6 mm je levnější než nerezová ocel, má mírně horší pevnost a vnitřní koroze nezhoršuje kvalitu přiváděné kapaliny. Životnost konstrukce ze šicích výrobků je minimálně 50 let a je srovnatelná s dobou provozu vysokovýtěžné studny;
- galvanizované a smaltované verze, vyrobené z tenké oceli pro snížení nákladů. Ale ochrana kovu před korozí pomocí smaltu a zinku, jejichž oxid je při dlouhodobém kontaktu s vodou zdraví nebezpečný, je nespolehlivá. Když je výrobek instalován do pracovního prostoru, objevují se škrábance a třísky, na kterých, stejně jako na závitových spojích bez ochranného povlaku, se objevuje rez, což snižuje pevnost a ničí sloup.
Rozměry: tloušťka stěny od 6.2 do 12 mm, průměry od 125 mm.
3) Plastové konstrukce zvedající vodu jsou vyrobeny z polymerů tří typů:
- HDPE trubky pro uspořádání důlní šachty jsou nízkohustotní polyethylen. Materiál má hustou strukturu, má chemickou odolnost, nehroutí se při rázovém zatížení. Spoje součástí jsou utěsněny. Mezi nevýhody produktu z HDPE patří křehkost materiálu při ohýbání, což může vést k prasklinám při opláštění v šachtě vrtané s odchylkou od svislice;
- UPVC – výrobky vyrobené z neměkčeného polyvinylchloridu. Je stabilní proti deformaci, těsné spojení prvků vydrží zatížení až 5 tun. Hustota materiálu je taková, že polyvinylchlorid při opláštění hřídele neplave;
- MPP – polypropylen mrazuvzdorný výrobek. Hustota materiálu je nižší než u konstrukcí z HDPE a PVC-U, poskytuje nižší hmotnost prvků a snižuje zatížení spojů součástí. Produkty lze instalovat až do -30 C.
Rozměry: tloušťka stěny od 4.3 do 12 mm, průměry od 90 do 400 mm.
Výhodou plastových plášťových konstrukcí je nízká cena, odolnost proti korozi a agresivnímu prostředí, nízká hmotnost, těsnost montovaných spojů strun a odhadovaná životnost 50 let.
Pitná voda procházející potrubím z PVC nemění její vlastnosti a je pro člověka bezpečná.
Negativním bodem polymeru je jeho nízká mechanická pevnost, která neumožňuje jeho použití jako obal v hustých horninách v hloubce více než 50 metrů.
Častěji se jako sloup používají plastové trubky zvedající vodu, které jsou uvnitř ocelového rámu.
4) Zesílený plast – vyztužené elektricky svařované výrobky s polymerovým povlakem. Jeho vlastnosti nejsou horší než bezešvý, ale cena je levnější.
Při výrobě jsou chráněny dvouvrstvým povlakem z vrstvy lepidla a nízkohustotního polyethylenu. Při zachování pevnostních vlastností díky polymerovému povlaku pětkrát prodlužuje životnost válcovaných kovových výrobků, čímž eliminuje možnost vnějšího poškození konstrukce korozí.
Spojení
Existují tři způsoby montáže pažnicových trubek do provázku: závitové, svařované a pomocí spojky. Hlavními požadavky na spojení jsou těsnost a pevnost, které zajišťují kvalitní provoz potrubí při zvedání vody ze zdroje. Spolehlivost upevnění se odráží v charakteristice:
- montáž závitu nejdražší, ale vyznačuje se dokonalou těsností a rychlou instalací. Konstrukce spuštěná do opracování neumožňuje sesedání mezi komponenty, spoje odolávají tlaku zeminy. S možností montáže se závitem se úsek potrubí nezmění, což vám umožní ušetřit plánované náklady na vrtání a použít čerpadlo v souladu se zvoleným průměrem pláště;
- svařovaný spoj se provádí, když je konstrukce ponořena prvek po prvku do hřídele a kvalita svaru závisí na kvalifikaci svářeče. Tepelné zpracování kovu snižuje odolnost proti korozi a je nutná dodatečná ochrana švu, dochází k deformaci sestaveného pouzdra. Špatné svařování ovlivní těsnost upevnění, což povede k pronikání odpadních vod. Náklady na výrobky bez závitů jsou levnější, ale svařovaný spoj zvyšuje náklady na instalační práce;
- montáž se spojkou používá se pro azbestocementové konstrukce kvůli jejich křehkosti. Spolehlivost spojů s takovou sestavou je snížena. Spojka zvětšuje průměr trubky, což vede k dodatečným nákladům při vrtání dolu a nezaručuje těsnost spoje.
Montáž prvků ve formě zvonu se používá zřídka kvůli nedostatku potřebné těsnosti a možnému sedání mezi komponenty. Jednorázové použití této metody je možné pro čerpání technické vody z mělké hloubky.
Závitové spojení prvků je při správné instalaci nejspolehlivější.
Požadavky na pouzdro
Pro bezporuchový provoz dolu jsou požadavky na materiál závislé na konkrétních provozních podmínkách: účelu dolu a geologii půdy v místě vrtání. Stavby, které neustále poskytují vodu soukromým chatovým domům a jednotlivým domácnostem, musí mít následující vlastnosti:
- mechanická síla.
- Odolnost proti korozi.
- Odolný vůči tlaku půdy.
- Odolné vůči agresivnímu prostředí.
- Snadné spojování prvků ve sloupu.
- Těsnost součástí.
- Dlouhá životnost.
Tyto vlastnosti zajišťují těsnost kolony, celistvost důlní šachty a ochranu spotřebované vody před znečištěním.
Které je lepší vybrat
Když začínáte s budováním přívodu vody, musíte vypočítat maximální objem použité vody a jaké potrubí je nejlepší použít. Výpočet vody pro spotřebu zohledňuje počet obyvatel, počet odběrných míst vody a jejich účel. Na základě získaných výsledků se stanoví požadovaný průtok studnou a průměr kolony.
- Jako zdroj technologické vody se používá plast;
- písková studna je vybavena plastem a kovoplastem;
- Ochrana artézského dolu se provádí kovovým švem, vyztuženými kovoplastovými a nerezovými bezešvými trubkami.
Výběr prvků pláště závisí na účelu studny a půdních podmínkách. Při posuzování ceny a kvality dáváme přednost spolehlivosti a bezporuchovému provozu.
Vrtání s instalací
K organizaci autonomního zásobování vodou se používají pokyny krok za krokem, jejichž implementace zaručuje úspěšnou instalaci zařízení. Plánovaná pracovní sekvence zajišťuje následující akce:
1) Objednejte si u specializované organizace geologický posudek území pro určení místa vrtů pro důl s posouzením hloubky zvodnělé vrstvy, stupně jejího nasycení vlhkostí a spotřebitelských vlastností vody.
2) Rozhodněte o účelu vývoje a pláště studny:
- bidélko: používá se pro technické potřeby s minimální hloubkou vrtání. Jako plášťová šňůra se používají plastové výrobky se závitovým připojením;
- pro písek: voda se používá pro běžné domácí potřeby a jako pitná voda. Pro sloup se používají plastové nebo kovoplastové konstrukce;
- artéské: z velkých hloubek z krasových hornin. Jako pažnice se používají výrobky se závitovým připojením: vyztužená svařovaná ocel, kovoplast nebo masivní tažená ocel, v závislosti na hloubce vrtu a složitosti horniny.
3) Vrtání okounů (habešská studna: hloubka až 12 metrů) a pískových vrtů (vodonosná vrstva 12–50 metrů) lze provádět ručně pomocí ruční šroubové vrtačky nebo autovrtačky.
- pro vrtání do vrchní vodní vrstvy používáme šnek o průměru 40–70 mm;
- používáme HDPE 32–63 mm;
- vrtání se provádí šnekovým šnekem s proplachem, pomocí odstředivého čerpadla instalovaného venku. Pro dosažení požadované hloubky se používají tyče o délce 2–5 metrů;
- po dosažení vodonosné vrstvy obložíme dílo HDPE trubkou s instalovaným filtrem o délce 2,5 metru a odčerpáme kalnou vodu;
- vrtání studny pro písek se provádí vrtákem o průměru 146 mm;
- K čištění vody je k první plášťové trubce připevněn filtr, jehož průměr je větší než průměr trubky. Zbývající produkty jsou postupně našroubovány na část kolony spuštěné do vrtu, dokud filtr nedosáhne zvodnělé vrstvy. Pro lepší čištění vody je filtr v konstrukci naplněn drceným kamenem;
- do sloupu je spuštěno vrtné čerpadlo s hadicí na přečerpávání vody, které je přes adaptér zabudovaný v plášti připojeno k vnějšímu potrubí a zakalená voda je odčerpávána, dokud se neobjeví čistá voda.
4) Výroba artézských (pro vápno) studní o hloubce 50–200 p/m se provádí pomocí speciálního zařízení. Používají se čtyři možnosti zvedání vody pomocí produktů s kovovým pláštěm:
- pouzdro dosáhne vápencové formace a poté se do vodního horizontu vyvrtá otevřená díra menšího průměru;
- jsou použity dvě linie pláště. První zasahuje do vápencové vrstvy a druhý, perforovaný, menší, skrz vrstvu do zvodnělé vrstvy;
- k ochraně před smícháním horních vod s artézskými se používá vodič – druhý výrobek o větším průměru než plášť, instalovaný v horní části díla;
- když je vrstva vápna heterogenní, jsou namontovány tři trubky. První je vysazena do komplexní vrstvy, druhá, menšího průměru, do vápence, třetí – méně než druhá, do zvodnělé vrstvy.
Ponorné čerpadlo je instalováno ve spodním potrubí.
Chyby při vrtání
Při zahájení stavby dolu nekvalifikovaní a nevyškolení pracovníci často dělají chyby a ignorují podrobné pokyny pro instalační práce:
- Chyba v odhadu místa vrtání a umístění vodonosné vrstvy.
- Nesprávné vrtání do hloubky, chybné posouzení materiálu jádra.
- Porušení těsnosti struny pláště v důsledku špatně zkroucených prvků mezi sebou při spojování nebo nekvalitním svařováním švu.
- Chyba ve výběru filtru vede k selhání čerpadla poté, co písek vstoupí do sudu.
- Nebere se v úvahu špatná volba pažnice, velikost výkopu a složení zeminy.
Chyby jsou způsobeny nedbalostí, nezkušeností pracovníků, špatným zaškolením, nedostatkem potřebného vybavení nebo nářadí. Aby se předešlo porušování, je důležité studovat zkušenosti profesionálů s fotografickými a video materiály.