Kopání studny svépomocí: typy studničních konstrukcí + přehled nejlepších technologií hloubení

V oblastech, kde není centralizované zásobování vodou, je nutné budovat studny nebo vrty. Typ zdroje závisí na hydrogeologických podmínkách lokality, potřebách a osobních preferencích vlastníka.

Kopání studní je náročný a nákladný proces, ale lze jej zlevnit tím, že vše uděláte svépomocí. Proto vám nabízíme, abyste se seznámili s tím, jak si postavit studnu svépomocí a co k tomu bude potřeba.

Na jaký horizont kopat studnu?

Zvodněné vrstvy (horizonty) mohou ležet na několika úrovních. Ta nejvrchnější je obvykle umístěna blízko povrchu země. Tato vrstva se nazývá povrchová voda (verchovodka). Může být kontaminována chemickými látkami používanými v zemědělství, fekálními bakteriemi z odpadních vod apod.

Povrchová voda není vhodná pro napájení studny, ledaže by se voda plánovala používat výhradně pro technické účely nebo pro zalévání zahradních rostlin. Je také třeba vzít v úvahu, že během sezónních změn se může množství vody výrazně snižovat nebo zvyšovat.

Studny se kopou do horizontu podzemní vody. Tato zvodněná vrstva leží pod povrchovou vodou. Voda v ní je často nezatlakovaná, proto je její hladina ve studni stejná jako ve zvodněné vrstvě. Při stavbě vodohospodářských zařízení se podzemní voda odděluje od vrstev povrchové vody, aby byla chráněna před znečištěním.

Esteticky upravená studna nejen zajistí pozemku vodu, ale také ozdobí přilehlé území domu

Pod podzemní vodou leží artézské vody. Do tohoto horizontu se nekopou studny, a i stavba vrtů je velmi nákladná. Navíc je nutné získat povolení k využívání vodních zdrojů.

Artézské vody jsou tlakové, proto je hladina vody ve vrtu výše než v horizontu, je možné i fontánování.

Různé zóny jedné zvodněné vrstvy se mohou lišit. Mají různé chemické složení, teplotu, liší se stupněm čistoty. Proto je nutné vodu vždy odevzdat na rozbor, i když jsou poblíž studny vykopané do stejného horizontu a voda v nich je dobrá.

Hledání místa pro zdroj vody

Při stavbě studny je důležité správně určit hloubku výskytu čisté pitné vody, vypočítat a zakoupit potřebný počet betonových skruží, zařízení pro vybavení samotné hydrotechnické stavby a vodovodní sítě. Neméně důležité je také správně vybrat místo a čas kopání studny.

Výběr správného místa pro studnu závisí na několika faktorech:

• Data geologického průzkumu. Existuje mnoho způsobů, jak najít vodu na pozemku, ale nic spolehlivějšího než geologický průzkum terénu zatím nebylo vynalezeno.
• Informace o blízkých zdrojích. Nebude zbytečné se zeptat nejbližších sousedů, do jaké hloubky mají postavené studny a jakou mají kvalitu vody.
• Vhodnost vody k pití. Je nezbytné odevzdat vzorek vody na chemický a mikrobiologický rozbor do nejbližší hygienické stanice. Odborníci určí koncentraci chemických látek a přítomnost patogenních bakterií.
• Typ půdy. Na tom závisí obtížnost kopání studní, nutnost použití speciálního vybavení atd. V konečném důsledku se to vše odráží na ceně hotové studny. Nejtěžší je stavět studnu na kamenitých půdách.
• Reliéf terénu. Největší obtíže vznikají při stavbě studny na svahu kopce. Ideální variantou je rovný pozemek.
• Vzdálenost od zdrojů znečištění. Studny se kopou v značné vzdálenosti od žump, septiků, kompostů, chlévů. Není vhodné je umisťovat v nížinách, kam stéká dešťová voda, tající voda a také voda s příměsí zemědělských hnojiv.
• Stupeň vzdálenosti od domu. Čím blíže je zdroj vody k domu, tím je to pohodlnější.

Přitom by měla být studna umístěna tak, aby nepřekážela průjezdu, neblokovala přístup k hospodářským budovám a vedlejším prostorám.

Optimální vzdálenosti jsou uvedeny níže na schématu.

Při stavbě vodovodu a kanalizace je třeba se řídit SNiP 2.04.03-85. Je to nutné k zabránění znečištění zdrojů pitné vody, podmývání základů budov a narušení funkčnosti systémů

Specifika studní různých konstrukcí

Rozlišujeme dva typy konstrukcí – šachtovou a trubkovou. První varianta je mnohem rozšířenější, protože stavba takové studny je obvykle levnější a používání je pohodlnější. Šachtová konstrukce je univerzální a vodu lze čerpat vědry, ručními a elektrickými čerpadly.

Další výhodou šachtové konstrukce oproti trubkové je pohodlí při stavbě. Jak vykopat šachtovou studnu vlastníma rukama, lze zjistit prostudováním odborné literatury a článků.

Pokud si to přeje, každý může využít jejich rady, samostatně vykopat a vybavit kvalitní zdroj vody.

Kolonka, neboli trubková studna, je mělký vrt, jehož stěny jsou obloženy trubkou a voda se čerpá pomocí ručního nebo elektrického čerpadla.

Trubková studna se staví v případě, že vodonosná vrstva leží mělce a majitel může použít vrtací techniku. Výhodou trubkové konstrukce je rychlejší výstavba. Díky malému průměru se trubkové stavby méně znečišťují. Lze je stavět v blízkosti obytných a hospodářských budov.

Oba typy studní mají své výhody a nevýhody. Při výběru vhodné konstrukce je třeba zohlednit všechny nuance. Vzhledem k tomu, že šachtovou studnu je snazší postavit bez použití speciální techniky, budeme se dále zabývat otázkami hloubení právě tohoto zdroje.

Nejvhodnější doba pro zahájení stavby

Kdy je nejlepší kopat studnu? Pokud se práce zahájí na jaře po povodních, lze se zmýlit v hloubce šachty. Podzemní voda stoupá a dokud její hladina neklesne, není vhodné kopat. Jinak může vzniknout potřeba prohloubení konstrukce, protože v létě a v zimě nebude dostatek vody.

Období podzimních dešťů také není nejvhodnější doba pro stavbu studny. Zato v letním horku nebo v zimě lze práce klidně zahájit. V těchto obdobích voda odtéká. Pokud se podaří postavit funkční studnu, zaručeně si zachová produktivitu i v ostatních ročních obdobích.

Zimní stavba je komplikovaná kvůli promrzání půdy, ale v létě nebo na začátku podzimu nic nebrání zahájení zemních prací. Existuje však jedna výjimka. Pokud se studna staví na plovoucím písku, je lepší ji kopat v zimě.

První mrazíky nejsou překážkou pro stavbu studny. Práce lze zahájit, i když napadl první sníh. Hlavně aby půda příliš nepromrzla.

Dva hlavní způsoby hloubení šachty

Před tím, než vykopete studnu doma nebo na chalupě, je třeba určit typ půdy a zvolit vhodný způsob stavby šachty. Existují pouze dvě metody – otevřená a uzavřená. Výrazně se liší a každá má své vlastní zvláštnosti.

Technologie otevřeného hloubení studny je použitelná na jílovitých a hlinitých půdách. Pro písčité a hlinitopísčité půdy je vhodnější uzavřený způsob.

Způsob #1 – technika otevřeného hloubení

Otevřený způsob kopání studny je pohodlný a jednoduchý. Jeho podstata spočívá v tom, že nejprve je třeba vyhloubit šachtu do potřebné hloubky a poté osadit betonové skruže. Tato metoda je vhodná pro pozemky s hutnou půdou, která není náchylná k drolení.

Šachta se kope až do vodonosné vrstvy. V případě potřeby se stěny zpevňují během hloubení. Průměr jámy by měl být o něco větší než vypočtené rozměry hotové konstrukce. Po vyhloubení šachty se upraví její stěny a dno a zbývající mezera se zasype vrstvou písku nebo štěrku.

Aby byly spoje mezi prstenci těsné, instalují se na cementovou maltu. Výhodnou variantou je použití zámkových prstenců, v jejichž konstrukci je již možnost spojení zahrnuta. Studna z nich bude pevnější a spolehlivější.

Způsob #2 – specifika uzavřené metody

Pokud je půda na pozemku písčitá, otevřený způsob kopání není vhodný, protože riziko sesypání stěn šachty je příliš velké. To ztěžuje práci a může být potenciálně nebezpečné pro stavebníky. Poté se používá metoda hloubení studny „do prstence“. Samotná technologie je složitější než otevřená metoda, ale bezpečnější.

Po výběru místa pro studnu je třeba vyhloubit mělkou jámu pro první prstenec. Hloubka může být od 20 cm do 2 m. Průměr by měl odpovídat rozměrům prstenců. Po osazení prvního prstence se začne odstraňovat zemina zevnitř konstrukce. Těžký betonový prstenec se bude vlastní vahou spouštět.

Postupně se první prstenec spustí natolik, že bude možné osadit druhý. Ten se umístí přesně na předchozí a zajistí se kovovými skobami a maltou. Je důležité vyhnout se zešikmení, jinak to v budoucnu povede ke ztrátě těsnosti spár a spojů. Tímto způsobem se postupně osadí všechny prstence.

Když jsou stěny šachty hotové, zbývá je hydroizolovat, zařídit dno a horní část. Tyto fáze jsou stejné bez ohledu na to, jaký způsob kopání byl zvolen.

K nevýhodám technologie kopání “do prstenu” je třeba zařadit i stísněný prostor, ve kterém se musí pracovat. Člověku to může být velmi nepohodlné, a pokud je šachta velmi hluboká, není vyloučen ani psychický diskomfort.

Při výběru způsobu kopání je třeba vzít v úvahu, že při zemních pracích vzniká mnoho nuancí. Někdy je třeba vytáhnout velký balvan, který brání zahloubení do země, nebo lze narazit na plovoucí písek. S těmito problémy je mnohem snazší se vypořádat, pokud je zvolena technika otevřeného kopání.

Nevýhodou uzavřeného způsobu lze považovat to, že se ve studni objevuje svrchní voda. Obsahuje více nežádoucích příměsí než podzemní voda a může studnu znečistit. Zbavit se svrchní vody se ne vždy podaří.

Otevřený způsob kopání také není ideální. Je nutné vykopat jámu větší, než je samotná studna. To vyžaduje velké pracovní úsilí.

Bez ohledu na zvolený způsob kopání studny je nejlepší pracovat ve třech. Pak jeden pracovník může vytahovat zeminu, druhý ji zvedat na povrch. Mezitím třetí odpočívá a v případě potřeby někoho z pracujících zastoupí.

Stavba a úprava šachtové studny

Nejčastěji se staví šachtové studny z hotových betonových prstenců. To je nejpohodlnější varianta. Konstrukce je pevná, spolehlivá a může sloužit několik desítek let. Práce na stavbě studny je lepší provádět ve dvou nebo ve třech.

Budou potřeba zvedací mechanismy. Je třeba postavit trojnožku s navijákem nebo vrat. S její pomocí se na povrch zvedají kbelíky s vykopanou zeminou a spouštějí betonové prstence do jámy. Dále budou potřeba pevná lana, lanka nebo řetězy.

V první řadě je třeba vypočítat požadovaný průměr studny. Optimální varianta je 1 m. Pro takovou konstrukci se používají standardní prstence. Je lepší zvolit výrobky malé výšky. Pak bude snazší je instalovat jeden na druhý. Zároveň bude třeba věnovat více času těsnění spár, protože jich bude více.

Pro hydroizolaci pitných studní se často používají penetrační materiály. Velmi oblíbené jsou přípravky systému «Penetron».

Jak vytvořit stěny a dno konstrukce?

Pro zařízení stěn a dna konstrukce je třeba dodržovat následující instrukci, na které není nic složitého:

1. Vykopejte jámu hloubky 0,5–1 m. Menší nebo větší hloubka bude pro práci nepohodlná.
2. Nainstalujte první prstenec. Ideální variantou je instalace na řeznou botku.
3. Podkopávejte dno jámy, rovnoměrně vytahujte zeminu po celé ploše šachty.
4. Až se kroužek zahloubí, nainstalujte další, spojte je.
5. Pokračujte v práci, dokud nedosáhnete vodonosné vrstvy. Obvykle to trvá několik dní.
6. Signálem, že jste dosáhli vodonosné horizonty, – je voda na dně šachty. Je špinavá a zakalená. K jejímu vyčištění bude nutné odčerpat vodu a nainstalovat dnový filtr.
7. Když je šachta hotová, odstraňte vodu a nečistoty pomocí kbelíků nebo čerpadla, prohloubte se ještě o 10–15 cm, vyrovnejte dno.
8. Dno studny by mělo být zasypáno 25-centimetrovou vrstvou písku. Nejlépe zvolte říční, hrubozrnný písek. Další vrstvou je drobný štěrk. Jeho tloušťka by měla být alespoň 15–20 cm. Poslední vrstvou je hrubý štěrk. Tloušťka je stejná.

Štěrk by měl být před pokládkou dezinfikován slabým roztokem vápna. Ne vždy je vhodné pokládat dnový filtr přímo na dno jámy. Někdy je půda příliš rozměklá kvůli velkému množství vody. V takovém případě se nejprve položí prkenný podklad s mezerami, na který se nasype dnový filtr.

Když je konstrukce hotová, voda se odčerpá. Poté je třeba počkat, až se znovu naplní, a znovu odčerpat. Tento postup se opakuje několikrát, dokud voda není čistá. Nyní bude možné odebrat vzorek pro laboratorní analýzu.

Doporučujeme Vám také přečíst článek o příčinách zákalu vody ve studni a způsobech jeho odstranění.

Kromě běžných sypkých materiálů lze pro úpravu dnového filtru použít zeolit nebo šungit. Je to drahé potěšení, ale voda ve studni bude vždy čistá a svěží.

Vnější hydroizolace – hliněný zámek

Jako vnější ochranu proti vodě se instaluje tzv. hliněný zámek. Je nezbytný k odříznutí povrchové vody, zabránění vnikání dešťové a tající vody do studny. Hliněný zámek lze jen těžko označit za bezvadnou konstrukci. Může přispívat k deformaci konstrukce studny, protože mění svůj objem.

Aby se dosáhlo dobré vnější hydroizolace, často se pokládají rolové materiály, povrchy se ošetřují tekutým sklem a poté se udělá hliněný zámek. Vznikne tak dvojitá ochrana proti vlhkosti. To vede k prodražení konstrukce, ale pomáhá zachovat kvalitu vody.

Pro zámek se vybírá hlína s malým obsahem písku – do 15 %. Nechá se promrznout, ponechá se venku po dobu zimy. Poté se materiál smíchá s vápnem (4 díly hlíny a 1 díl vápna), důkladně se promíchá až do stavu homogenní plastické hmoty.

„Správná“ hlína nepraská, pokud z ní uděláte kouli, neroztéká se, výborně drží tvar. Ukládá se do výkopu vykopaného kolem studny. Šířka výkopu by měla být alespoň 0,5 m a hloubka 1 m. Stěny výkopu se vyztužují bedněním.

Hliněný zámek se pokládá ve vrstvách 15–20 cm. Každá vrstva se dobře zhutní. Když je hliněný zámek hotový, přikryje se geotextilií a navrch se betonuje nebo se pokládá dlažba. Vnější úprava je nutná, aby hlína nezměkla během dešťů a neproměnila se v blátivou kaši.

Hliněný zámek je nejlevnější způsob vnější ochrany studny. Často lze materiál získat zdarma nebo za symbolickou částku.

Úprava hlavice studny

Nadzemní část konstrukce by měla vyčnívat 0,7–1 m. Nejjednodušší způsob její úpravy je instalace dalšího betonového prstence. Místo spoje podzemní a nadzemní části se dobře utěsní.

Betonový prstenec nevypadá příliš esteticky. Proto se pro zlepšení vzhledu hlava studny často obkládá dřevem, kamenem, staví se domečky, které zcela nebo částečně zakrývají nadzemní část konstrukce.

Je nezbytné vybavit studnu víkem a přístřeškem. Je to nutné k ochraně vody před deštěm, sněhem, nečistotami a hmyzem. Čím těsněji víko zavírá, tím lépe. V opačném případě se voda může rychle znečistit a zahnívat, což se stává nebezpečným pro lidské zdraví. Také, aby se předešlo výpadkům vody v chladném období, je třeba studnu na zimu zaizolovat.

Přístřešek se často vyrábí jako sedlová střecha z prken, obkladů, plechu nebo tašek. Je zde obrovský prostor pro fantazii. Horní část studny lze ozdobit tak, že se konstrukce promění v efektní krajinný prvek.

I když bude voda ze studny čerpána do domu pomocí čerpadel, je vhodné instalovat také mechanické zařízení pro její zvedání. To pomůže zajistit dům vodou v případě dlouhodobých výpadků elektřiny.

Klasické varianty – jeřáb a rumpál. Konstrukce prvního typu bude bezchybně vypadat na pozemku zařízeném ve „venkovském“ stylu. Rumpál je univerzální. Lze jej postavit z obyčejného kmene a upravit podle libosti.

Jako rumpál lze použít vhodný kus kmene. Ten se umístí na svislé sloupky a upevní.

Závěry a užitečné video k tématu

Všechny fáze stavby studny jsou popsány v následujícím videu:

Vnitřní hydroizolace spár mezi prstenci je povinný postup. Jak ji provést, podívejte se do videonávodu:

Navrhujeme variantu uspořádání nadzemní části studny:

Technologie stavby studny není složitá, ale její realizace vyžaduje značné pracovní úsilí. Během práce je třeba dodržovat bezpečnostní předpisy. Nezapomeňte nosit ochrannou přilbu, dbejte na větrání šachty, abyste se neotrávili plyny, a zdvojujte hlavní lana pojistnými. Na tom může záviset váš život!

Pokoušíte se sami vykopat studnu na chalupě nebo na příměstském pozemku? Nebo jste tuto práci již opakovaně dělali a můžete poskytnout dobrou radu našim čtenářům? Zanechte prosím své komentáře, podělte se o zkušenosti, ptejte se v níže uvedeném bloku.