Prohloubení studny svépomocí: přehled nejlepších metod, jak se “dokopat” k vodonosné vrstvě

Studny jsou lidstvem využívány od nepaměti. Technologie jejich výstavby je propracovaná po staletí a téměř se nemění. Neměnné zůstávají i problémy, s nimiž se majitelé takových staveb setkávají. Jedním z nejčastějších je snížení množství vody.

Často se jediným řešením stává prohloubení studní do další vodonosné vrstvy. My vám povíme, jak a jakým způsobem se prohlubuje vodárenská šachta. Dozvíte se, čím se budete muset zásobit pro provádění prací.

Stavba a konstrukce studny

Konstrukce studny se po stovky let nemění. Stavba představuje šachtu, jejíž dno se nachází ve vodonosné vrstvě.

Stěny šachty se zpevňují proti sesouvání. K tomuto účelu lze použít kámen, dřevo nebo moderní variantu – železobetonové skruže. Na dně se obvykle zřizuje filtr, který představuje zásyp ze štěrku o výšce 10-15 cm. Setkáváme se i se složitějšími vícevrstvými filtry, složenými z drceného kamene, štěrku a písku.

Šachta je uzavřena tzv. nadstudničním domkem, ve kterém je umístěn mechanismus pro zvedání vody. Stavba může být vybavena čerpadlem, což výrazně usnadňuje dodávku vody.

Na obrázku je schéma uspořádání šachtové studny. Každá stavba tohoto typu je uspořádána podobně.

Hlavním konkurentem studny je vrt. Každý zdroj má své slabé a silné stránky. Pro výběr nejlepší varianty osobně pro vás doporučujeme seznámit se s srovnávacím přehledem.

Nicméně, navzdory přednostem vrtu, mnozí dávají přednost tradičnímu zdroji vody. Při správné údržbě studna vydrží déle než vrt, přičemž udržovat čistotu v šachtě je mnohem snazší než v trubkovém vrtném stvolu.

Stavba s ručním mechanismem pro zvedání vody nepotřebuje elektřinu a může být provozována za jakýchkoli podmínek, zatímco čerpadlo ve studni je vždy závislé na energii. Kromě toho lze studnu vykopat a upravit ručně, bez použití speciální techniky a mechanismů. Bezproblémový provoz studní je však vzácný.

Příčiny úbytku vody ze studny

Hladina vody ve studni nemusí být stálá. Záleží na kombinaci mnoha faktorů, které nejsou závislé na majiteli stavby.

Na prvním místě jsou hydrogeologické podmínky oblasti. Dlouhé sucho v létě a silné mrazy v zimě mohou vést k úplnému vyschnutí studny. To je zcela normální jev a nevyžaduje žádný zásah ze strany člověka.

Na přítomnost vody ve studni má vliv mnoho faktorů. Možná nepříznivé počasí vedlo k jejímu vyschnutí. Pak není nutný zásah člověka, po nějaké době se znovu naplní vodou.

Praxe ukazuje, že po určité době se voda vrátí. Nejčastěji trpí následky tohoto jevu ti, kteří kopali své studny na začátku léta.

Na toto období připadá vrchol vzestupu svrchní vody, což vede k mylnému ukončení práce, aniž by se dosáhlo skutečné vodonosné vrstvy. Proto odborníci důrazně doporučují provádět kopání nové studny v suchém období nebo pozdě na podzim, a ještě lépe – v březnu, před začátkem tání sněhu.

Často se stává, že omezený zvodněný horizont postupně vysychá. Zvláště pokud nemá pravidelný přísun vody a využívání bylo poměrně aktivní. V tomto případě vyvstává otázka, co je lepší: prohloubit starou studnu nebo postavit nový zdroj. Ve většině případů je racionálnější prohloubení jako nejméně nákladný zásah.

Stejně se postupuje v případě prudkého poklesu hladiny podzemní vody v dané oblasti. K tomu dochází, pokud se vodonosná vrstva nebo čočka nemůže napájet infiltrací atmosférických srážek. Kromě toho může dno studny zanášet bahnem, což způsobuje, že je pro vodu nepropustné a nutí ji hledat jiné cesty k výstupu.

Stává se také, že úroveň srážek je normální, ale voda ve studni přesto není. V tomto případě může být příčinou výskyt nové studny nebo vrtu s výraznou vydatností v blízkém okolí, které jsou schopny dočasně „odvést“ vodu.

V tomto případě je třeba počkat čtyři až pět týdnů. Pokud se hladina vody neobnoví, bude nutné prohloubit šachtu studny.

Zanesený filtr – jedna z příčin snížení přítoku vody do studny. Jeho čištění by se mělo provádět pravidelně. I v tomto případě se ze dna zvedá velké množství bahna a nečistot.

Dalším důvodem mizení vody může být opotřebení materiálů vodní přijímací části studniční šachty. Voda v takovém případě bude slabě přitékat kvůli ucpání kapilárních kanálů zničeným materiálem.

Kromě toho je někdy velmi silně ucpe husté bahno a písečný sediment, který je obtížné pod vrstvou vody rozeznat a odstranit. K uvolnění vodní přijímací části od nečistot bude zapotřebí čištění studny, oprava a její kompletní utěsnění.

Prohlubovat nebo neprohlubovat?

Prohloubení vyschlé studny svépomocí je velmi obtížná a nákladná činnost, a to jak časově, tak finančně. Právě proto je nesmírně důležité určit účelnost budoucího opatření.

Především je třeba odpovědět na několik otázek:

1. Snížení množství vody ve studni nemůže být spojeno s počasím: dlouhodobými mrazy nebo dlouhotrvajícím suchem.
2. Voda zbývající ve studni si zachovala své vlastnosti. Nemá cizí pachy, je chutná a čistá. Pokud tomu tak není, je možné zanesení dna filtru. Problém se řeší řádným čištěním.
3. V nedaleko umístěných studnách se hladina vody nezměnila.

Pokud je na všechny otázky kladná odpověď, je docela možné, že problém je právě ve vaší studni a potřebuje prohloubení. Přesto se s zahájením prací nevyplatí spěchat.

Pro začátek má smysl provést tato opatření:

• provést geologický průzkum prostřednictvím dotazování sousedů – majitelů vrtů nebo studní;
• přesně určit denní přítok vody;
• zjistit u meteorologické služby nebo u majitelů využívaných zdrojů vody, v jaké hloubce je u nich otevřen vodonos;
• určit schopnost zeminy „udržet“ stěny šachty bez sesedání.

Takové náročné přípravné práce souvisí s tím, že všechny typy zeminy mají své vlastnosti a vyznačují se určitými nuancemi při práci. Porušení technologie a nekompetentnost pracovníka může způsobit uzavření vodonosné vrstvy, nebo dokonce zničení šachty při vniknutí do tekutého písku.

Prohloubení studny – nesmírně náročná a nákladná činnost. Před zahájením prací je třeba se přesvědčit o její účelnosti. Je docela možné, že kopání nové studny bude lepším řešením.

Tekutým pískem se nazývá zemina složená z vodou nasycené směsi písku, organických látek a bahna, která se za určitých podmínek dá do pohybu, což je nebezpečné nejen pro studnu, ale i pro nedaleko umístěné stavby.

Chyby při prohlubování šachty studny mohou být příliš drahé, a to jak z hlediska pracnosti, tak i peněz. Postup lze provést pouze jednou a v případě neúspěchu studnu zbývá jen zasypat.

Přitom cena vykopané nové studny vedle může být v některých případech nižší než prohloubení staré, přičemž záruky úspěchu nikdo nedá.

Odborníci doporučují prohlubovat šachtu při splnění několika podmínek:

• Na dně šachty není tekutý písek.
• Šachta studny je velmi hluboká, minimálně 10 skruží. Jinak by stavba nového zařízení vyšla levněji.
• Dobrá kvalita vody ve zdroji.
• Absence deformace betonových skruží uvnitř šachty. Pokud existují posuny, jejich velikost nepřesahuje 40 mm.
• Denní výdatnost vody je menší než jedna skruž.

Prohloubit studnu bude nutné až do druhé zvodnělé vrstvy. To je minimálně 5 metrů, přičemž nejsou žádné záruky, že voda v ní je pitná.

Přítomnost tekutého písku na dně studny, pohyblivé vrstvy ze směsi písku, organických látek a bahna, se často stává nepřekonatelnou překážkou pro další prohlubování.

Výhody a nevýhody různých metod

Možností, podle kterých lze prohloubit vyschlou studnu na chatě, může být několik. Podívejme se na každou z nich a zjistíme všechny výhody a nevýhody každé.

Prohloubení pomocí skruží menšího průměru

Metoda předpokládá nástavbu šachty zespodu opravnými skružemi menšího průměru. Hlavní výhoda tohoto způsobu spočívá v rychlosti a minimálních nákladech na jeho provedení.

V čem jsou úskalí? Především je třeba pochopit, že nejběžnější průměr betonových skruží pro stavbu studny je 1 m. Jako opravné lze tedy vybrat díly s průměrem 0,8, nebo dokonce 0,6 m.

Koupit takové skruže z tovární výroby je poměrně obtížné, kvalita výrobků vyrobených soukromníky může být velmi různá.

Další komplikací je, že před spuštěním opravného prstence bude nutné odřezat třmeny z hlavních prstenců. Tím pádem studna zůstane bez žebříku, což je velmi nepohodlné. Navíc opravné prstence jsou jen velmi zřídka vybaveny třmeny.

Tudíž studna o hloubce několika metrů zůstává bez žebříku, což samo o sobě představuje problém. Další nuance: čím užší konstrukce, tím obtížnější je v ní pracovat.

Prstenec o průměru 0,8 m je velmi nepohodlný pro práci, průměr 0,6 m je prakticky nepoužitelný. To se týká betonových prstenců, ale existuje také možnost prohloubení pomocí plastových prvků. Je třeba si uvědomit, že tuhost plastu bude v tomto případě zjevně nedostatečná.

Na obrázku je znázorněno schéma prohloubení studny pomocí tělesa z opravných prstenců menšího průměru

Vrtání vrtu na dně studny

Tato metoda zahrnuje vrtání studny s následným spuštěním pažnicové trubky a instalací čerpadla. Tím se studna v podstatě mění na vrt. Jedná se o poměrně ekonomický a jednoduchý způsob. Mezi nevýhody patří nutnost pravidelného čištění nově vyvrtaného zařízení, což nelze provést bez odborníků.

Navíc vrt umístěný v nepříliš vydatné vrstvě bude najednou vydávat malé množství vody. Problém lze vyřešit instalací speciálního akumulačního tanku, ale bude to vyžadovat další úsilí a náklady. Další 'minus' – v případě výpadku elektrické energie se vrt stává nefunkčním.

Prohloubení studny s demontáží starých skruží

K provedení záměru bude nutné vyjmout všechny staré prstence a rozšířit vzniklý výkop. Poté se konstrukce prohloubí a prstence se znovu namontují.

Odborníci považují tuto metodu za nejméně účelnou a dokonce nebezpečnou. Především se pravděpodobně nepodaří demontovat prstence celé. Většina prvků umístěných pod třetím prstencem bude pravděpodobně poškozena. Tudíž bude nutné zakoupit nové díly.

Opravné práce na dně studny patří mezi nebezpečné. Nezhoršujte nebezpečí jejich provádění tím, že zanedbáte pravidla bezpečnosti.

Kromě toho je práce ve studni s nevyztuženými stěnami nebezpečná; pokud hloubka konstrukce přesahuje 4-5 m, je smrtelně nebezpečná.

Navzdory tvrzením 'řemeslníků', že vlhká půda údajně neopadává, může se každou chvíli zřítit bez zjevných varovných signálů. Zachránit člověka, který se v tu chvíli ocitne na dně studny, bude velmi obtížné, v některých případech zcela nemožné.

Usazení skruží pomocí závaží

Po podkopání šachty zespodu se provádí usazování prstenců závažím. Tento způsob může být účinný pouze u nové studny, která byla vykopána nejvýše před několika měsíci. Jinak se zemina stihla zhutnit natolik, že rovnoměrné usazení šachty není možné.

S největší pravděpodobností dojde k prasknutí tělesa studny, jehož oprava bude prakticky nemožná. Kromě toho jednoduché výpočty ukazují, že síla, kterou je třeba vyvinout na horní část sloupu, musí být velmi velká.

Tuto sílu stěží zajistí víko studny naložené kameny. Dokonce i těžká technika, například traktor 'Kirovec' s neseným zařízením, může být bezmocná. I když, jak ukazuje praxe, je schopen protlačit asi 5 betonových prstenců při správně provedených přípravných pracích.

Další nuance: technika může rozdrtit horní prstenec, proto je třeba vše dělat velmi opatrně.

Prodloužení studničních stěn zdola

Metoda spočívá v odstranění zeminy zpod staré šachty a zpevnění vzniklých stěn cihlovým zdivem nebo betonem. Tento způsob používají majitelé studní, jejichž prstence pevně 'sedí' v zemině a nelze je usadit.

Způsob je zcela životaschopný, ale pracný. Pokud se předpokládá montáž cihlového zdiva, je třeba zvláště pečlivě vybírat materiál.

Pro nabudování šachty studny je třeba vybírat pouze kvalitní materiál. Cihla-nedopálená (nedokonale vypálená) se ve vlhkém prostředí rozpadne za méně než rok, což je zcela nepřípustné.

Takzvaná 'nedopálená cihla', které je poměrně hodně, se ve vlhkém prostředí velmi rychle rozpadne, což je nepřípustné. Pokud se pro zpevnění stěn předpokládá použití betonu, je třeba dbát na jeho kvalitu. Na cementu se kategoricky nesmí šetřit. I výztuž musí být kvalitní. Hlavní obtížnost při betonování bude spočívat v nepohodlnosti provádění těchto prací.

Kromě toho práce zaberou velmi dlouhou dobu, protože prohlubovat studnu tímto způsobem více než o 30-40 cm najednou je nebezpečné. To souvisí s tím, že při podkopávání šachty vždy existuje pravděpodobnost náhlého usednutí sloupu.

Pokud v tomto okamžiku již byla přidána vrstva betonu nebo cihel, ale je stále čerstvá a cement ještě nezískal potřebnou pevnost, skruž ji snadno rozbije. Práce je proto nutné provádět pouze v několika etapách po 30–40 cm s povinnými přestávkami na tuhnutí cementu.

Prohloubení konstrukce opravnými skružemi

Toto je nejčastěji používaný způsob prohlubování studní. Odborníci varují před šachtovou metodou provádění prací, kdy se sestavená opravná kolona spouští podkopáváním zeminy zespodu. V tomto případě se může snadno zaseknout a bude velmi obtížné ji zřítit.

Optimální je provádět postupné spouštění prvků a provádět všechna spojení přímo uvnitř studny.

Během přípravných prací musíme spojit skruže kovovými sponami, 4 kusy na každý spoj. To ochrání kolonu před prasknutím při případných pohybech zeminy.

Pro práci budeme potřebovat: lopatu s krátkou násadou a běžnou rýčovou lopatu, žebřík, osvětlovací zařízení, zařízení pro vyzdvižení vytěžené zeminy na povrch, naviják, sbíječku, ruční nebo elektrickou vrtačku, vodováhu a čerpadlo na odčerpávání vody.

Z materiálů je nutné zakoupit opravné skruže menšího průměru, než jsou ty ve studni, tmel pro ošetření spojů, spony a armatury pro dočasné upevnění dílů. Rozebereme proces krok za krokem.

Provedení přípravných prací

Začínáme prohlídkou nových skruží a stěn studny. Zkontrolujeme, zda nejsou nějaké vážné nerovnosti, které by mohly bránit spuštění konstrukce.

Spustíme do konstrukce drenážní čerpadlo a zcela odčerpáme vodu. Z obnaženého dna odstraníme bahno a usazeniny, vyzvedneme je na povrch. Pokud byla ve studni dnový filtr, odstraníme celý zásyp. Odstraníme veškerou vodou nasycenou zeminu.

Znovu prohlédneme stěny studny. Pokud jsou silně znečištěné, provedeme čištění. Odškrábeme mech a usazeniny ze stěn betonových skruží. Pokud při prohlídce zjistíme praskliny a odštěpky, provedeme opravu stěn studny a spár mezi skružemi.

Nyní můžeme přistoupit k jejich zpevnění. Za tímto účelem spojíme spoje skruží speciálními sponami, nejméně 4 na každém spoji, což zaručuje nehybnost prvků. Tím minimalizujeme nebezpečí deformace staré kolony.

Spustit opravné skruže do studny samostatně není možné. Bude vyžadováno speciální zařízení a pomoc dalších pracovníků.

Samotný proces prohloubení

Začneme kopat. Pohybujeme se od středu šachty k jejím okrajům. Pokračujeme v práci, dokud se stěny jámy nezačnou drolit pod tlakem vody přitékající zvenčí.

Poté spustíme na dno opravné skruže a postavíme novou kolonu. Pokud je zemina náchylná k drolení, je třeba práce provádět jinak. V tomto případě vykopeme šachtu do malé hloubky, spustíme první opravnou skruž a dočasně ji zajistíme armaturou.

Poté pokračujeme v práci, vybíráme zeminu z vnitřku konstrukce a podkopáváme ji. Postupně klesne prstenec a na něj bude možné umístit další.

Prstence spojujeme mezi sebou sponami nebo úhelníky. Po dosažení vodonosné vrstvy zalijeme spáry betonovou maltou a utěsníme je. Starý a nový sloup spojujeme pomocí spon. Mezeru mezi novým a starým prstencem vyplníme štěrkem.

Dokončovací práce ve studni

Poté, co jsou opravné prstence usazeny na místo, začíná závěrečná fáze prací. Spočívá v prohlídce celé šachty a odhalení případných vad spár.

Pečlivě je zalijeme a utěsníme. Přistoupíme k pokládce dna filtru. Může to být nový nebo i starý násyp, ale v druhém případě je třeba jej pečlivě propláchnout. Poté dezinfikujeme stěny studny.

Takto bude vypadat stavba připravená k provozu, prohloubená opravnými prstenci menšího průměru

Prohloubení studny metodou podkopávání

Tento způsob se od výše popsaného liší tím, že studna se nástavuje opravnými prstenci shora. Jejich průměr se přitom neliší od již nainstalovaných.

V podstatě je to pokračování práce započaté před mnoha lety při původním kopání studny. Hlavní nebezpečí při použití této metody spočívá v možnosti zaseknutí starého sloupu v zemině, zvláště pokud je studna umístěna na jílovitých horninách.

Provedení přípravných prací

Začínáme upevněním prstenců. Na každém spoji upevníme alespoň 4 spony. Vyvrtáme pro ně otvory, umístíme kovové desky 0,4×4×30 cm a připevníme je 12mm kotevními šrouby.

Tímto způsobem bude pažnice schopna odolávat případným pohybům zeminy. Odčerpáme vodu ze studny a zcela odstraníme filtr dna, pokud byl ve stavbě přítomen.

Provádění prohlubovacích prací

Dolů na jištění sestupuje pracovník a začíná podkopávat. Nejprve odebírá zeminu ze středu dna stavby, poté z periferie. Poté začne provádět podkop pod dva protilehlé body na okrajích spodního prstence do hloubky 20–25 cm.

Více není třeba, jinak hrozí nekontrolované spuštění prvku. Poté se podkop postupně rozšiřuje do prstencové oblasti.

Během práce by měl sloup klesat vlastní vahou. Na uvolněné místo nahoře se umisťují nové prstence. Podkopávání probíhá, dokud voda nezačne přitékat velmi rychle.

Je třeba poznamenat, že klesání sloupu neprobíhá vždy, zvláště pokud je studna starší 1–2 let. Ve složitých případech lze použít metodu bočního podkopávání jako způsob, jak spustit zaseknutý prstenec.

Takto vypadá lopatka, která se používá pro boční podkopávání prstenců. Rukojeť delší než 40 cm je třeba ohnout pro pohodlí a přesnost práce

Uvažme to na příkladu se spodním prstencem. Provedeme podkopání tak, jak již bylo popsáno. Poté vezmeme tři pařezy nebo pevné podpěry z hranolů a umístíme je pod prstenec tak, aby mezi nimi a spodním okrajem byla vzdálenost asi 5 cm.

Tyto podpěry následně převezmou celou tíhu sesedlé konstrukce. Poté na dvou protilehlých místech odstraníme těsnicí maltu z mezirkové spáry.

Do vzniklých mezer vložíme vytahovače hřebíků a dva lidé, kteří jimi současně působí jako pákou, se mohou pokusit spustit prstenec. Pokud se nic nedaří, vezmeme speciální lopatku pro podkopání bočních stěn.

Pro její rukojeť se používá výztuž o délce 10 cm, průměru 14 mm. Řezná část o rozměrech 60x100 mm je vyrobena z 2 mm plechu. Vložíme lopatku 2-3 cm od vnější stěny prstence a začneme vydlabávat jíl.

K tomu udeříme perlíkem na rukojeť ve směru zdola nahoru. Takto projdeme celý prstenec kromě míst pod kterými stojí podpěry. Podařilo se nám odstranit jíl do výšky 10-15 cm od spodního okraje prstence.

Nyní můžeme zkusit znovu pokus o spuštění pomocí vytahovačů hřebíků nebo jakýchkoli jiných pák. Pokud se to nepovedlo, vezmeme další lopatku. Délka její rukojeti by měla být o 10 cm větší. Provedeme obdobné úkony.

Po dokončení opravných prací je třeba ještě jednou zkontrolovat všechny spáry a důkladně je zatmelit, poté je natřít tmelem.

Malá poznámka: když délka rukojeti lopaty dosáhne 40 cm a více, bude nutné ji mírně ohnout. Tak se bude pracovat pohodlněji. Při správném provedení bočního podkopání se postupně uvolňuje vnější stěna prstence a ten klesá dolů. Obdobně se práce provádějí i na dalších prstencích.

Závěrečné práce ve studni

Po ukončení prací na prohloubení se z konstrukce odstraní všechna znečištěná voda. Všechny spáry mezi prstenci se spolehlivě zatmelí a utěsní. Pokud jsou zjištěna poškození starých spár, také se odstraní.

Na dno konstrukce umístíme nový dnový filtr požadované konstrukce. Poté dezinfikujeme stěny šachty roztokem chloru nebo manganistanu. Studna je připravena k použití.

Nezapomeňte, že normální provoz vodárenské šachtové jámy a zachování její vydatnosti přímo souvisí s správným uspořádáním, s pravidly jeho provedení vás seznámí námi navržený článek.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Proces prohloubení studny pomocí opravných prstenců:

Video #2. Jak provozovat, udržovat a prohlubovat vodní zdroj:

Video #3. Je vždy možné provést prohloubení studny:

Prohloubit vyschlou studnu lze různými způsoby. Vybrat ten správný je třeba pečlivě, protože takové práce lze provést pouze jednou. Chyba povede ke zbytečným finančním výdajům, protože prohloubení konstrukce je velmi nákladná akce. Z hlediska finančních a pracovních nákladů je plně srovnatelné s kopáním nové studny.

Pište prosím komentáře do bloku níže. Podělte se o dojmy a užitečné informace k tématu článku, pokládejte dotazy. Vyprávějte nám i návštěvníkům webu o svých vlastních zkušenostech s prohlubováním vodního zdroje, přikládejte fotografie.