Vrtanje vodnjaka z žlico: popoln pregled tehnologije vrtanja z udarno-vrvno metodo

Kako zagotoviti lastno zemljišče in hišo z zadostno količino čiste vode? Včasih je najpreprostejši odgovor na to vprašanje – ureditev vodnjaka. Če je najem ekipe drag, vi pa imate spretnosti in željo po trdem delu, ga lahko izvrtate tudi sami. Metode, s katerimi lahko pridobite vodo iz globin matere zemlje, so različne.

Med njimi zavzema vrtanje vodnjaka z žlico povsem dostojno mesto. Najpogosteje se žličenje uporablja v kombinaciji z rotacijsko jedrno metodo za izločanje rahlih nevezanih kamnin: peskov, prodnatih nanosov. Včasih je brez uporabe žlice sploh nemogoče dvigniti z dna porušeno zemljino.

Povedali vam bomo, kako potekajo vrtalna dela pri uporabi žlice. Pri nas boste izvedeli, kako pravilno izvrtati vodnjake za pridobivanje vode na podeželskem zemljišču z uporabo najpreprostejšega domačega vrtalnega orodja. Ob upoštevanju naših priporočil boste z minimalnimi stroški uredili vodni vir.

Splošni pojmi o postopku vrtanja

Vrtanje z žlico predstavlja tako imenovani udarno-vrvni način vrtanja. Kot vrtalno orodje se uporablja žlica – težka, votla, dolga in ozka naprava, ki jo spustijo v jašek vodnjaka z višine nekaj metrov.

Pod težo žlice se plasti zemljine porušijo in padejo v votlino naprave. Žlico dvignejo, očistijo zemljine in jo ponovno spustijo v jašek.

Postopek ponavljajo znova in znova, dokler ne pridejo do vodonosnega sloja in ga ne prebijejo. Čeprav se postopek v opisu zdi preprost, je lahko dolgotrajen in naporen.

Vendar ima udarno-vrvno vrtanje kar nekaj prednosti v primerjavi z drugimi metodami. Na primer, pri ročnem vrtanju z žlico se v jašek običajno ne dovaja voda, kot se to pogosto počne pri uporabi polžastega ali rotacijskega vrtanja.

Posledično se zemljina v vodnjaku ne zmoči, kar zmanjšuje tveganje oslabitve ali uničenja njegovih sten. Še ena prednost – natančna določitev vodonosnega sloja.

Pri »mokrem« vrtanju ni vedno lahko razumeti, da se je dolgo pričakovana voda končno pojavila. Tudi izkušeni vrtalci včasih tega trenutka ne prepoznajo takoj in nadaljujejo z vrtanjem. Poleg tega se domneva, da je pretok pri »suhih« vodnjakih višji kot pri »mokrih«.

Željonka se uporablja pri gradnji vrtin v sipkih klastičnih kamninah, napolnjenih z vodo. Orodje je opremljeno z ventilom, da zajame in dvigne več kamnine naenkrat.

Pri izbiri med željonko in polžem se nekateri mojstri ravnajo po naslednjih premislekih. Polžne naprave s pranjem, ki jih proizvaja sodobna industrija, imajo omejitve glede globine vrtanja.

In moč takih naprav znaša 12 kW. Najti motorni reduktor, ki zagotavlja takšno moč v gospodinjskih pogojih, je težko.

Toda reduktor z močjo le 2,2 kW dvigne tovor, težak približno eno tono. Celo zelo težko željonko bo tak mehanizem dvignil brez težav. Ostane le, da željonko vržemo navzdol, da dobimo dovolj močan udarec, ki lahko uniči dovolj goste kamnine. Tako ob manjši porabi energije dosežemo učinkovitejši učinek.

Poleg tega bo sestaviti željonko iz priročnih sredstev lažje in hitreje kot polž, katerega konstrukcija je opazno bolj zapletena. Znani so primeri, ko je s pomočjo domače željonke, trinožnika in motorja uspelo izvrtati vrtino globine več kot 40 metrov, čeprav je delo trajalo več mesecev.

Kaj je treba upoštevati pri delu?

Za začetek ne škodi predvideti morebitne težave. Seveda ima vsaka vrtina individualne značilnosti.

Vrtanje na razdalji le nekaj deset metrov lahko poteka po različnem scenariju. Toda poznavanje približne sestave tal in plasti, ki jih vključuje, bo omogočilo sestaviti predhodni načrt, se založiti s potrebnimi orodji in podobno.

Bolj ko je material težak in viskozen, težje bo delati z željonko. Najlažje je obvladati suh pesek. Pri plavajočih peskih pa lahko delo traja neskončno, pri čemer se vrtina skoraj ne poglablja. Nekateri mojstri priporočajo v tem primeru vrtanje s sočasnim izpiranjem, pri čemer čim hitreje potopijo obložno cev pred željonko.

Skoraj nemogoče je s pomočjo željonke premagati plasti težke gline. Na tleh takega tipa je vrtanje učinkoviteje izvajati na druge načine.

Za izbiro plasti ilovice uporabimo kozarec: ozko, dolgo orodje z ostrim spodnjim robom in brez ventila. Prav tako ga vržemo v jašek z višine nekaj metrov. Nato kozarec vzamemo ven in ga očistimo skozi ozko navpično odprtino, narejeno na njegovi strani. Včasih tako odprtino naredijo tudi v zajemalki.

Za vrtanje posebno viskoznih plasti tal z udarno-vrvno metodo uporabimo kozarec – dolgo cev z ostrim spodnjim robom in ozko odprtino, narejeno vzdolž kozarca.

Takšno delo na ilovici napreduje težko in počasi. Vredno je oceniti stroške dela in časa, morda je smiselno dati prednost vijačnemu vrtanju pred udarno metodo. Za oceno sestave tal, na katerih bo izvedeno vrtanje, obstajata dva načina. Poceni – povprašati sosede, ki že imajo vrtino, in drag – naročiti vrtanje pri strokovnjakih.

Običajno za vrtino izberejo mesto, kjer se teren spušča, saj se domneva, da bo tako bližje vodonosnemu sloju. Nekaterim mojstrom je z zajemalko uspelo izvrtati povsem spodobno vrtino kar v kleti svoje hiše, saj je stroj ali stativ za zajemalko razmeroma kompakten objekt.

Ne pozabite, da je takšna dela mogoče izvajati le v dovolj prostorni kleti z visokim stropom. V tem prostoru ne boste morali le namestiti vrtalne naprave, ampak tudi izvajati podaljševanje zaščitne cevi.

Če tla in strop še niso na voljo, lahko vitel pritrdite na špirovce. Poleg tega morate računati z veliko količino umazane vode, ki bo med vrtanjem prihajala iz vrtine in lahko poplavi vse okoli. Vrtanje je pametneje izvajati v suhem letnem času.

Vrtanje z zajemalko je precej umazano delo, zato morate predvideti prostor, kamor bo iztresena iz naprave izvlečena odpadna zemlja.

Najpogosteje to počnejo poleti. Vrtalna dela so učinkovita tudi pozimi, čeprav premagovanje plasti zmrznjene zemlje morda ni preprosto. Spomladi med poplavami vrtanje vrtin ni priporočljivo. Mokro zemljo je težje odstraniti, težje pa je tudi določiti trenutek pojava vode v vrtini. Jeseni dela običajno potekajo novembra.

Orodja in uporabljeni materiali

Za začetek boste potrebovali samo zajemalko ter napravo, na katero jo je treba obesiti. Zajemalka za vrtanje je precej težka naprava.

Ob veliki želji lahko napolnjeno napravo seveda izvlečete iz jaška ročno, vendar bo za to potrebno veliko moči in časa. Za olajšanje dela nad mestom vrtanja namestijo stolp v obliki stativa.

Za obešanje bailerja nad delovno odprtino se uporablja poseben tronožec. Običajno je izdelan iz kovine, primerne pa so tudi lesene grede.

Lahko je izdelan iz kovine ali lesa. Na vrhu se pritrdi škripec, skozi katerega se napelje kovinska vrv. Na to vrv se obesi bailer. Tako bo za njegovo dviganje potrebnih manj napora.

Dviganje se izvaja z motor-reduktorjem s sklopko, na katerega gred se navija vrv. Da se boben po udarcu bailerja ne bi odvijal po vztrajnosti, lahko namestite posebno zavorno napravo.

Pri komercialni uporabi je uporaba zavor povsem upravičena, ampak za lastne potrebe lahko brez nje. S pomočjo sklopke lahko uravnavate silo, ki se dovaja napravi, pri tem pa upoštevate trenutek udarca. Med delovanjem naprave se sposobnost določanja tega trenutka hitro pridobi z izkušnjami.

V spodnjem delu bailerja privarijo ali privijačijo čevelj z vgrajenim loputnim ventilom. Ventil ne dopušča, da bi zemlja izpadla iz orodja, ko ga dvignete na vrh, da ga očistite.

Tako napravo kot bailer in vzorčevalno cev lahko izdelate sami ali kupite v gradbenih trgovinah. O tem, kako izdelati orodje za ročno vrtanje, je podrobno napisano v tem članku.

Za izdelavo bailerja boste potrebovali kos kovinske cevi dolžine nekaj metrov. Zunanji premer take cevi naj bo približno 20 mm manjši od notranjega premera obložne cevi. Na primer, če se uporablja jeklena obložna cev premera 133 mm, bo za bailer povsem primerna cev s premerom 108 mm.

Debelina sten cevi za bailer lahko doseže 10 mm. Pri tem je treba uskladiti dimenzije in težo naprave. Biti mora dovolj težka, da ob udarcu v zemljo učinkovito rahlja in zajema material.

Vendar je treba upoštevati, da mora biti moč reduktorja zadostna za dvig polnega bailerja. Za povsem zadostno se šteje teža 30-40 kg. Ko je cev izbrana, je treba na spodnji del privariti ali privijačiti čevelj z loputnim ventilom.

Na vrhu privarijo zaščitno rešetko in ročaj, na katerega je treba pritrditi kovinsko vrv. Spodnji del lahko nabrusite navznoter, da izboljšate rahljanje zemlje. Namesto brušenja roba lahko na spodnjem delu privarite zašiljene palice ali ostre kose kovine.

Na približno enak način iz kosa cevi izdelajo kozarec za vrtanje vrtine v ilovnatih tleh. Le da v tem primeru ventil ni potreben, po dolžini cevi pa naredijo navpične luknje, da lahko očistite kozarec lepljive zemlje.

Poleg namestitve in žlice boste potrebovali vrsto materialov in pripomočkov:

• obložne cevi v potrebni količini;
• objemke, da pritrdite cevi med varjenjem ali spajkanjem;
• vrtni sveder;
• prostor za zbiranje odpadne zemlje;
• posoda ali prostor za odvajanje onesnažene vode;
• varilni aparat ali spajkalnik za PVC cevi.

Pri oblikovanju stebra vrtine lahko uporabite tako kovinske kot plastične obložne cevi. Spodnji del prve plastične cevi mora biti opremljen s posebnim čevljem, ki olajša postopek spuščanja cevi v jašek vrtine. Plastične cevi se spajkajo s pomočjo za ta namen namenjenega spajkalnika.

Obvladati delo s tem orodjem ni težko, vendar je pred začetkom dela bolje, da si vzamete nekaj lekcij pri bolj izkušenih mojstrih ali da vadite na odsekih nepotrebnih cevi. S kovinskimi cevmi je nekoliko lažje delati, ker so trdnejše od plastičnih konstrukcij.

Pogosto takšno cev preprosto zabijejo v jašek, da jo spustijo na želeno globino. Za varjenje kovinskih cevi uporabljajo varilni aparat; če spretnosti dela s takšno opremo ni, jih boste morali osvojiti. Najpogosteje se za vrtine uporabljajo cevi z navojno povezavo, vendar se varjenje šteje za bolj zanesljivo.

Opis tehnologije vrtanja

Če so vsi materiali in orodja pripravljeni, lahko začnete z deli. Nad izbranim mestom za vrtino postavijo trinožnik. Na škripec napeljejo kovinsko vrv žlice in jo navijejo na gred reduktorja. V zemlji pod žlico s pomočjo vrtnega svedra naredijo luknjo takega premera, da žlica skozi njo prehaja.

Lahko začnete z vrtanjem. Bailer, dvignjen nad odprtino, preprosto vržete navzdol. Udarec rahlja zemljino, ventil se odpre in votlina bailerja se napolni z zemljino.

Običajno naredite ne en, ampak tri do štiri udarce, da se bailer maksimalno napolni z zemljino. Nato ga dvignete iz jaška na površje, odprete ventil in iz naprave izsujete zajeto zemljino.

Izpraznjen bailer večkrat znova vržete v jašek in tako naprej. Postopoma jašek postaja globlji. Da zaščitite njegove stene pred podorom, morate noter spustiti prvo obločno cev.

S pomočjo bailerja lahko vrtino izvrtate celo v kleti, še posebej, če tla in strop še niso položeni. Namesto stativa kot oporo za napravo uporabite špirovce, na katere pritrdite škripec za vrv bailerja.

Cev zadržujejo s posebnimi objemkami, da se ne spusti pregloboko. Po potrebi dolžino obločne cevi podaljšujejo z varjenjem, privijanjem ali spajkanjem cevi eno na drugo.

Velja, da lahko plitvo vrtino najprej izvrtate in nato namestite cevi, vendar je veliko pametneje namestiti cevi takoj. To bo zagotovo zaščitilo stene vrtine pred podorom.

Zelo pomembno je pravilno namestiti prvo obločno cev v jašek. Njen položaj nastavite z libelo in ga skrbno pritrdite. Položaj ostalih cevi nastavite glede na prvo cev. Če je cev že od začetka postavljena poševno, lahko to oteži vrtanje, namestitev črpalke, filtra, vzdrževanje vrtine in podobno.

Zgornja plast ilovnate zemljine je običajno zelo gosta zaradi velike količine glinenih vključkov. Prebijete jo s pomočjo kozarca, katerega naprava je opisana zgoraj. Ravnate enako kot z bailerjem: vržete ga v jašek, ga vzamete ven, očistite itd. Ko prebijete ta zahteven odsek, lahko ponovno uporabite bailer.

Da bi bilo spajanje obločnih cevi udobnejše, zgornji in spodnji rob cevi, ki jo priključite k že poglobljeni koloni, pritrdite s posebnimi objemkami iz kovine ali lesa.

Težave se lahko pojavijo tudi pri prehodu skozi plivun, če med vrtanjem deblo gre skozi to s plastjo bogato vodno plast. Nekateri mojstri menijo, da je za pospešitev dela smiselno dovajati vodo v oblogo in izčrpavati tekoči temelj.

Običajno se vrtanje z bailerjem izvaja »na suho«. To omogoča dovolj natančno določitev pojava vode v vrtini, kar kaže, da je bila dosežena vodonosna plast.

Prenehanje vrtanja takoj, ko se v jašku pojavi voda, je pogosta napaka novincev vrtalcev. Priporočljivo je nadaljevati vrtanje in se poglobiti v naslednjo plast tal za približno pol metra. Tako bo zagotovljen največji pretok vrtine. Nato je treba še prečrpati vrtino, spustiti vanjo črpalko, urediti glavo vrtine itd.

Izbira: s filtrom ali brez?

Da bi preprečili vdor onesnaževalcev v vrtino, notri v deblo vgradijo drugo cev z vrtinskim filtrom. Izdelajo ga iz dolgega odseka cevi, katere premer mora biti manjši od premera obložne cevi. Zgornji del cevi uporabijo za tesnilo, v srednjem delu pa naredijo številne luknje.

Na odseku cevi, iz katerega izdelujejo filter za vrtino, je treba narediti vrsto pogostih in dovolj velikih lukenj. Takšna perforacija bo zagotovila hiter dotok filtrirane vode v vrtino.

Perforirani del prekrijejo z mrežo galunskega pletenja, v skrajnem primeru pa bo zadostovala tudi navadna drobnooka mreža, na primer s parametri 0,2 x 0,13. Mrežo lahko pritrdijo z žico.

Spodnji del filtra predstavlja usedalnik, tam perforacija ni potrebna. Če lahko v vrtino, narejeno s polžnim načinom, spustijo filter s pomočjo med seboj povezanih palic, pri izvedbi udarno-vrvnega vrtanja filter dostavijo s pomočjo kovinskega kabla.

Perforirani filter za vrtino je treba prekriti s kovinsko mrežo galunskega pletenja in pritrditi z žico iz nerjavnega jekla. Namesto mreže galunskega pletenja se lahko vzame navadno, dovolj drobno mrežo.

To ne omogoča, da bi filter močno stisnili, da bi zagotovili tesnost konstrukcije pri povezovanju s tesnilom. V tem primeru je mogoče učinkovito uporabiti PSUL – predhodno stisnjen tesnilni trak. Ta material se pogosto uporablja pri montaži PVC oken.

Tak trak je treba naviti na rob filtra in takoj spustiti v jašek, saj se PSUL precej hitro razširi. Če filter spustijo takoj po navijanju traku, se bo ta razširil na dnu in zagotovil zanesljivo tesnjenje filtra. Potem ko je filter spuščen navzdol, obložno cev previdno dvignejo navzgor.

PSUL – predhodno stisnjen samorazširljiv tesnilni trak se uporablja pri montaži PVC oken, vendar je primeren za izdelavo tesnila za filtrsko cev. Potrebno je naviti PSUL približno 30 cm na zgornjem delu filtra in ga takoj spustiti v vrtino.

Pri tem mora biti večji del filtra pod nivojem roba ohišne cevi. Za dvig cevi lahko uporabite dva pettonska domkratka. Del cevi, ki ga dvignete na površje, odrežite ali odvijte. Da objemka ne bi zdrsnila, na štrleči del cevi privarite kose armature.

Udarno-vrvni način vrtanja omogoča izdelavo brezfilterske vrtine. Da bi jo uredili na ta način, je treba spustiti ohišno cev približno 0,5 metra pod vodonosno plastjo. Pri »mokrem« polževem ali jedrnem vrtanju je težko izvleči jedro iz vrtine. Zajemalka zlahka izvleče rahle, z vodo nasičene klastične kamnine.

Shema brezfilterske vrtine: 1 – vrtina; 2 – vodonosni horizont; 3 – vodojemalni lijak; 4 – strop; 5 – ohišna kolona; 6 – pesek; 7 – votlina, nastala med črpanjem peska z airliftom.

Ko je ohišna cev trdno nameščena, se v vrtino spustita dve cevi. Po eni od njih se v vrtino dovaja tok vode, po drugi pa s pomočjo kompresorja vpihuje zrak. Tako nastane tako imenovani airlift, tok vode pa preprečuje nastanek peščenega čepa.

Rezultat je, da po ohišni cevi potuje mešanica vode, peska in zraka, ki jo je treba izliti v ločeno posodo. Ko se mešanica usede, je treba izmeriti količino peska, izpranega iz vrtine. Po priročnikih je vsak kubični meter takega peska enak približno 4,5 kubičnim metrom pretoka.

S kolonskim in polževim načinom vrtanja vodnjaka vas bo seznanil drug članek, ki vam ga priporočamo v branje.

Zaključki in koristen video na to temo

Video #1. Nazorna demonstracija vrtanja vrtine z zajemalko:

Video #2. Kombinacija polževega vrtanja v trdni zemlji in uporaba zajemalke za prehod skozi fin, z vodo nasičen pesek:

Video #3. Zanimiva različica naprave zajemalke in kozarca za vrtanje:

Vrtanje z udarno-vrvno metodo ima nemalo prednosti pred bolj razširjenim polževim načinom. Zajemalko in druga orodja je enostavno izdelati iz priročnih materialov. Tudi postopek vrtanja je preprost, še posebej, če morebitne težave predvidimo že na začetku.

Imate osebne izkušnje z ročnim vrtanjem? So se vam med branjem predstavljenega gradiva pojavila vprašanja? Želite deliti samo vam znane podrobnosti? Prosimo, napišite komentarje v spodnjih poljih, postavljajte vprašanja, dodajte fotografije na to temo.