Studnie kopane

Ogólne zasady budowy studni kopanych

 Głębokość studni kopanych dochodzi zazwyczaj do 20 m.

Pobór wody przez studnie kopane może być:

− boczny – przez otwory ścienne,

− denny,

− boczny i denny.

studko4.gif 

Rys 1. Schematy ujęć wody za pomocą studni kopanych z dopływem wody 

a-przez ściany boczne (studnia dogłębiona), b- przez ściany boczne i dno, c-przez dno; 1-płaszcz studni, 2-dno studni, 3-otwory w ścianie bocznej studni, 4-zasypka dna, 5-uszczelnienie tłustą gliną lub iłem, 6-przykrycie szczelne, 7-obrukowanie

 

Napływ wody do studni przez dno jest możliwy przez:

– założenie perforowanej płyty,

– pozostawienie dna otwartego.

Na dnie studni powinien być wykonany filtr odwrotny składający się z 1 ÷ 3 warstw materiału gruboziarnistego ułożonego w taki sposób, że ziarna o większych średnicach znajdują się na górze.

Studnie wykonuje się z kręgów betonowych lub żelbetowych o średnicach od 0,8 m do 1,8 m i wysokości 0,6 m. Elementy składowe studni:

− wieniec (nóż),

− mur płaszczowy – obudowa szybowa z kręgów, które stanowią umocnienie boczne wykopu, a jednocześnie zabezpieczają ujmowaną wodę przed przedostawaniem się do niej zanieczyszczeń z gruntu.

− obudowa górna.

Studnię powinien budować trzyosobowy zespół kopaczy pod kierunkiem wykwalifikowanego studniarza.

Budowa studni obejmuje:

− prace przygotowawcze – czynności polegające na wyrównaniu terenu i zapewnieniu dróg dojazdowych,

− zgromadzenie i przygotowanie narzędzi, urządzeń transportu pionowego, urządzeń do odwadniania szybu studziennego,

− wykonanie szybu studziennego do warstwy wodonośnej.

Podczas budowy studni kopanej powinny być stosowane następujące narzędzia i urządzenia:

− czerpaki ręczne do podwodnego wybierania ziemi z szybu studziennego,

− świdry do wydobywania z szybu studziennego drobnego nawodnionego piasku pylastego,

− wyciąg kołowrotkowy,

− pompa ręczna ssąco-tłocząca lub pompa elektryczna do obniżania poziomu wody gruntowej w studni.

Wykonanie pionowego szybu studziennego obejmuje takie czynności jak:

1. wykonanie szerokiego wykopu pomocniczego o wymiarach: średnica 1,5 m i głębokość

1,5 ÷ 2,0 m,

2. ustawienie pierwszego kręgu na wieńcu nożowym– konieczne jest jego ustawienie pionowe,

3. wybieranie równomierne gruntu z wnętrza kręgu – powoduje opuszczanie kręgu w dół,

4. oczyszczenie powierzchni styków kręgów,

5. uszczelnienie spoiny zaprawą cementową,

6. ustawienie kolejnego kręgu na poprzednim,

7. wybieranie w wnętrza kręgu gruntu.

czynności z poz. 4, 5, 6 powtarzają się aż do osiągnięcia żądanej głębokości studni.

studko5.gif

Rys.2 Etapy wykonywania studni kopanej z ujmowaniem wody przez dno

a-ustawienie I segmentu (kręgu) na dnie wykopu, b- położenie dwóch segmentów w czasie ich opuszczania,

c- studnia opuszczona do zaplanowanej głębokości i przygotowana do eksploatacji; 1-wieniec (nóż), 2-mur

płaszczowy, 3-zasypka żwirowa dna, 4-pokrywa studni, 5-uszczelnienie tłustą gliną, 6-obrukowanie.

Ważne jest więc, aby połączenia między kręgami wykonane były dokładnie, zapewniając szczelność całej cembrowinie. Urobek ze studni wydobywany jest wiadrami zawieszonymi na linie na krążku trójnogu

i składowany w odległości minimum 1,5 od szybu studziennego. Górna część studni powinna być obłożona tłustą gliną bez kamieni i części obcych. Szerokość warstwy ochronnej przy powierzchni terenu powinna wynosić 0,15 ÷ 1,0 m, głębokość nie powinna być mniejsza od 1,5 m. Warstwę gliny wyprowadza się do powierzchni

terenu. Na ubitej glinie powinna być usypana warstwa piasku o grubości 0,2 ÷ 0,3 m, a na niej

wykonana wylewka betonowa lub ułożony bruk ze spadkiem 5 ÷ 10 % w kierunku od studni.

Obudowa studni powinna być wykonana jako jedna z trzech alternatywnych rozwiązań:

− wyprowadzona ponad powierzchnię terenu na wysokość 0,25 – 0,30 m i przykryta pokrywą

większą o 0,2 m od średnicy kręgu studziennego,

− wyprowadzona ponad powierzchnię terenu o 0,2 m jeśli do ujmowania wody zastosowany

jest zestaw pompowo – hydroforowy i przykryta szczelną pokrywą,

− wyprowadzona ponad powierzchnię terenu na wysokość co najmniej 0,9 m

i zabezpieczona daszkiem okapowym.

studko6.gif

Rys.3 Schemat studni kopanej z kręgów betonowych 

1-warstwa żwiru lub piasku gruboziarnistego, 2-kręgi betonowe, 3-płyta żelbetowa z włazem, 4-stopnie

żeliwne, 5-ubita glina

W czasie budowy studni powinny być przestrzegane następujące zasady:

− codziennie przed rozpoczęciem pracy powinien być sprawdzony stan sprzętu i urządzeń pomocniczych,

− w promieniu 2 – 3 m od szybu studziennego nie powinny być umieszczone żadne przedmioty, które mogłyby wpaść do otworu,

− robotnicy pracujący w szybie powinni być wyposażeni w kaski ochronne, szelki i liny asekuracyjne,

− w czasie pracy kopacza w szybie, pracownik będący na powierzchni powinien nie opuszczać stanowiska pracy pełniąc funkcje kontrolne.

Ze względu na technologię wykonania studni najczęściej ujmuje ona wodę z pierwszego, najpłytszego poziomu wodonośnego. Zwykle występuje on bezpośrednio pod warstwą gleby i nie jest przykryty warstwami nieprzepuszczalnymi. Do wody mogą przenikać różne zanieczyszczenia, a woda zanieczyszczona nie nadaje się do picia, jej uzdatnianie jest dość

skomplikowane i dla pojedynczego domu nieopłacalne.

Schematy studni kopanych

 

Woda ze studni kopanej ujmowana jest najczęściej pompą ssącą współpracującą

z hydroforem, albo poprzez pompę zainstalowaną na pokrywie studni.

studko1.gif

Rys. 4 Studnia kopana z pompą ręczną, z dolnym zasilaniem

 studko2.gif

 

Rys. 5 Studnia kopana z pompą pływającą, z zasilaniem bocznym i dnem dogłębionym (dno studni spoczywa w spągu warstwy wodonośnej)

studko3.gif

Rys. 6 Studnia kopana z boczno-dennym dopływem wody z przyłączem  do pompy elektrycznej lub ręcznej umieszczonej poza studnią