Materiál pre vystrojenie vrtu tvorí len jednu desatinu ceny vrtu, avšak mnoho spoločností zaoberajúcich sa realizáciou studní šetrí práve na type použitých materiálov z dôvodu, že ostatné technické práce sú totožné s konkurenciou a je zložité nájsť v nich možnosť minimalizácie nákladov a zároveň ponúkať konkurencie schopné služby.
Aj použitie nevhodnej vrtnej technológie má negatívny dopad na konečné vyhotovenie čerpacieho vrtu, avšak v kombinácii s lacnými tenkostennými kanalizačnými rúrami sa takto vyhotovené vrty stávajú len dočasným, často krát len sezónnym riešením pre zásobovanie vodou a končia svoju životnosť už po ročnom využívaní, rovnako ako narážané pozorovacie sondy, nazývané aj narážanými studňami, pôvodne predurčené len pre monitorovanie hladín podzemných vôd.
Často sa stáva, že v dôsledku zmeny tlakových pomerov dôjde k zavaleniu vrtu alebo nevhodne realizovaná a umiestnená filtračná časť vrtu spôsobuje trvalé problémy pri čerpaní. Vŕtané studne sa v súčasnosti stávajú náhradou nemoderných, nevhodne, zložito a nákladne vyhotovených kopaných studní. Tak ako aj nám zanechávali predchádzajúce generácie použiteľné čerpacie objekty a studne v lokalitách, kde iný spôsob zásobovania vodou bol problematický a nákladný a každý takýto objekt bol pre nás potešením a spomienkou na históriu, tak aj súčasne realizované objekty pre odber podzemných vôd sa realizujú za účelom, aby boli dlhodobo využiteľné ako pre nás, tak aj pre nasledujúce generácie.
Najdôležitejším faktorom pri návrhu konštrukcie vrtu je spôsob jeho vyhotovenia a vystrojenia, pri dimenzovaní materiálu je potrebné zhodnotiť niekoľko dôležitých faktorov ako hĺbku a priemer vrtu, geologické podložie a jeho tlakové pomery, priemer vystrojenia a zrnitosť filtračného obsypu. Práve pre tieto dôvody boli navrhnuté a štandardizované moderné materiály ako napr. SpringKIT® z PVC, normované pre príslušnú tlakovú záťaž a použitie ako vystrojenie pre studne s dlhodobou životnosťou.
V Európe sa takto vyhotovené štandardizované PVC rúry aplikujú do studní už takmer pol storočia, pričom vyhotovené objekty sú stále aktívne a pripravené pre odber podzemných vôd, Minimálna životnosť takto realizovaných čerpacích objektov sa odhaduje na niekoľko storočí, z dôvodu, že PVC materiály nepodliehajú korózii ani iným negatívnym samodeštruktívnym účinkom. Sú vyhotovené z ekologicky nezávadných a recyklovateľných materiálov s atestom pre styk s pitnou vodou. Povrch rúr vyhotovených z PVC je hladký, čím zamedzuje tvorbu usadenín a zamedzuje vzniku hydraulických strát pri čerpaní. Aktívna filtračná časť vytvorená pravidelnou strojovo realizovanou perforáciu, šírkou štrbiny optimalizovanou pre dané geologické prostredie zabezpečuje optimálne vtekanie podzemnej vody do vrtu a vytvorenie vhodného prirodzeného filtra v okolí vrtu, ktorý zamedzuje následnému strhávaniu horninových častíc do vrtu.
Normované rúry pre studne, označované ako studničné rúry alebo pažnice, sú často kľúčové komponenty pri výstavbe vŕtaných studní. Ich hlavnou úlohou je zabezpečiť stabilitu vrtu, chrániť ho pred zrútením.
Materiály a vlastnosti
Moderné studničné rúry sa najčastejšie vyrábajú z nemäkčeného polyvinylchloridu (PVC-U), ktorý ponúka viacero výhod:
- Chemická odolnosť : PVC-U je odolný voči korózii a väčšine chemikálií, čo zabezpečuje dlhú životnosť.
- Mechanická pevnosť : Rúry z PVC-U majú vysokú pevnosť, čo umožňuje ich použitie aj v hlbších vrtoch.
- Hygienická nezávadnosť : Sú certifikované pre styk s pitnou vodou, čo zabezpečuje zdravotnú bezpečnosť odoberanej vody.
- Nízka hmotnosť : Uľahčuje manipuláciu a inštaláciu rúry na mieste vrtu.
Typy rúr
Dva hlavné typy existujúcich studničných rúr:
-
Pažnice (plné rúry) : Tieto rúry nemajú perforáciu a slúžia na vystuženie vrtov v oblastiach, kde nie je potrebné zabezpečiť prúdenie podzemnej vody cez steny do studne.
-
Filtre (perforované rúry) : Majú štrbinové alebo dierované otvory, ktoré umožňujú prívod vody z vodonosnej vrstvy do studne. Šírka štrbín sa pohybuje od 0,3 mm do 5,0 mm, v závislosti od požiadaviek a typu podložia.
Spojovacie mechanizmy
Rúry sa spájajú rôzne:
- Hrdlový spoj : Jednoduché nasunutie jednej rúry do druhej pomocou hrdla, často doplnené o tesniace prvky pre zabezpečenie vodotesnosti.
- Závitový spoj : Rúry so závitmi na koncoch umožňujú pevné a tesné spojenie, čo je výhodné pri hlbších vrtoch alebo v náročných geologických podmienkach.
Normy a štandardy
Výroba a použitie studničných rúr podlieha prísnym normám, ktoré zabezpečujú ich kvalitu a vhodnosť pre danú aplikáciu. V Európe sa často odkazuje na normu DIN 4925-2, ktorá špecifikuje požiadavky na pažnice a filtre pre vŕtané studne.
Rozmery a tlakové triedy
Rúry sú v rôznych priemeroch, hrúbke stien a dĺžke, aby vyhovovali špecifickým požiadavkám projektov:
- Priemery : Od 75 mm do 315 mm a viac.
- Hrúbky stien : Od 3,0 mm do 8,5 mm, v závislosti od priemeru studne a požadovanej maximálnej pevnosti.
- Dĺžky : Štandardne 1 000 mm, 2 000 mm, 3 000 mm, 4 000 mm a 5 000 mm.
- Tlakové triedy : PN 10, PN 12,5 a PN 16, ktoré určujú pracovný tlak, pre ktorý sú určené.
Perforácia pre filtračné rúry (používané vo vrtoch pre prítok vody) je dostupná v rôznych typoch a veľkostiach, ktoré sa stále prispôsobujú konkrétnym geologickým potrebám a potrebám vrtu. Najčastejšie sú dostupné tieto druhy perforácií:
-
Štrbinová perforácia :
- Štrbiny sú dlhé a otvory sú na celom povrchu rúry.
- Bežne používané šírky štrbín sa pohybujú v rozmedzí 0,3 mm až 2,0 mm .
- Sú do jemnozrnných sedimentov, ako je piesok, pretože zabraňujú zanášaniu vrtu.
-
Dierovaná perforácia :
- Kruhové otvory pravidelne rozmiestnené po obvode rúry.
- Priemery dier sa pohybujú v rozmedzí 3 mm až 10 mm .
- ideálne pre hrubozrnné sedimenty, ako je štrk alebo zlepence, kde sú potrebné väčšie otvory na prietok vody.
-
Špeciálne perforácie podľa zákazky :
- Niektorí výrobcovia ponúkajú perforáciu presne podľa požiadaviek projektu, aby zabezpečili optimálnu funkciu studne.
-
Špirálová perforácia :
- Otvory alebo štrbiny usporiadané v špirálovom vzore okolo rúr.
- Tento typ perforácie zvyšuje efektívnu filtračnú plochu prietoku vody.
Výber perforácie závisí od:
- Typu a zrnitosti geologického prostredia.
- Potrebného množstva vody, ktoré má zabezpečiť.
- Rizika zanášanie jemnými časťami.
Pri projektoch je potrebné konzultovať správny výber perforácie s hydrogeológmi a výrobcami rúr, aby sa predišlo problémom s kvalitou a výdatnosťou vody.
