Ручное бурение на воду

Для создания системы автономного водоснабжения необходимо построить собственную продуктивную скважину на участке. Это серьезное вложение средств, ведь приходится тратиться на материалы, инструменты, оборудование. Если добавить ко всему еще и оплату труда наемных рабочих, то сумма может получиться неподъемной. Насколько эффективно ручное бурение скважин на воду? Можно ли все сделать самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов? Да, можно. Среди владельцев частных домов многие построили гидротехнические сооружения и водопроводы своими руками. Имеет смысл изучить их опыт.

Содержание

Виды скважинных конструкций ↑

В зависимости от водоносного пласта, на который планируется бурить, различают такие виды скважин:

• Абиссинский колодец

Несмотря на «говорящее» название, конструкция представляет собой скважину-иглу малого диаметра, пробуренную на глубину 8-12 м. Вода защищена от попадания верховодки и посторонних предметов. Абиссинский колодец не ремонтируют в случае возникновения поломок, просто пробивают новый.

• Скважина на песок

Обычно ее глубина не превышает 15-30 м. Воды хватает на бытовые нужды частного дома, но не всегда достаточно для полива растений, если на участке большой огород. Бывает, для этих целей приходится строить отдельное гидротехническое сооружение. Скважина на песок может прослужить до 15 лет при условии правильного обслуживания и своевременной профилактики. Основная проблема, которая возникает с такими сооружениями, – заиливание.

• Артезианская скважина

Глубина шурфа может достигать 200 м, но обычно составляет 40-80 м. Продуктивность скважины позволяет использовать ее для водоснабжения нескольких домовладений. Высокий дебит, длительный срок эксплуатации (до 50 лет), чистая вода, бесперебойность подачи – все эти преимущества очень привлекательны. Но есть и не меньшие недостатки – дороговизна, трудоемкость строительства, необходимость согласовать и оформить документы. Бурение артезианской скважины лучше заказать в специализированной фирме, т.к. самостоятельно выполнить такую работу очень сложно.

Скважины на песок называют еще фильтровыми, т.к. устанавливаются полипропиленовые или металлические фильтры, артезианские – бесфильтровыми. Чтобы определиться с типом скважины, нужно выяснить глубину залегания водоносного горизонта на конкретном участке. Имеет смысл выяснить у соседей, какие гидротехнические сооружения они используют и с какими проблемами сталкиваются при эксплуатации.

Самые распространенные способы ручного бурения ↑

Чаще всего для ручного бурения используют три основных способа:

• шнековый;
• роторный;
• ударно-канатный.

Шнековый метод – дешево и просто ↑

Этот способ применяют для бурения шурфов на мягких и сухих грунтах. Породу вынимают с помощью шнека – специального стержня, вокруг которого обвита металлическая спираль. Шнеки монтируют на самодельные установки, используют для ручного бурения скважин глубиной около 10 м. Они разрезают грунт и выталкивают его на поверхность. При этом нет необходимости в применении воды или растворов для промывки шурфа. Метод имеет некоторые ограничения. Он не подходит для устройства гидротехнических сооружений на плывунах и скальных породах.

Роторное бурение – универсальный способ ↑

Этот метод подходит для строительства глубоких скважин. В качестве рабочего инструмента применяют бурильную трубу с наконечником-долотом и вращающимся валом. Породу вымывают с помощью бурового раствора. Его могут закачивать насосом через бурильную трубу, откуда он выходит уже самотеком, или свободно заливать в скважину, а потом откачивать смесь раствора с породой. Первый способ называют прямой промывкой, а второй – обратной.

Бурение с обратной промывкой считается более эффективным, поскольку лучше вскрывает водоносный горизонт. Но сама технология сложна, требует применения специального оборудования. Самостоятельно собрать установку практически невозможно. Бурение с прямой промывкой проще, дешевле и может использоваться для строительства водяных скважин на участках. К его недостаткам относят такие особенности:

• необходимость приготовления большого количества глинистого раствора;
• существенный расход воды;
• возможность смешивания водоносного слоя и глины.

Ударно-канатный метод – без сложных приспособлений и лишних трат ↑

Ударно-канатный способ бурения появился одним из первых. Он очень трудоемок, работа продвигается довольно медленно, зато не требуются специальные установки и сложные приспособления. Грунт дробится при помощи тяжелого снаряда, который с силой бьет породу. Выемка осуществляется желонкой. Породу поднимают и выбивают из желонки.

Для ударно-канатного бурения не нужна промывка. Этот метод подходит для строительства качественных продуктивных скважин, способных служить несколько десятилетий. При глубоком бурении необходимо изолировать водоносные пласты, находящиеся выше выбранного. Это подразумевает установку дополнительных обсадных колонн и затраты на трубы.

Описание технологии ручного бурения скважин под воду ↑

Из специальных приспособлений понадобятся бур, штанги, лебедка, обсадные трубы. Если планируется глубокая скважина, потребуется еще вышка. Если же водоносный пласт находится близко к поверхности, можно обойтись без нее. Штанги можно изготовить самостоятельно из металлических труб, продумав систему фиксации – резьбу или шпонки. Бур крепят к основной штанге. Для изготовления режущих кромок используют листовую сталь толщиной от 3 мм. При работе они будут ввинчиваться в грунт по часовой стрелке и разрезать его, поэтому кромки затачивают.

При сооружении вышки необходимо правильно рассчитать ее высоту, чтобы можно было свободно вынимать бурильную штангу. Когда все необходимые приспособления готовы и ручная установка собрана, нужно выкопать углубление, в которое будет вставлен бур. Глубина ямы – примерно два штыка лопаты. Для работы придется пригласить помощников, поскольку после первых витков вращения бура становится тяжело извлекать его из грунта. Если бур «застрянет», его нужно немного повернуть в направлении, обратном ходу бурения. Тогда вытаскивать станет проще.

Чем глубже уходит в землю бур, тем сложнее управлять процессом. Чтобы упростить бурение, породу пропитывают водой. Освобождать рабочую часть от грунта следует после углубления примерно на полметра. Когда глубина станет такой, что основной штанги перестанет хватать, ее наращивают дополнительным элементом. И так работа продолжается до вхождения в водоносный пласт. Его определяют по мокрой породе. Задача – пройти пласт до водоупора. Тогда скважина будет максимально продуктивной благодаря свободному притоку воды.

Видео: как самому пробурить скважину ↑

После бурения шурфа нужной глубины водоносную жилу промывают с помощью насоса. Если после откачки грязной воды не появляется чистая, следует углубиться еще на 1-2 м. Когда шурф готов, устанавливают фильтр-сетку и обсадную конструкцию. Для этого можно использовать одну или несколько асбестовых, металлических или пластиковых труб, соединенных между собой. Обсадная колонна может со временем подняться вверх. Такое «выдавливание» из земли нормально и не требует мер по заглублению. После обсадки остается только установить насосное оборудование, гидробак, обустроить кессон или приямок.

aqua-guru.ru

Виды скважин и их особенности

Собственный источник воды – отличная возможность обеспечить себя и своих близких чистой живительной водой и удовлетворить хозяйственные потребности. Путем бурения и обустройства скважины решить проблему водоснабжения можно на несколько десятков лет вперед.

Выбор способа бурения и объем работ по обустройству скважины зависит от типа гидротехнического сооружения.

Колодец абиссинского типа

Если вода на участке расположена предположительно на глубинах 10-15 метров, то выгоднее и проще устроить абиссинский колодец. Гидротехническое сооружение этого типа использует водоносный слой, расположенный над водонепроницаемой глинистой прослойкой. Питается водонос за счет инфильтрации атмосферных осадков и вод близлежащих водоемов.

Сравнительно неглубокая узкая скважина представляет собой колонну толстостенных труб ВГП диаметром 50 — 80 мм.  В нижнем, самом первом звене колонны устроен специальный фильтр путем сверления с стенках трубы отверстий. Трубы выполняют функцию ствола, дополнительной обсадки абиссинская скважина-игла не требует. Ее не бурят, а погружают в грунт посредством забивки.

Компактные размеры гидротехнического сооружения абиссинского типа позволяют размещать его практически на любом свободном месте придомовой территории. Самым распространенным способом пробивания этого типа гидротехнического сооружения является ударное бурение.

Особенности скважин на песок

При глубине залегания водоносного горизонта до 30 — 40 метров, распространенного в рыхлых, несвязных отложениях, сооружают песчаную скважину. Ее называют так, поскольку она добывает воду из насыщенных водой песков.

Водоносный слой скважины на песок располагается всего в трех-четырех десятках метров от поверхности. И чтобы достичь его редко приходится проходить твердые — скальные и полускальные породы. А потому провести бурение песчаной скважины вручную не составит труда, если применить один из описанных ниже способов.

Глубинная артезианская скважина

А вот планируя пробурить артезианскую скважину, собственными силами не обойтись. Артезианская вода распространена по трещинам в непроницаемых скальных и полускальных породах на глубине порядка 40 -200 метров.

Чтобы определить глубину залегания воды им следует ориентироваться на данные гидротехнических сооружений подобного рода, пробуренных невдалеке от предстоящего места проведения работ.

Поскольку артезианская скважина способна обеспечить водой сразу несколько участков, буровые услуги удобно заказывать в складчину. Это позволит существенно сэкономить на бурении и обустройстве источника водоснабжения.

Способы самостоятельного бурения

Ручной шнековый метод

Бурение с использованием шнека – один из самых распространенных и доступных в исполнении способов. Он эффективен при устройстве скважин, глубина которых не превышает 40 м.

Суть способа заключается в том, что шнек, подобно штопору ввинчивают в грунт. По мере заглубления в почву винтообразный стержень разрушает слои, и его металлические лопасти выносят на поверхность отработанную землю.

Шнеки, применяемые для бурения скважин вручную, бывают двух типов:

• Стержни, режущие лопасти к которым приварены под прямым углом.
• Конструкции, лопасти к которым приварены под углом в 30-60°.

В работе более удобны конструкции второго варианта исполнения. Благодаря расположению лопастей под углом измельченный грунт не опадает внутрь скважины, а полностью извлекается на поверхность.

Чтобы облегчить ручной труд и ускорить процесс, можно использовать малогабаритные шнековые установки.

Малогабаритные шнековые установки работают по такому же принципу, что и ручной бур, но приводятся в действие с помощью электродвигателя.

Технология колонкового бурения

Колонковое бурение выполняют с помощью специального инструмента в виде трубы, оснащенной коронкой. Специфика бурения и диаметр трубы, который не превышает 160 мм, позволяет работать достаточно быстро. За день работы в зависимости от плотности породы можно пройти до нескольких десятков метров.

С помощью узла крепления, расположенного в верхней части колонковой трубы, наращиваются полутораметровые штанги по мере заглубления инструмента. Наращивание осуществляют поэтапно, формируя из снаряда со штангами технологическую колонну.

Коронку изготавливают из прочного металла. Края коронки затачивают так, чтобы ее резцы легко справлялись с плотными породами. Форма и размер используемых коронок определяется физико-механическими характеристиками породы.

Имея дело со сверхтвердыми скальными породами, перед погружением трубы сначала используют долото. Затем с помощью коронки пробуривают скважину, а забившийся в снаряд колонковой трубы шлам поднимают на поверхность.

В процессе ручного бурения скважины колонковым способом для укрепления стенок сооружения в ствол во время бурения устанавливается колонна обсадных труб.  Для облегчения процесса проходки внутрь снаряда периодически подают чистую воду или глиняной раствор.

Ударно-канатный способ

Способ предполагает разбивание грунтов посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Для этой цели используют буровую конструкцию, основными элементами которой выступают:

• тренога, которую размещают над местом бурения;
• блок с лебедкой и тросом;
• забивной стакан, прикрепленный к концу троса.

Применение лебедки позволяет снизить физические нагрузки, а задействование вращающих вал мотора с редуктором – автоматизировать процесс.

Забивной стакан, выполненный из металлической трубы, должен иметь хорошо заточенную режущую кромку, которая способна разбивать даже твердые породы. Для разбивания чрезмерно плотных грунтов в качестве утяжелителя стакана используют дополнительную стальную штангу, фиксируя ее чуть выше буровой конструкции. Рыхлые породы извлекают желонкой.

Стакан освобождают от захваченного им грунта через его дно, простукивая стенки снаряда кувалдой. Очищение желонки осуществляют через расположенное в ее верхней части технологическое отверстие.

Работу выполняют в такой последовательности:

1. В выбранном месте выкапывают яму размером 1х1 метр при глубине в 0,5 метра.
2. В центр ямы под прямым углом устанавливают садовый бур. Путем проворачивания инструмента вокруг своей оси заглубляют его в грунт. По мере необходимости винтовой стержень наращивают трубой, фиксируя ее посредством болтового соединения.
3. После появления мокрого песка бур извлекают. Вместо него в отверстие устанавливают специально собранную конструкцию из обсадных труб, которую забивают кувалдой.
4. Обрушенную в период установки обсадки породу извлекают желонкой. Каждый раз снаряд при внедрении в пласт породы захватывает и удерживает ее часть.
5. По мере заглубления обсадной трубы ее  наращивают очередным отрезком аналогичного диаметра. Отрезки свинчиваются или свариваются между собой с целью получения единого герметичного ствола.
6. Для заглубления обсадку аккуратно проворачивают и прислушиваются к издаваемым звукам. Скрежет будет возникать при трении крупнофракционного песка, шелест – мелкофракционного, тишина – при прохождении глинистого грунта.
7. Для бурения рыхлых пород, таких как неплотный песок, галечник, гравий, применяют желонку. Глинистые породы и плотные пески проходят проходят стаканом.
8. После выполнения ряда последовательных ударов стакан или желонку поднимают на поверхность, извлекая из него грунт. После этого цикл работ повторяют.

Как и в предыдущих методах для облегчения процесса ручного бурения скважины в отверстие заливают глиняную смесь или воду, а затем с помощью специального ковша извлекают обратно. При появлении шума в процессе бурения скважину следует залить водой. Если вода будет уходить медленно, трубу следует еще заглубить на полметра, если же быстро – всего лишь на 20-30 см.

Ударно-вращательный метод

Главным отличием этого метода является то, что буровая установка параллельно выполняет как ударные, так и вращательные движения. Такой подход позволяет ускорить процесс бурения. Особо эффективен этот метод при необходимости обустройства гидротехнического сооружения, ели геологический разрез в местности неоднороден.

Ударно-вращательный и ударно-канатный способы бурения эффективны при устройстве скважин в рыхлых грунтах, частицы которых не связаны между собой. Оба метода пригодны для бурения и извлечения глинистых грунтов: супесей, суглинков.

При проходке в сыпучих породах из-за недостаточной связи частиц грунта между собой на этапе возведения скважины велика вероятность осыпания ее стенок. Поэтому скважины на песок в обязательном порядке оборудуются обсадкой и фильтрами, пресекающими попадание крупных включений в извлекаемую воду.

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Среди всех перечисленных методов шнековый по праву считается самым простым. Но стоит учитывать, что он эффективен только при бурении рыхлых и глинистых грунтов.

Подготовка необходимых инструментов

Перед тем как пробурить скважину вручную, необходимо подготовить инструменты:

• бур или малогабаритную шнековую установку.
• буровую вышку с лебедкой.
• комплект из 3-4 штанг.
• обсадные трубы.

При необходимости обустройства скважины на глубине свыше 8 метров для облегчения погружения бура и последующего его извлечение из ствола скважины оборудование закрепляют на вышке.

Размер треноги по пропорциям должен соответствовать высоте секции бурильной колонны. Для создания конструкции брусья укладывают в виде треугольника и фиксируют посредством болтового или сварочного соединения. В них проделывают отверстия для вставки металлической трубы, которая будет выполнять функцию опоры. Размеры основания определяются только устойчивостью конструкции.

В верхней части конструкции дополнительно оборудуют отверстие, через которое будет проходить штанга.

Чтобы предохранить ствол скважины от разрушения и осыпания стенок, устанавливают обсадную колонную из труб, которые обладают высокой несущей способностью к сдвигающим и сжимающим пластовым нагрузкам. Для работы используют трубы, выполненные из металла, асбестоцемента или полимеров.

Сегменты таких элементов при сборке конструкции легко вкручивать друг в друга без задействования дополнительных сборочных единиц.

Изготовление шнека из подручных материалов

Материалом для изготовления винтообразного стержня может выступить труба d100мм. Для этой цели лучше использовать трубы из высококачественной стали, толщина стенок которых составляет не менее 5 мм. Верхняя часть конструкции должна иметь:

• на верхнем конце винтовую резьбу с внешней стороны для соединения со штангой;
• на нижнем конце – винтовой шнек с количеством витков не менее двух.

Для облегчения процесса прокручивания бур к верхнему отрезу трубы приваривают рукоять длиной в 1,5 метра. Переходным элементом между рукоятью и разборными штангами будет выступать тройник, оснащенный внутренней винтовой резьбой.

Из трубы аналогичного диаметра изготавливают штанги длиной по 1,5 метра:

• первая штанга с наружной винтовой резьбой на нижнем конце для присоединения бура;
• все последующие штанги с резьбой на обоих концах аналогичного размера.

Соединительные муфты должны иметь такие же параметры резьбы. По мере необходимости наращивания конструкции их просто привинчивают к шнеку, предварительно открутив рукоять.

Некоторые мастера в качестве шнека используют ледовый бур. Нож инструмента в этом случае выполняет функцию режущих лопастей шнека. Штанги для наращивания изготавливают отдельно.

Стараясь усовершенствовать инструмент, некоторые умельцы к заводским кромкам импровизированного шнека дополнительно приваривают усиленные резцы.

Проведение буровых работ

На месте обустройства скважины выкапывают шурф размером 150х150 см. Он необходим для того, чтобы обеспечить устойчивость вертикально установленной трубе. Чтобы стенки углубления не осыпались, их укрепляют отрезами доски или кусками ДСП.

В углубление погружают бур и, держа инструмент за рукоять, начинают постепенно ввинчивать в почву по направлению движения часовой стрелки. Эту работу удобнее выполнять вдвоем: первый будет прокручивать рукоять инструмента, а второй – надавливать на него сверху.

После прохождения первого метра начинают формировать ствол сооружения диаметром не менее 12-15 см. Для этого в углубление опускают обсадную трубу. Диаметр трубы должен быть чуть больше размера лопастей бура. В дальнейшем забивание труб производят параллельно с углублением скважины.

После заглубления бура на 1,5-2 метра вращать инструмент самостоятельно будет уже довольно тяжело. Облегчить работу поможет использование трубных ключей и других захватных приспособлений.

Когда наступит тот момент, что буровой инструмент при погружении будет заглубляться на всю высоту, его следует «нарастить». Для этого к нему посредством резьбового соединения или надставки «пальца-стержня» фиксируют штангу. На этом этапе важно обеспечить прочность соединения элементов. Чтобы упростить себе задачу определения пройденной глубины, наращенные штанги желательно маркировать.

В ходе прохождения слоев продолжают формировать обсадную колонну, не забывая проверять вертикальность ствола. Даже минимальное искривление может препятствовать свободному опусканию обсадных труб. Поэтому, если в ходе работы бур начинает биться об стенки обсадной колонны, для корректировки вертикальности ствола между почвой и обсадной трубой забивают деревянные клинья.

Работы продолжают до тех пор, пока грунт, доставляемый на поверхность, не будет влажной. Это укажет на то, что водоносный пласт расположен уже близко. Чтобы преодолеть водоносный горизонт, останется лишь немного углубиться.

Обсадную колонну можно, но нежелательно монтировать и после завершения бурения. После установки обсадной трубы в пробуренный полностью ствол из скважину снова нужно будет извлекать обрушенный грунт, но действовать уже придется желонкой.

Для временной фиксации  обсадной колонны, устанавливаемой в пробуренный ствол, следует использовать приспособление в виде хомута, оснащенного рукоятками. Он не даст обсадке опуститься в выработку раньше, чем будет присоединен очередной отрезок обсадной трубы.

Но стоит отметить, что этот способ далеко не самый рациональный, поскольку требует длительной расчистки забоя от шлама. При формировании колонны не стоит опускать трубы до дна скважины. Они не должны доходить до самой нижней точки дна приблизительно на полметра.

Для облегчения процесса бурения с помощью шнека специалисты рекомендуют время от времени проводить промывку водой. Струя, закачиваемая насосом в полость обсадной трубы, будет вымывать отвал на поверхность.

Полезное видео по теме

Бурение скважины ударно-канатным способом:

Тонкости изготовления шнека своими руками:

Желающим знать, как грамотно пробурить водозаборную скважину вручную, мы привели проверенные на практике методы. Нужно подобрать оптимальный способ бурения, серьезно подойти к выбору необходимого оборудования, а при проведении бурения строго следовать советам опытных мастеров. Результатом приложенных усилий станет собственноручно обустроенный источник водоснабжения, обеспечивающий чистой водой всех домочадцев.

sovet-ingenera.com

Способы самостоятельного бурения скважин на воду

Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.

Шнековое бурение

При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт. После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину. Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.

Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.

По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.

Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.

При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.

Гидробудрение (при помощи помпы или насоса)

Как понятно из названия этот способ использует для бурения скважин воду. При самостоятельном применении чаще всего воду подают насосом в трубу. Она выходит через специальные отверстия внизу бура, вытекает самотеком через зазор между наружной стенкой трубы и стенками скважины.

Кроме бура и труб с резьбой для этого метода еще необходима помпа. Перед началом работ возле будущей скважины копаются два приямка. В первом оседает основное количество грунта, во второй поступает вода, лишенная большей части примесей. Воды для процесса надо немного — она постоянно циркулирует. Из первого приямка периодически осадки убирают обычно совковой лопатой. При необходимости, если вода стала слишком уж грязной, ее можно заменить. Ее откачивают при помощи той же помпы, только не подают в скважину, а сливают куда-то на участок. Залив новую партию воды можно бурение продолжать.

После того как скважина достигла требуемой глубины, в нее заводится обсадная труба с фильтром на конце. В последнее время чаще всего используется труба ПНД или ПВХ. С ПНД работать проще — она хорошо гнется. Фильтр — это дырки, насверленные на конце обсадной трубы. Длинна такого фильтра — около метра. Потом поверх можно намотать проволоку из нержавейки, а сверху мелкую сетку из той же нержавейки.

Ударно-канатный метод

Один из самых простых в реализации способов сделать скважину самостоятельно — ударно-канатный. Но он и самый медленный, при отсутствии механизации требует значительных физических усилий. С другой стороны, его можно рассматривать как тренажер. Причем очень эффективный — работают почти все мышцы тела.

Ударно-канатное бурение скважин на воду своими руками — универсальный метод, который можно применять на любом виде грунтов. Меняется только снаряд, а технология и установка остается такой же:

• На глинистых и других несыпучих грунтах используют отрезок толстостеной металлической трубы, на конце которой сделана режущая кромка, скошенная внутрь. Его еще называют бур-стакан за характерную форму. Его несложно сделать своими руками. Главное — найти трубу с толстой стенкой (чем толще, тем лучше). Остается заточить нижнюю режущую кромку, сделать прорези в боках (для легкого удаления грунта), а в верхней части сделать «ушки» для крепления карабина и троса.
• В слое сыпучих пород — щебня, песка — используют желонки. Это отрезок трубы ко дну которого приварен подпружиненная клапан. При ударе клапан открывается, грунт попадает внутрь трубы. При подъеме под действием сила тяжести клапан закрывается, не давая высыпаться породе.
• В тех же грунтах иногда эффективнее использовать бур-ложку. Он так назван за специфическую форму нижней части — двух загнутых навстречу друг другу лепестков.
• На скальных породах применяется буровое долото. Сначала порода дробиться, потом вынимается при помощи одного из описанных выше снарядов — каким удобнее, таким и работают.

Установка канатного бурения может быть выполнена по-разному. Самый распространенный вид — тренога, в центре которой закреплен блок. Но блок может крепиться и к Г-образной конструкции, также для облегчения труда можно использовать электродвигатель с редуктором.

Сама технология ударно-канатного бурения очень проста: снаряд поднимают, отпускают в свободное падение. Так повторяется много раз. С каждым ударом скважина становится чуть-чуть глубже. Когда пройден участок в 50 см, снаряд вынимают, освобождают от грунта. И все повторяется заново.

Чтобы бурение шло быстрее, необходим тяжелый снаряд. Если стенки трубы толстые, масса и так может быть значительной. При необходимости можно утяжелить — залить свинцом верхнюю часть трубы. Также для ускорения прохождения нижний край можно заточить, но делать это надо так, чтобы скос был направлен внутрь. Еще один момент: обратите внимание на прорези в буровых снарядах. Они облегчают удаление породы. Особенно это важно при прохождении плотных, вязких глиняных пластов.

Трос для ударно-канатной буровой установки нужен диаметром 10-12 мм. Если работать будете вручную, необходимы перчатки. При прохождении верхних слоев проще использовать ручной бур, а для более легкого прохождения верхних слоев в сухое время, можно в пробуренную скважину залить воды.

Обсадная труба и фильтр

Все описанные выше технологии самостоятельного бурения скважин на воду имеют общие черты. После того как скважина вышла на водоносный горизонт (в породе появится вода в больших количествах), еще некоторое время продолжают бурить, углубляясь в глубь водоноса на 1-2 метра. Затем весь буровой снаряд разбирают, а внутрь скважины устанавливают обсадную трубу.

С обсадной трубой надо разобраться. Диаметр выберите в зависимости от того, какого размера вам пробурили скважину и от типа насоса, который планируете использовать. Надо внимательно отнестись к выбору материала. Некоторое время для обсадной трубы использовали асбестовые трубы. Но они очень вредны — сильнейший канцероген. Не стоит использовать и оцинкованные трубы — цинк из организма не выводится, накапливается. А отравление им имеет очень  плохие последствия.

Остается не такой большой выбор — трубы из стали и нержавейки, а также пластиковые — ПНД и ПВХ. Нержавейка — практически идеальный вариант, за исключением цены и сложности сварки. Чтобы шов не ржавел необходима сварка в аргонной среде, а это непросто. Хотя, в некоторой степени помочь могут специальные электроды для сварки нержавейки.

В последние годы все более популярны трубы из пластика. ПВХ и ПНД — дешево и сердито, но для их установки скважина должна быть идеально ровной. Еще один момент — пластик не очень хорошо переносит нагрузки. Потому их использовать можно на небольшой глубине — метров до 15. В любом случае ставить для скважины канализационные трубы не стоит, лучше все-таки найти водопроводные, хоть они и дороже стоят: стенки в них разной толщины, так что вложения оправдаются.

Стальные трубы точно не сомнутся и простоят долго, но и у их есть существенный недостаток: они ржавеют. Тем не менее, из описанных выше вариантов именно металл оптимальный, если нет средств на нержавейку.

Чтобы внутрь обсадной трубы поступала вода, в нижней ее части, которая погружается в водоносный горизонт, делают фильтр. В трубе делают отверстия. Есть два варианта. Первый — сверлом большого диаметра, в четыре ряда в шахматном порядке. Второй — прорезают болгаркой продольные щели (размер 1,5-2,5 мм).

Поверху трубы наматывают проволоку (3-4 мм диаметром), а сверху нее крепят сетку с очень мелкой ячейкой. Лучше всего использовать нержавейку. В этом случае можно будет промывать фильтр от отложений при помощи промывочных растворов, а проволоку и сетку можно приварить к трубе.

Если использовать любой другой металл, через некоторое время фильтр выйдет из строя. Черный металл ржавеет, остальные разрушаются из-за электролитической коррозии.

Абиссинский колодец или скважина-игла

Это вид ручного бурения скважин на воду и бурением не назовешь — специальную штангу с литым конусообразным наконечником забивают в грунт, наращивая по мере надобности трубами-штангами (длинна одной 1-2 метра), которые соединяются при помощи резьбы. Называют этот тип скважин по-разному, забивная, абиссинская, игла. Все это об одном методе.

Отличие от всех других методов в том, что эти трубы так и остаются в земле, именно по ним будет поступать вода. То есть это скважина без установки обсадной трубы. Ее пробивают при помощи этих труб, их же потом и используют. Потому в качестве штанг, которыми наращивают иглу, используют водопроводные трубы с толстой стенкой. Диаметр от 25 -32 мм. Так как трубы забиваются навсегда, их соединение должно быть герметичным. Традиционно для повышения надежности используют подмотку (обычно — льняную), можно ее обмазать герметиком.

Первый элемент абиссинского колодца называется иглой. Но наконечник-пика далеко не единственное отличие этой части от других. Почти во всю длину трубы насверлены в ней отверстия. Это — фильтр для воды. Через них внутрь будет поступать вода. Чтобы они не забивались породой, поверх трубы спиралью наматывают проволоку, а на нее крепят мелкую сетку. Чтобы скважина служила долго, не забивалась, была возможность сделать промывку, проволока и сетка должны быть из нержавейки. Только в таком варианте служить фильтр будет долго и без проблем. Использование других металлов, пусть и нержавеющих, намного сокращает срок службы скважины — металлы разрушаются за счет электролитической коррозии. Потому латунная, медная или какая-либо другая проволока или сетка на стальную трубу не подходят.

Еще один момент. Чтобы при забивании сетку и намотку не оторвало, их приваривают к трубе. Следующий момент: диаметр широкой части конуса должен быть шире диаметра трубы. При забивании конус оставляет отверстие большей ширины, чем идущая за ними труба с намоткой, потому ее не сорвет.

Техпроцесс забивания скважины-иглы чрезвычайно прост: бьют по трубе, загоняя ее в грунт. Но если стучать чем-то тяжелым по верхушке трубы, она деформируется. Потому делают специальное устройство — бабку и конус, который навинчивается на верхушку трубы. Внутри бабки ударная поверхность имеет тоже форму конуса. Имеющиеся полости внутри заливаются свинцом — для увеличения веса. Чем больше весит снаряд, тем быстрее будет забиваться труба, но учтите, что поднимать его надо руками и очень много раз.

Сама баба в диаметре намного больше, чем труба, которую будут забивать. Чтобы при ее движении не было люфта внизу устанавливается шайба подходящего диаметра (чуть больше наружного диаметра трубы). В результате бабка свободно ходит вверх/вниз, но без какого-либо люфта. Высота подъема снаряда определяется его размерами — надо чтобы она не слетала с забиваемой трубы. Внешний вид бабки для забивки абиссинского колодца и ее чертеж расположены ниже.

Это не единственное приспособление, при помощи которого забивают скважины. Делают на трубу мощный зажим, который фиксируется по принципу струбцины. Вместо бабки используют тяжелое металлическое кольцо с двумя ручками. Как им работать — смотрите в видео.

Как видите, пробить скважину на воду можно и внутри дома или даже на дне старого колодца. Не так много места надо.

stroychik.ru

Виды скважин на воду

• Скважина на песок. Большее распространение этот вид получил благодаря низкой стоимости работ и возможности выполнения работ вручную. С точки зрения конструкции, песчаная скважина представляет собой одну колонну с донным фильтром (см. схему). Дебет скважины составляет от 5 до100 м.куб. в сутки. Глубина бурения ограничивается 10-ю метрами (при машинном бурении 30 м). Для выкачивания воды используется ручной насос (ручная колонка для скважины) или насосный аппарат. Срок службы составляет 10-15 лет.

• Скважина на известняк или артезианская скважина. Встречается гораздо реже. Причиной этому могут быть: высокая стоимость работ и необходимость согласования проекта бурения в местных разрешительных организациях (типа КП «Водоканал»). Конструкционное решение скважины более сложное. Она состоит из двух колон – обсадной, и рабочей. Первая устанавливается до известняка, вторая – непосредственно в известняке. Артезианская скважина имеет больший дебет от 7 до 40 м.куб. в час (зависит от диаметра трубы) и служит до 50 лет. Бурение происходит с привлечением техники, а глубина может достигать 320 метров.

Поскольку предполагается бурение своими руками, рассмотрим более подробно устройство скважин на песок, как наиболее доступных в плане самостоятельной реализации.

Бурение скважины на воду – пошаговая инструкция

1. Определение глубины

• неглубокая (до 3-х м) скважина пробивается в том случае, если водоносная жила находится близко к поверхности грунта, а воду предполагается использовать только для технических нужд или полива. Для бурения такой скважины достаточно бура, обсадной трубы и ручного насоса;

• среднеглубокая (до 7 м) скважина даст возможность получить воду пригодную для употребления человеком. Чтобы самостоятельно пробурить скважину помимо бура понадобится лопата и время на устройство шурфа. Шурф (яма) с размерами 1,5х1,5х1,5 предназначена для облегчения бурения на большую глубину. Для удобства работы его можно укрепить фанерой или досками. После окончания работ шурф засыпается. Подача воды осуществляется с помощью насоса;

• глубокая (более 7 м) скважина, позволит полностью закрыть потребность в воде всех жителей частного дома или коттеджа. При этом, воды будет достаточно не только для индивидуального потребления, но и для технических нужд, санитарных требований, полива, содержания бассейна или пруда (водоема).

В целом, выбор типа водозабора определяется после геологического исследования места организации скважины. Предлагаем рассмотреть последний вариант – устройство глубокой скважины своими руками, как наиболее сложного из представленных.

Подробное описание принципов организации водоснабжения частного дома из скважины

2. Способы бурения скважины

Перечисленные виды скважин (к артезианским или скважинам «на известь» это не относится) можно пробурить с применением следующих методов (технологий):

Шнековое бурение скважины на водуШнековое бурение с использованием шнекового бура.

Колонковое бурение скважины на водуКолонковое бурение (применяется кольцевидный бур). Ударно-канатное бурение скважины на водуУдарно-канатное бурение. В данном случае используется буровое долото, которое забивается в почву без выемки грунта. Грунт просто уплотняется в стороны от оси долота. Забивается долото с помощью треноги с лебедкой. Ударно-вращательное бурение скважины на водуУдарно-вращательное бурение. Работа бура дополняется вымыванием грунта водой. Способ трудоемкий для индивидуального применения. Роторное бурение скважины на водуРоторное бурение (обеспечивается передвижной буровой установкой).

На фото показана малогабаритная буровая установка МГБ50П-02С с подвижным гидравлическим вращателем, производства фирмы Горизонталь.

3. Проект на бурение скважин на воду

В том случае, если точно известна глубина залегания водоносной жилы можно бурить непосредственно с размером бура под обсадную трубу. Если же нет, потребуется сначала выяснить, на какой глубине залегает водоносный слой.

Таким образом, любая скважина – это индивидуальный проект, на который влияют такие параметры:

• геологическое строение грунта;

• выбранный способ бурения;

• требования, которые выдвигаются к количеству и качеству воды;

• требование выдерживать необходимые расстояния до мест загрязнений (обустройство «санитарной зоны»);

• глубина нахождения водоносной жилы. Причем, имеется в виду не первая жила к которой добрался бур, а той, которая будет отвечать условиям использования с точки зрения обеспечения дебета скважины.

4. Инструменты для бурения скважин на воду

Поскольку описывается ударно-канатный метод ручного бурения, то нужно отметить его преимущества:

• сохранение большей части полезного слоя почвы в исходном состоянии. Т.е. тяжелая техника не повредит насаждения на участке;

• отсутствие ограничений на место бурения. Ручным буром можно бурить практически в любой части участка;

• простота оборудования и минимальные требования к квалификации бурильщика.

Для работы потребуются:

• лопата;

• бур с усиленной режущей частью. Совет: усилить бур можно путем наваривания на винт резцов, роль которых могут играть элементы напильника или металлическая шинка. Кроме того, резцы можно заточить, применяя болгарку;

• тележка для вывоза вынутого грунта;

• насос типа «малыш» со шлангом;

• емкость с водой.

Для обустройства пригодятся:

• щебенка или гравий для подушки;
• стальная проволока для фильтра;
• трубы;
• проволока для обустройства донного фильтра.

5. Выбор места и устройство шурфа

С помощью нанятых специалистов или народными методами (лозоходство, барометрический метод, с использованием силикогеля, по количеству россы, разведочным бурением и т.п.) определяем место, где водоносная жила находится ближе всего к поверхности.

Рытье шурфа под скважину на водуДалее выкапываем шурф. Это выработка грунта определенной глубины, назначение которой облегчить процесс бурения скважины.

Обустройство шурфа важный этап по двум причинам.

Во-первых, сокращается глубина бурения буром.

Во-вторых, исключается возможность обвала грунта вокруг скважины.

Размеры шурфа определяются бурильщиком, но обычно составляют 1,5х1,5 и 1,5-2,5м. в глубину. Чтобы грунт не обсыпался, шурф укрепляют фанерой, досками или металлом.

6. Первый способ: тренога – установка для бурения

Установка для бурения скважин на водуТренога – ударно-канатный механизм для бурения скважин на воду. Опорная конструкция понадобится для того, чтобы облегчить процесс бурения благодаря применению бурового стакана.

Схема устройства треноги для буренияТреногу можно сделать из дерева (исключаются сучки) или металлической трубы (или профиля). Длина бруса или трубы должна составить 4-5 м. Как изготовить треногу для бурения видно на схеме. Буровой стакан для буренияДалее к треноге крепится механическая лебедка с тросом, на котором закреплен буровой стакан.

Такая буровая установка компактна, и имеет значительный запас прочности. Принцип работы установки прост: стакан падая в грунт вбирает в себя грунт. В зависимости от состава грунта за один удар можно выбрать от 20 см. до 1 м. грунта. Облегчить работу можно заливая место бурения водой. Время от времени буровой стакан нужно очищать от набитого в него грунта.

Обсадную трубу можно устанавливать одновременно с продвижением на глубину или после выполнения всех работ.

7. Второй метод – обсадная труба и бур

В процессе бурения можно сразу устанавливать обсадную трубу. Тогда ее диаметр должен быть больше диаметра бура, чтобы бур мог свободно двигаться в трубе.

Выполняя работу нужно постоянно следить за влажностью вынимаемого грунта, чтобы не пропустить водоносный слой (в противном случае его можно закрыть трубой). Основные признаки ниже.

Материал подготовлен для сайта moydomik.net

Откачка грязной водыПосле того, как обнаружен водоносный слой нужно произвести откачку грязной воды для того, чтобы понять достаточно ли запасов воды в данной жиле. Для этого используется погружной или ручной насос.

Если после выкачки 2-3 ведер мутной воды, чистая все еще не появилась следует продолжить бурения до более емкого слоя.

8. Обсадка скважины

Для обсадки могут применяться стальные или пластиковые трубы (срок эксплуатации до 50 лет). А вот применение оцинкованных труб не рекомендуется, ввиду риска загрязнения воды примесями цинка.

Значение обсадки заключается в следующем:

• предотвращение осыпания стенок скважины;

• упреждение заиливания скважины;

• устранение возможности для попадания в скважину верховодки (вода верхних слоев, талая или дождевая вода);

• исключение риска засорения скважины.

Установка обсадной трубы выполняется сразу же после окончания работ или непосредственно в процессе бурения.

9. Промывка скважины на воду после бурения

Установкой обсадной трубы дело не заканчивается. Теперь нужно промыть скважину. Для этого в нее опускается труба, через которую под давлением подается вода. Благодаря напору воды из скважины вымоется слой глины и песка, которую нужно откачать. После появления чистой воды ее нужно сдать на анализ. Требования к качеству воды из скважины регламентируются нормами СанПиН 2.1.4.1074-01 (Россия) или ДСанПіН 2.2.4-171-10 (Украина). При удовлетворительном качестве воды можно продолжать работу.

10. Донный фильтр для скважины на песок

Назначение фильтра – уберечь трубу от заиливания.

Фильтр для скважины — насечкиКак сделать фильтр для скважины?

Своими руками можно изготовить щелевой фильтр, для этого нужно сделать насечки (пропилы) болгаркой на конце трубы.

Совет: для насечек нужно использовать тонкий диск (0,8мм). Обратить внимание — много насечек ослабит трубу.

Фильтр для скважины — высверливание отверстийКак вариант можно высверлить отверстия в трубе. Далее место насечек/сверления нужно обмотать проволокой или сеткой. Полученный таким образом фильтр уложить на щебневую подушку, засыпка которой не даст фильтру заиливаться. Совет: диаметр трубы-фильтра должен быть меньше диаметра основных труб, чтобы иметь возможность погрузиться в скважину без проблем.

Самым простым вариантом будет приобретение готового фильтра.

Важно: без фильтра скважина работать будет не долго. Его отсутствие оправдано только в глубоководных скважинах (более 40 м)

11. Дебет скважины на воду

Чтобы получить полное представление о емкости скважины на песок нужно выждать сутки, а затем проверить уровень поступившей воды. Если поступившей воды достаточно для нужд пользователей можно засыпать расстояние между почвой и обсадной трубой. Шурф также закапывается.

12. Раскачка скважины на воду после бурения

Это обязательный этап. Чтобы выполнить раскачку или попросту окончательную чистку скважины нужно установить центробежный насос большой мощности и периодически выкачивать воду в течении 1,5-2 недель.

13. Бурение скважины на воду своими руками – видео

Ручная технология с использованием ударно-канатного метода пробивания скважины.

14. Установка насоса для скважины на воду

Обратите внимание, насосы поверхностного типа не предназначены для установки в скважину. Ввиду ограничения по глубине в 8 м. Для этих целей подойдет только погружной насос – центробежный или вибрационный. Каждый из подвидов имеет свои достоинства, а окончательный выбор можно сделать, проанализировав влияние таких факторов как:

• глубина скважины;
• уровень воды в скважине;
• диаметр обсадной трубы;
• дебет скважины;
• напор воды в скважине;
• стоимость скважинного насоса.

15. Сдача скважины в эксплуатацию

Если бурение скважины под воду выполнялось не самостоятельно, а с привлечением сторонней организации, то прежде чем принимать работу нужно потребовать такие документы:

• гидрогеологическое заключение о возможности реализации проекта скважины на воду;

• паспорт скважины;

• разрешение санэпидемстанции (проверяет качество воды и соответствие санитарной зоны требованиям);

• акт выполненных работ.

Если же все работы будут выполняться самостоятельно, то главное не торопиться, а выдерживать технологию и соблюдать все ключевые моменты процесса бурение скважины на воду. При этом не забывайте, что только использование качественных материалов (в частности, труб и насоса) станет залогом длительного функционирования скважины.

Метки: Скважина Водоснабжение

moydomik.net

Другие статьи по теме:

Типы скважин Как прокачать скважину от песка Бурение скважин на воду своими руками технология Технология бурения скважины на воду Достать насос из скважины Как бурится скважина под воду