Вы решили соорудить скважину на собственном участке, чтобы обеспечить дом и семью достаточным количеством чистой воды? Однако вас повергла в шок сумма, в которую обойдется ее бурение? Согласитесь, что это мероприятие хотя и довольно дорогостоящее, но крайне необходимое.
Дороговизна естественным образом заставляет искать альтернативу услугам буровиков. Мы расскажем вам, как пробурить скважину своими руками. Поможем вам разобраться с особенностями проходки и обустройства источника воды - это вполне посильная задача для тех, кто не боится тяжелой работы.
В статье рассмотрены разные способы сооружения скважины. Ознакомившись с ними вы поймете, сможете ли выполнить все необходимые операции. Для лучшего усвоения приведенной информации статья снабжена пошаговыми фото и видео, на которых зафиксирован процесс бурения и изготовления бурового инструмента в домашних условиях.
Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.
В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:
- абиссинский колодец;
- фильтровая скважина;
- артезианская скважина.
Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.
Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.
Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)
Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.
Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.
Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.
На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду
Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.
Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.
Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.
Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.
Галерея изображений
Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим , может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.
Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.
Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.
В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:
- влажный песок , который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
- водонасыщенный песок , извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
- крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
- плывун , представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
- суглинок , т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
- глина, пластичная порода , с бурением которого справится шнек или стакан.
Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.
Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.
Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.
Простые методы бурения скважин
Профессиональные бурильщики располагают оборудованием и инструментарием, позволяющими пробурить довольно буквально за пару дней. Но у самодеятельного мастера обычно нет ни таких средств, ни навыков работы с ними. Однако есть способы бурения, которые этого и не требуют. Чаще всего применяется бурение шнеком или ударно-канатный метод.
Способ #1 - бурение шнеком
Как понятно из названия, при этом способе бурения используется шнек или бур. Устройство представляет собой штангу, к концу которой приделан рабочий инструмент. При этом способе бурения также используют долото для разбивки валунов, если потребуется. Конструкция шнека напоминает винт, диаметр которого может быть разным.
Он в буквальном смысле ввинчивается в грунт, а лопасти винта помогают извлечь из ствола выбуренную породу.
На схеме изображено шнековое бурение. Бур закрепляют на треноге и вращают руками, периодически его вынимают, чтобы освободить шахту от разрыхленного грунта
Производится бурение следующим образом:
- Вращая штангу бура, в грунте проделывают вертикальное углубление.
- По мере углубления скважины бур с разрыхленным грунтом периодически поднимают на поверхность.
- По мере удлинения шахты штангу наращивают, присоединяя к ней новые и новые части.
- Для наращивания штанги используют надежное резьбовое соединение или хомуты.
- Стены скважины сразу же защищают обсадными трубами.
- Бур очищают и продолжают работы.
- Бурят до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
- Водоносный слой рекомендуется пройти полностью и углубиться в расположенный ниже слой грунта примерно на 0,5 м.
- Бур извлекают из скважины.
- С помощью буровой штанги внутрь обсадной колонны опускают фильтр.
- Обсадную трубу приподнимают таким образом, чтобы ее нижний край находился примерно по центру водоносного слоя, а не упирался в грунт.
Считается, что с помощью шнека можно пробурить только относительно неглубокую скважину – около 20-30 м глубиной. Однако многое зависит от состояния грунта. Для бурения рыхлых песков и крупнообломочных отложений рекомендуется использовать желонку.
При шнековом бурении можно использовать буровую установку, которая удерживает оборудование в правильном положении. Чтобы поднимать бур наверх, можно использовать мотор. Если выполняется так называемое “мокрое” бурение, следует предусмотреть место для удаленного из скважины мокрого грунта, отстаивания воды и т.п.
Чтобы облегчить процесс наращивания обсадной трубы, ее положение фиксируют с помощью специальных хомутов, которые можно изготовить самостоятельно
Выбирая бурение шнеком, следует помнить, что наличие воды в стволе скважины разрушительно действует на ее стенки.
Способ #2 - роторное бурение
Говоря о вращательных методах бурения (а именно к ним относится шнековый метод), стоит упомянуть о бурении с помощью ротора. Именно этот метод чаще всего применяют буровики для проходки выработки в скальных породах. Для его реализации используют специальную буровую установку с ротором.
Бурение осуществляется с помощью все того же бура, но вращают его не вручную, а с помощью мотора. Ротор передает движущийся момент на буровую штангу, т.е. и на расположенный в глубине грунта снаряд.
Грунт разрушается, инструмент углубляется в породу. Чтобы ее удалить, в скважину под напором дают воду, которая вымывает мелкие обломки грунта, или вычерпывают все желонкой.
Роторное бурение осуществляется с помощью специальной буровой установки. Изготовить такое оборудование самостоятельно сложно, однако его можно арендовать
Роторный способ не слишком подходит для самостоятельного бурения, поскольку оборудование для него нельзя изготовить за пару часов “на коленке”. Необходимо купить, арендовать или одолжить специальную буровую установку с мотором. Кстати, работают такие устройства не только на электричестве, есть и газогенераторные модели.
Помимо установки нужно оборудование для интенсивной промывки скважины и/или мощный компрессор для ее продувки. Наконец, необходимы навыки работы с такими устройствами.
Бур должен вращаться практически непрерывно, а возникающие нюансы, вроде его застревания в породе, следует решать умело и оперативно. Начинающему мастеру обычно проще работать самодельным буром или желонкой.
При так называемом “мокром” бурении стены скважины намокают, что снижает их прочность, поэтому в скважину следует сразу же опустить обсадную трубу
У роторного бурения все же есть ряд неоспоримых достоинств – это самый быстрый способ бурения, и ему обычно поддаются практически любые грунты. Однако при этом способе бурения, когда в шахте практически постоянно присутствует вода, особенно важно сразу же начать монтаж обсадной колонны, чтобы не допустить обрушения стен.
Способ #3 - бурение желонкой (ударно-канатный метод)
Ударно-канатный метод или бурение желонкой существенно отличается от шнекового и роторного бурения, поскольку в этом случае ничего вращать не нужно.
При бурении абиссинского колодца сначала используют узкий шнековый бур, чтобы пройти твердый грунт и дойти до плывуна
Шланг в такую скважину не опускают, его роль выполняет сама узкая труба. Насос устанавливают прямо на верхнюю часть абиссинского колодца.
Обсадную трубу, которая одновременно с тем является стволом выработки, наращивают отрезками по 1-3 метра, а резьбовые соединения тщательно уплотняют с помощью подмотки и силиконового герметика. Компактные размеры позволяют устроить такой колодец даже в подвале частного дома, чтобы не занимать место на участке.
Абиссинский колодец также называют скважиной-иглой, поскольку устройство обсадной трубы с наконечником-фильтром действительно напоминает иголку. Резьбовые соединения такой трубы следует тщательно уплотнить
Чтобы сделать фильтр скважины иглы, на нижней части трубы делают ряд отверстий диаметром около 10 мм. Перфорированный участок снаружи закрывают слоем специальной металлической сетки галунного плетения. Такой фильтр надежно предотвратит попадание мелкого песка в скважину.
Выясняя, как самостоятельно пробурить или скважину-иглу, методу забивания колонны узких обсадных труб следует уделить пристальное внимание. Эту операцию можно выполнить с помощью штанги или бабки. В качестве штанги используют длинный металлический прут, который постепенно наращивают, поскольку он опускается вместе с обсадной трубой.
Удары прута во время работы приходятся на наконечник. При этом на соединения трубы также испытывают дополнительную нагрузку и могут деформироваться. Иногда, при сильных ударах, муфтовое соединение может просто разорвать в процессе забивания, а это недопустимо. Бабка – это груз с отверстием.
На верхний конец обсадной трубы надевают специальный оголовок, по которому и наносят удары, чтобы забить трубу на нужную глубину. При таком способе забивания нагрузка распределяется более равномерно, однако целостность соединений все же остается под угрозой. Поэтому для бурения абиссинского колодца следует использовать только высококачественные материалы.
В этом случае уместно только резьбовое соединение, которое соосно с центром трубы. Правильно выполнить такую резьбу можно только на токарном станке. Разорванная труба доставит мастеру множество неприятностей, поскольку застрявший в грунте кусок колонны вытащить практически невозможно.
Работы придется начать заново, а расходы заметно возрастут. А вот если пробурить абиссинский колодец по каким-то причинам не удалось, почти все материалы можно использовать повторно.
Изготовление бурового инструмента
Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.
Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать .
На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением
Вариант #1 - спиральный и ложковый бур
Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.
Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото
Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.
Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.
Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.
Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто
Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.
Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.
Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура
В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.
Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.
Вариант #2 - желонка и стакан
Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.
Галерея изображений
К нижней части желонки приделывают башмак с лепестковым клапаном. Клапан выглядит как круглая пластина, плотно закрывающая нижний срез трубы и прижатая достаточно мощной пружиной.
Впрочем, слишком тугая пружина здесь не нужна, иначе грунт просто не попадет в желонку. При вытаскивании желонки клапан будет прижат не только пружиной, но и грунтом, собранным внутри.
Нижний край желонки затачивают вовнутрь. Иногда у краю приваривают острые куски арматуры или заточенные куски металла треугольной формы.
Шаг 10: Бурим сквозные отверстия, проходящие через трубу и рамку
Шаг 13: Устанавливаем отрезок арматуру в пробуренные отверстия, завариваем или расплющиваем кувалдой края
Соединение клапана с башмаком трубы
После того, как скважина готова, следует обратить внимание на ряд важных нюансов. Например, чтобы вода в скважине оставалась свежей, нужно обеспечить приток в обсадную колонну свежего воздуха.
Для этого делают несколько вентиляционных отверстий. Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п.
По окончании работ следует обязательно отдать на анализ воду из скважины , чтобы проверить на содержание различных примесей. Любые проблемы с состоянием воды обычно решаются путем подбора подходящих фильтров.
Воду на анализ отбирают не сразу же после бурения, а спустя некоторое время, чтобы из нее ушли загрязнения, вызванные бурением.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Обзор различных самодельных инструментов для бурения – буров, желонки и прочих снарядов:
Видео #2. Демонстрация ударно-канатного способа бурения:
Видео #3. Процесс создания абиссинского колодца:
Бурение скважины нельзя назвать простой задачей, которая под силу любому желающему. И все же множество мастеров справились с этим делом и обеспечили свое жилище автономным водоснабжением. Целеустремленность и правильные действия обычно приводят к желаемому результату.
Обнаружились неясные моменты в ходе ознакомления со статьей? Есть желание задать вопросы по теме? Пишите, пожалуйста комментарии в блоке, находящемся под текстом статьи.
В местностях, где городской водопровод не функционирует, проблема водоснабжения - одна из основных. Вода необходима на даче. Орошение растений, домашние потребности, приготовление пищи - не возможны без нее. Скважина - наиболее оптимальный вариант получения влаги в саду. Тем более что сделать это можно в кратчайший срок и без значительных финансовых затрат. Главное - предварительно обозначить место, наиболее удобное для бурения.
Методы поиска воды, установление глубины и точки монтажа скважины
Если на территории сада нет очевидных признаков залегания воды (области с буйной растительностью), искать ее необходимо самому. Методов разведки существует много, проанализируем наиболее эффективные.
Водяные покровы почвы
В почве, как правило, находится три и более водоносных покрова, разбитых между собой твердыми породами, рельефные очертания которых могут существенно отличаться.
- Верхний располагается на глубине около 25 м. Образовывается вследствие накопления вод от талого снега и атмосферных осадков. Подходит только для технических нужд, так как может содержать в составе остатки удобрений и прочие нежелательные хим. элементы.
- Средний (грунтовый) идет сразу после первого. Вода, добытая из этого слоя, имеет стабильный химический состав и подходит для употребления.
- Нижний (артезианский) размещается на 40 м в глубине. Такую скважину пробьет не каждая бурильная установка, и стоить это будет очень дорого. Зато воды артезианского слоя отличаются образцовыми вкусовыми, органолептическими и биохимическими качествами.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что для получения качественной воды подходит глубина 25-40 м. Точнее можно будет определить только во время проведения бурильных работ, при отборе проб. Стоит учитывать, что на дачных участках, находящихся в низинах или недалеко от рек и озер, уровень грунтовых вод может быть намного выше (от 10 до 15 метров в глубину).
Способы поиска
- Силикогельный. Пакетики с шариками обычно кладут к обуви для поглощения влаги, также его можно купить в строительных магазинах. В высушенном состоянии (в духовке или на солнце) шарики закапывают на сутки в землю, предварительно поместив в глиняную емкость (на 1м) в том месте, где планируется бурение на воду. По истечении указанного времени емкость взвешивается, и чем она тяжелее, тем ближе находится жидкость.
- Барометрический. 0,1 мм ртутного столбика барометра (подойдет любой, способный показывать перепады высот), показывает разницу в перепаде высот в 1 метр. То есть сначала нужно сделать замеры на берегу ближайшего водоема, а затем сравнить их с измерениями непосредственно в выбранной зоне. Разница между перепадами давления воздуха в обоих местах и будет показателем глубины залегания грунтовых вод. Намного удобнее будет использовать электронный уровнемер скважинный тросовый.
- Предварительное бурение. Обычного садового бура с диаметром шнека 30 см будет достаточно, чтобы определиться с выбором места для будущего источника. Следует учесть, что углубляться придется на 6-10 м, поэтому позаботьтесь заранее о наращивании длины ручки. Рекомендуется производить удаление грунта каждые пятнадцать сантиметров углубления. Выполнять действие необходимо до появления воды в извлекаемой смеси. Это один из самых надежных методов поиска, но он требует огромных трудозатрат.
Определение места под скважину
Не желательно выбирать место под скважину вблизи от канализационных сооружений, выгребных ям, мусорных куч и других источников загрязнений. Рекомендуется выдерживать расстояние от них 25-30 метров. Лучше всего подойдет возвышенная местность, чтобы насос не заливало.
Как пробурить скважину на участке своими руками
Многие дачники предпочитают нанять бригаду людей, в распоряжении которых находится соответствующая техника, вместо того, чтобы попытаться пробурить скважину самостоятельно.
На самом деле процесс не представляет ничего сложного. Необходимо только разобраться в последовательности действий, подготовить весь необходимый инвентарь и приступить к работе.
Подвиды скважинных конструкций
Относительно глубины бурения, объема добытой воды, её качества и срока эксплуатации существуют следующие типы сооружений:
- Песчаный или фильтровый. Представляет собой трубу, диаметром 100-130 мм, углубленную шнеком в песок на 20-30 м. На нижнем конце стояка закрепляется сетка из нержавеющей стали, выполняющая роль фильтра. Прослужит такая конструкция от 5 до 15 лет, в зависимости от периодичности использования: чем реже ею пользоваться, тем меньше она будет функционировать.
- Артезианский или безфильтровый. Это водосборное подземное строение для добычи воды из известняковых пористых пород. Глубина скважины такого вида - от 20 до 200 м, а срок эксплуатации - минимум 50 лет. В сравнении с предыдущим видом, выкопать артезианский колодец своими руками практически не возможно, поскольку для этой цели необходима специальная буровая машина.
Способы бурения скважин своими руками
На сегодняшний день существует несколько распространенных методов добычи воды собственноручно.
Ручное бурение скважин на воду
Применяется для бурения скважин, глубиной до 25 м.
Необходимый инструмент:
- бур (его головка крепится к нижней штанге);
- штанги (можно сделать из труб, соединив их шпонками или резьбой);
- лебедка;
- осадные трубы;
- бурильная вышка (если скважина планируется глубокая, ею будет подниматься/опускаться бур со штангами).
Этапы технологического процесса:
- Установка вышки на высоту 50-70 см над уровнем штанги (чтобы ее было легче извлекать).
- Выкапывание ямы для бура (глубина - две штыковых лопаты).
- Начальное вращение дается легко, а далее (по мере погружения) понадобится дополнительная пара рабочих рук.
- Для облегчения дальнейшего вхождения труб можно попробовать увлажнить грунт водой.
- Через каждые 50 см следует подымать бур на поверхность и очищать лопасти от земли (так как это занимает много времени, надо постараться за каждый подъем захватить как можно больше грунта).
- Продолжать нужно до тех пор, пока головка не провалится в водоупорный слой.
- Откачивание жижи проводится погружным насосом (подойдет AL-KO Drain 7000 Classic) до появления прозрачной жидкости.
Ручное бурение скважин под воду имеет свои преимущества: невысокая себестоимость и не нарушение структуры земного покрова. Однако, размеры такого сооружения (что глубина, что диаметр) не позволяют запастись значительным объемом воды, а срок службы не превышает десятилетие.
Бурение скважины на воду ударно-канатным методом
Заключается в раздроблении пород тяжелым предметом (забивным стаканом), который подвешивается канатом к самодельной вышке и падает вниз.
Перед тем, как пробурить скважину своими руками ударно-канатным способом, необходимо:
- Изготовить вышку. Делается она в форме треноги из стальных труб или деревянных бревен. Конструкция должна возвышаться над снарядом на 1,5 метровую высоту.
- Подготовить забивной стакан. На конце стальной трубы устанавливается режущая кромка (нож, напоминающий шнек), а чуть выше (примерно, 50 см) вырезается отверстие для извлечения земли. Верхняя часть снаряда тросом крепится к вышке.
- Натянуть канат, который лебедкой приведет в движение установку. Далее происходит тот же цикл, что и в предыдущем способе.
Длится ударно-канатная добыча воды долго и хлопотно, но является самым дешевым способом.
Как подобрать насос для скважины самостоятельно
Перед тем, как самому пробурить скважину для воды, необходимо тщательно подобрать оборудование. Так как диаметр отверстия водонапорного колодца не большой (110-130 мм) - единственным вариантом подачи воды на поверхность является насос. Но сделать выбор в пользу того или иного агрегата сложно, поскольку производители предоставляют потребителям широкий выбор изделий. Прежде, чем приступить к выбору, необходимо тщательно изучить не только паспортные характеристики насосного аппарата, а и особенности устройства скважины.
Параметры подбора определенной модели:
- Круглосуточный расход воды. Если у вас среднестатистическая семья из 3-4 человек, достаточно будет насоса с производительностью 30-60 л/мин, без учета дополнительного расхода на полив и орошение. Если есть такие нужды, понадобится приспособление помощнее.
- Глубина источника. Произвести точные замеры не сложно. Для этого достаточно обвязать кусок металла или небольшой камень крепкой нитью и погрузить на дно. После этого вам останется измерить длину мокрой и сухой части "метра", и определить общую высоту стояка. Относительно нее и следует подбирать модель (глубина для погружных насосов указывается в паспорте).
- Скорость пребывания воды (дебит). Выкачиваете всю воду, засекаете время ухода жидкости, а потом - наполнения, делите первое значение на второе и получаете результат.
- Диаметр осадной трубы. Осуществляя бурение скважин на воду, нужно учесть, что большинство насосов рассчитаны на четырехдюймовый проем.
- Качество конструкции. Выбирайте агрегат, предназначенный именно для скважин, так как они оборудованы мелкосетчатыми фильтрами. Иначе придется в скором времени его менять, потому что он не сможет справиться с засорениями (например, замытым песком) и быстро выйдет из строя.
Типы насосных станций
Согласно функциональным особенностям все агрегаты разделяются на две группы.
Поверхностные
Устанавливаются на поверхности земли. К ним присоединяется патрубок или шланг (лучше труба, шланг под давлением может пережиматься, и вода не сможет циркулировать). Главный плюс - простые в установке и эксплуатации. Лучше всего подойдут центробежные модели (вибрационные не рассчитаны на перекачивание грязной воды и способны разрушать стенки источника вибрацией), такие как Optima JET80S, Pedrollo PLURIJET 4/200.
Поверхностные насосы имеют больше преимуществ, чем погружные. Они обладают большей мощностью и защитой от перегрева. Так как они больше (их размер не ограничен параметрами скважины), в них стоят более совершенные фильтра, и они лучше охлаждаются. Кроме того, их легче смазать или снять при необходимости ремонта.
Погружные
Подходят для откачки воды с 40-70метровой глубины. Они размещаются на дне башни и уже оттуда выталкивают жидкость наверх. Характеристики определенной насосной системы определяются последствием произведенных измерений. Для этого описанным выше методом веревка с грузом опускается в скважину. К оставшейся сухой части добавьте 3-4 м - это и будет высота выталкивания водяной струи. Если она до 40 м, подойдет агрегат с малой мощностью (указывается в паспортных данных), а если выше - подбирайте высокомощный насос.
Лучшим выбором станет полностью автоматизированное приспособление: в случае перегрева или перепада напряжения в электросети - он отключается сам. Модели: Pedrollo 4SR8m/13 - PD 2.2, WILO TWI 5-306 EM, Gardena 6000/5.
Итог
Пробурить скважину можно самостоятельно без использования арендованной дорогостоящей техники. Пусть вы потратите немного больше времени на бурение и обустройство источника, но получите в итоге качественное сооружение, сделанное своими руками.
Выбору насоса уделите особое внимание, так как аппаратная часть при работе с водой очень важна. Необходимо по-настоящему качественное устройство, легко поддающееся ремонту и обслуживанию.
Далеко не всегда на дачном участке можно вырыть колодец, и для того, чтобы решить проблему с водоснабжением, обустраивается скважина, вырытая на даче своими руками или с привлечением специалистов.
Если на ваш земельный надел не подведены трубы водоснабжения от ближайшей водонапорной станции, и поблизости нет родника с питьевой водой, недостаток в живительной влаге начнет ощущаться очень скоро. Прежде всего, вода нужна для собственных нужд, полив можно организовать и из ближайшего водоема, установив там насос или простейшее колесо-чигирь на реке. Но пить из пруда или озера вы вряд ли станете, даже не забывая о кипячении. Поэтому сразу возникает мысль вырыть на дачном участке колодец. Но это очень трудоемкая задача.
Гораздо выигрышнее по затратам труда выглядит устройство на даче абиссинского колодца, который является, несмотря на название, пробитой скважиной. Да, именно пробитой, а не пробуренной, поскольку для получения этого источника питьевой воды обсадная труба сразу снабжается острым наконечником и фильтром в нижней части, после чего стрела вбивается в землю. Обсадные секции наращиваются по мере того, как каждая предыдущая почти полностью углубляется в грунт. Максимальная глубина такой скважины – до 25–30 метров, а в среднем около 12–15.
Устройство на даче абиссинского колодца
Если грунтовые воды залегают глубоко, вы все еще можете самостоятельно до них добраться, если найдете оборудование, чтобы сделать на даче песчаную скважину. Для этого понадобится ручной бур, которого может хватить, если предварительно вырыть колодец и правильно обустраивать скважину уже на дне ямы. Однако песчаный водоносный слой, который залегает обычно над водоупорным пластом глины, может располагаться на глубине более 30 метров, иногда до 50. Здесь не обойтись без мобильного бурового станка, который можно взять в аренду, или без более примитивной конструкции-треноги с лебедкой и воротом для вращения бура. О ней более детально мы поговорим далее.
Третий вариант – артезианская скважина, которая бурится до нижних водоносных слоев, залегающих на глубине до 200 метров, поверх известнякового основания. Ее уже не сделать своими руками, поскольку уходящие на сотни метров в грунт секции бура просто невозможно вращать с помощью ворота или даже доступного вам двигателя. Здесь уже нужна профессиональная техника и специалисты, ее обслуживающие. Учтите еще и выявление расположения скопления грунтовых вод, так называемой линзы. Если трубы абиссинского колодца обойдутся недорого, и при промахе их можно оставить в земле, то обсадка песчаной скважины будет стоить немало. Что уж говорить про артезианскую скважину. Поэтому необходима предварительная геологоразведка.
Прежде всего, вам стоит узнать у ближайших соседей по даче, уже имеющих скважину, на какую глубину они бурили землю. Далее сопоставляете разность высоты между их участком и своим, после чего уже появится представление о глубине залегания грунтовых вод. Далее выясните, какого рода почва у вас на участке ниже плодородного слоя. Если тяжелая глинистая, да еще и с камнями, то, вполне вероятно, пробиться сквозь такой пласт будет очень сложно, с риском повредить стрелу обсадной конструкции. Если песчаная, то, скорее всего, добраться до водоносного слоя вы сможете быстро.
Для изготовления наконечника с фильтром вам понадобится прочный металлический конус с максимально острым углом вершины. Основание конуса должно несколько превышать диаметр привариваемой трубы, который редко больше 2,68 сантиметра при внутреннем канале в 20 миллиметров. Это нужно для того, чтобы штанга относительно легко проходила в пробитую скважину. Далее в стенках трубы на отрезке в 30 сантиметров с небольшим отступом от конуса сверлим отверстия в шахматном порядке, расстояние между ними в каждом ряду должно быть около 3 сантиметров, диаметр до 8 миллиметров, лучше в пределах 6. Таких рядов получится приблизительно 5–6.
Наконечник с фильтром для пробивания скважины
Перфорированный участок надо обмотать мелкоячеистой оцинкованной сеткой. Для лучшей фильтрации можно сверху в один слой сделать с небольшими промежутками витки тонкой проволоки, которая напаивается оловом без примеси свинца, чтобы не отравлять воду. Сетку сверху и снизу закрепляем, наварив полосы металла 2–3 сантиметра шириной вокруг трубы, которые соединяем узкими (1 сантиметр) вертикальными отрезками через каждые 20 миллиметров. Получается решетка, защищающая сетку при проходе штанги сквозь грунт. Длина трубы должна быть в пределах 2 метров, чтобы удобнее было забивать деревянной «бабкой» (тяжелой колодой, подвешенной на блоке, который закреплен на высокой треноге или на потолке, если скважина бьется в подвале).
Секции из труб одинакового диаметра, у которых на концах нарезана резьба, соединяются с помощью чугунных или стальных муфт, накручивающихся с использованием уплотнителей, чтобы не пропускали воду, по мере заглубления в грунт. Когда штанга начнет двигаться особенно легко – это значит, что вы достигли рыхлого пласта, насыщенного водой. Проверьте, налейте воду в трубу, и если она уйдет быстро, попробуйте наоборот подключить ручной насос (можно через фильтр) и качать. Пошла жидкая грязь – хорошо, значит там действительно много воды, продолжайте выкачивать, внизу в это время образуется полость, или, иначе, каверна, в которой скапливается влага. Если вода не пошла, нужно постепенно углубляться, через каждые 15–20 сантиметров наливая в трубу воду и пробуя подсоединять насос. В конце устанавливается колонка, чтобы своими руками выкачивать воду.
Если вам известно, что глубина водоносного слоя около 30 метров и ниже, нужно оставить мысли об абиссинском колодце. Здесь уже гораздо эффективнее будет оборудование песчаной скважины, которую также можно на даче сделать своими руками. Называется она так, поскольку заканчивается в песчаном водоносном слое, откуда через специальный фильтр выкачивается вода.
Чтобы добраться до грунтовых вод, понадобится колонка из длинных штанг, на конце которой установлена буровая головка. Наконечники бывают разными: «ложка», «змеевик», «долото». Первый вариант состоит из двух желобков, разведенных на некоторое расстояние и смыкающихся внизу. Змеевик напоминает винт или две сплетенные спирали. , скорее, похоже на зубило каменщика. Устройство на даче песчаной скважины сложнее, чем абиссинского колодца, поскольку в процессе бурения нужно постоянно опускать вниз обсадную трубу, что, впрочем, на даче вполне можно сделать своими руками.
Для работы используется упомянутая выше тренога с лебедкой, к которой и цепляется колонка с воротом, подвешенная на свободно вращающемся кольце или крюке. Головка должна быть в диаметре меньше канала обсадной трубы хотя бы на 5 миллиметров, обычно она подбирается, исходя из размеров скважинного насоса. Высота треноги определяется длиной одной секции колонки, которая может быть от 1,5 до 4 метров. Мобильный станок для бурения может быть использован, если нет возможности собрать треногу, устройство состоит из рамы-подставки и направляющей, по которой медленно опускается блок из мотора, вращающего колонку, и груза.
Тренога с лебедкой
Буровая головка через каждые 60 сантиметров должна извлекаться для очистки от грунта, для этого можно нанести соответствующие отметки прямо на штанги.
Приблизительно при проходе такого же участка в осыпающейся породе рекомендуется начинать заглублять обсадную трубу, самая нижняя секция которой снабжается башмаком, через него впоследствии будет опущен в скважину фильтр, а следом – . Труба всегда шире буровой головки, которая движется внутри, поэтому опускать ее нужно правильно, вращением или путем забивания стальной или деревянной бабкой весом около 30 килограммов (способ зависит от ровной или зубчатой кромки башмака).
Что касается наконечников буровой головки, их нужно иногда менять, в зависимости от того, какой грунт проходите в данный момент. Для рыхлых, сыпучих пород лучше всего подходит «ложка». Если пошла твердая земля с камнями, поменяйте насадку на «змеевик». И, наконец, в самых твердых породах лучше всего использовать ударный метод прохода, применяя в качестве наконечника буровой головки «долото», острие которого может быть как острым, так и крестообразным. Когда работы закончены, на даче устанавливается смотровой колодец, вниз опускается насос, к нему присоединяются водопроводные трубы. Теперь можно подумать, как облагородить или скрыть скважину на даче своими руками, например, пустотелой имитацией камня или пня.
Как смастерить треногу для бурения?
Чтобы правильно изготовить своими руками простейшее устройство для подвешивания колонки бура, достаточно взять 3 бруса или бревна, которые соединяются в верхней части, образуя пирамиду с треугольным основанием. Также в качестве опор можно использовать металлические трубы. В центре соединения подвешивается лебедка. Через переходник в виде свободно вращающегося шпинделя с кольцом или зажимом присоединяется буровая колонка, в верхней части которой закреплен ворот.
Таким образом, для обслуживания данного приспособления необходимы как минимум 2 человека, но лучше 3, тогда двое будут вращать бур, а третий управлять лебедкой. Чтобы было проще работать, предварительно роем колодец или шурф глубиной до 2 метров. На его дно кладется настил, стенки обшиваются досками, предотвращающими осыпание. Центр ямы оставьте свободным для бурения. Сверху укладывается второй настил, тренога устанавливается с опорой за пределами шурфа или колодца.
По мере погружения бура колонка наращивается новыми штангами, самая верхняя из которых присоединяется к вороту. Чтобы проход твердых пород был легче, можно доливать в скважину воду, но тогда сложнее будет понять, когда пойдет влажный грунт, сигнализирующий о том, что начался водоносный слой. По окончании работ можно подумать, как закрыть крышкой скважину своими руками. Лучше использовать смотровой люк.
Скважина на дачном участке избавит от массы проблем. Обеспечит водой для полива, ухода за личным транспортом и территорией. Вряд ли собственноручно добытая вода пригодится для питьевых целей, но вполне подойдет для совершения гигиенических процедур.
Правда бурение выработки обходится не слишком дешево. Другое дело, если устроена скважина на даче своими руками. В этом случае обзавестись собственным источником воды можно с минимальными финансовыми потерями. Согласны?
В предложенной нами статье подробно описаны буровые технологии, доступные самостоятельным бурильщикам. Подробно описан буровой инструмент и правила подбора его в зависимости от физико-механических свойств грунта. Наши рекомендации окажут действенную помощь в устройстве водозаборной выработки.
Подземные воды существенно отличаются от поверхностных аналогов. Они не текут в виде бурных ручьев с реками, не собираются в озера, если им не попадется карстовая полость в земной коре.
Если бы под нашими ногами повсеместно резвились ретивые потоки, города и поселения рухнули вслед за грунтом, не имеющим под собой надежного скального основания.
Подземную воду извлекают из пор, трещин, каверн (пустот), имеющихся в структуре горных пород
Характер залегания воды в горных породах
Подземную воду вмещают поры, пустоты и трещины, образованные в горных породах в ходе различных геологических процессов. В генезис и принцип действия процессов мы не станем вдаваться в этой статье.
Отметим лишь то, что от способа образования грунтов зависят их физико-механические свойства, а также гидротехническая и гидрогеологическая специфика находящейся в них воды.
Подземным водам свойственно некоторое передвижение в пределах вмещающего их пласта – слоя отложений с равнозначными свойствами и структурой. На них по аналогии с поверхностными действует гравитация, обуславливающая ток к расположенным ниже слоям или вдоль уклона к нижележащим участкам.
Если у подземной воды есть возможность накапливаться, но нет путей для разгрузки, то повышается давление. Вода в силу физических особенностей не может сжиматься. В рамках замкнутого пространства давление заставляет жидкость искать место для естественного выхода. Благодаря этому явлению на поверхность выходят родники и бьют гейзеры.
Подземную воду откачивают из пор песков разной крупности и плотности сложения, из трещиноватого известняка, реже песчаника
Грунты, поры, каверны и трещины которых вмещают воду, называются водовмещающими или водоносными. Сооружаемая для забора воды выработка должна заглубляться именно в них. В числе водоносов есть виды, способные беспрепятственно пропускать через себя воду, и виды, способные только удерживать.
В геологическом разрезе водоносы обычно чередуются с водоупорами. Это глинистые грунты, структура которых схожа со всем известным пластилином, не содержат в себе воду и не пропускают ее.
Вода может находиться в мелких линзах и трещинах, образованных в суглинках и твердых супесях. Однако чаще всего она просто впитывается глинистыми отложениями, тем самым меняя их консистенцию.
К водоупорам относятся также скальные и полускальные разновидности в неразрушенном состоянии, т.е. без трещин. Если их тело испещрено трещинами разнообразного калибра, да еще и заполненными водой, то скальные и полускальные образования переходят в категорию водовмещающих.
Чем больше объем пустот горной породы, тем большей водообильностью будет обладать водоносный слой. Правда, эту характеристику можно получить только при бурении скважины или узнать ее в организации, проводившей буровые работы неподалеку
Классификация подземных вод
Характер образования вмещающих воду грунтов лежит в основе классификации по физико-механическим качествам.
Согласно чему пригодная для использования подземная вода упрощенно подразделяется на:
- Воды осадочных отложений. Находятся в порах песков разнообразной крупности, в пустотах гравийных, галечниковых, щебенистых отложений. Вмещают их обломочные грунты, частицы которых никак не связаны между собой. Означенные породы обладают превосходными фильтрационными качествами: вода в них и через них может свободно перемещаться в удобном для нее направлении.
- Воды коренных пород. Находятся в трещинах скальных, полускальных и ряда осадочных сцементированных грунтов. Самый распространенный вмещающий представитель – известняк. Вода может распространяться по трещинам коренных твердых глин, мергелей, песчаников и т.д., но для добычи эти варианты непригодны.
Фильтрационные качества коренных пород зависят от степени трещиноватости. В неразрушенном состоянии их частицы закреплены кристаллическими или консолидированными связями, не позволяющими воде перетекать в пределах слоя, просачиваться наружу и проникать извне.
Вода в коренных грунтах образуется за счет конденсации. Копится веками, не получая внешней подпитки. Естественно, в ограниченном пространстве ей тесно, из-за чего при вскрытии подобного пласта статический уровень обычно устанавливается выше глубины залегания. Иногда подобные скважины даже фонтанируют.
Грунты осадочной толщи залегают относительно горизонтальными слоями, в пределах которых физико-механические свойства и структура равны или имеют незначительные отклонения. Водоупорные грунты обычно чередуются с водонасыщенными
Осадочные отложения регулярно подпитываются атмосферной водой. Проникает она путем банального просачивания – инфильтрации через лежащие выше пласты. Осадочные водоносы могут насыщаться и в горизонтальном направлении, например, получая воду посредством той же инфильтрации от близлежащего водоема.
Фильтрационные свойства и природа образования горных пород тесно связана с гидравлическими качествами находящейся в них воды.
По указанному признаку подземные воды делятся на следующие категории:
- Безнапорные. Это воды, залегающие в осадочных породах, в первых от дневной поверхности водопроницаемых пластах. Они свободно подпитываются и точно так же разгружаются в водоемы или нижележащие слои, потому отличаются нулевым напором.
- Напорные или артезианские. Понятно, что в большинстве своем это воды коренных пород. Однако к их числу относят некоторые скважины, вскрывающие осадочный водонос. Например, если участок находится в распадке между двумя холмами, вскрытая выработкой вода будет стремиться достичь среднего уровня по пласту и фонтанировать.
Если водоносный горизонт, приуроченный к осадочным породам, залегает между водоупорными слоями того же генезиса, то они могут характеризоваться незначительным напором. Яркий пример: насыщенный водой песок, сверху и снизу «охваченный» слоями суглинка. При вскрытии статический уровень некоторое время может быть чуть выше кровли самого слоя.
Грунтовые воды осадочных пород редко бывают напорными, т.к. у них практически всегда есть возможность для разгрузки. Исключение – скважины, пробуренные в распадке между холмами. В таких источниках вода будет стремиться достичь общего УГВ по водонасыщенному пласту по принципу сообщающихся сосудов
В народе подобную воду называют межпластовой, в среде гидрогеологов слабонапорной. На практике подобные ситуации встречаются крайне редко. Потому что у воды, приуроченной к осадочным грунтам, почти всегда есть возможность для разгрузки.
Возможность эта может оказаться в 1 – 10 и более км от точки бурения, но благодаря ей давления в водоносе не бывает. Значит, и о напоре речи не может быть.
Категория буримости как аргумент
Кроме перечисленных классификационных различий, есть еще очень важный признак, с которым необходимо ознакомиться мастерам, желающим пробурить водоносную скважину на собственной даче. Это категория по буримости, значительно ограничивающая круг возможностей ручного бурения.
- Сыпучие. Крупно- и мелкообломочные осадочные породы, не сохраняющие при разработке форму: пески всех степеней плотности и зерновой крупности, гравийные, щебенистые, галечниковые отложения. Легко разрушаются, но не всегда просто извлекаются из скважины.
- Пластичные. Глинистые осадочные грунты, сохраняющие форму при разработке выработок: это семейство суглинков, глин и супесей. Разрушаются сложнее, чем предыдущий тип, но извлекаются благодаря собственной «липучести» без особых проблем.
- Твердые. К ним относят скальные и полускальные породы. Самая высокая категория по буримости, подтверждающая сложность и трудоемкость разработки. Породы тяжело разрушаются, с забоя поднять их тоже непросто.
Осадочные отложения представлены сыпучими и пластичными разновидностями. С их бурением можно справиться своими силами. Нет особой нужды привлекать для работы технику и изготавливать суперсложный буровой инструмент.
Таблица с классификацией горных пород по буримости шнековым инструментом. Шнек относится к снарядам с самой высокой скоростью разработки, но в большинстве случаев после проходки им приходится расчищать дно скважины желонкой (+)
Таблица с категориями буримости горных пород ударно-канатным способом. Скорость бурения самая низкая, но только ударно-канатным методом можно пройти рыхлые пески, гравийно-галечниковые отложения, извлечь из скважины насыщенные водой грунты и очистить забой (+)
К коренным относятся преимущественно скальные и полускальные виды пород. Для самостоятельного бурильщика это практически недоступный вариант.
Без буровых установок разрабатывать чересчур сложно, а без специализированного разрушающего инструмента, долота, вообще невозможно. Глины твердые и полутвердые бурятся легче «скалы», но воду из них не качают.
Для забора воды скважины устраивают с заглублением водоприемной части в песок или в известняк. Желающим собственноручно пробурить скважину по силам “песчаный” вариант (+)
Отметим, что питьевую воду добывают как из осадочных отложений, так и из коренных пород. Однако разновидность, приуроченная к «осадкам», чаще бывает только технической из-за способности грунтов пропускать любые жидкости, в том числе стоки, пролитые на землю масла, нефтепродукты и др.
В любом случае откаченную из личного источника воду надо нести на проверку в СЭС для получения обоснованного анализами вердикта о питьевой или технической принадлежности.
Подбор места для скважины на дачном участке
Перед тем как сделать скважину для забора воды на даче, надо провести самостоятельные гидрогеологические изыскания. Звучит громко, но заключаются они в элементарном опросе соседей, имеющих собственный источник воды.
Выяснить во время опроса нужно:
- Глубину зеркала воды в существующих точках забора . Узнать указанное обстоятельство можно у владельцев как скважин, так и колодцев.
- Стабильность статического уровня . Не имеет ли он свойство значительно опускаться в засушливый летний период и зимой.
- Геологическую обстановку . Точнее, какие горные породы были вскрыты при копке колодца или бурении? Встречались ли валуны?
Дачные участки, как правило, располагаются в равнинной местности, которой характерно практически горизонтальное залегание геологических элементов. Незначительные отклонения будут только за счет разницы в абсолютных отметках между существующим источником и точкой бурения.
Никаких народных методов поиска признаков воды на участке лучше не использовать. Разговоры о чувствительности муравьев и учете климата вообще смешны, на залегание грунтовой воды они никоим образом не влияют. На климат надо вообще было ориентироваться, когда выбирали участок.
Вот определиться с кратчайшей трассой от источника к дому или к бане очень даже стоит. И обязательно участь возможность установки вышки с удобством проведения всего комплекса работ. Определиться с лучшим временем для бурения поможет .
Аренда мобильного бурового станка
Самый простой и наименее трудоемкий метод устройства скважины на собственной даче заключается в аренде мобильной буровой установки. С ее помощью можно за пару дней пробурить и обустроить на участке единоличное сооружение для забора воды.
Установка без усилий пройдет толщу осадочных грунтов и при желании мастера вскроет коренные, но дешевым этот метод не назовешь.
Галерея изображений
Для бурения водозаборной выработки понадобится буровой инструмент. Для извлечения сыпучих пород понадобится желонка, глинистые грунты проще поднимать шнеком, стаканом или колонковой трубой. Если предстоит разрушение валунов или скальной породы, нужно запастись долотами.
Галерея изображений
В качестве более доступной по стоимости альтернативы подойдет сборно-разборное ручное буровое устройство. Оно включает шнек с рукояткой для вращательного движения при забуривании и комплект штанг для наращивания буровой колонны. «Ручником» спокойно по 10-25 м. Можно и глубже, если позволит здоровье и количество штанг.
За неимением буровой установки или устройства в заводском исполнении прибегают к методам, которые не так давно еще использовались в профессиональном бурении. Разговор пойдет об ударно-вращательном и ударно-канатном ручном способе.
Из-за неоднородности геологического разреза методы бурения чаще всего применяются в комплексе. Разница в технике разрушения и извлечения породы позволяет пройти буквально любые по сложности геологические образования.
Комплект для ручного бурения скважин (народное название “ручник”) представляет собой простейший буровой станок в заводском исполнении. Предназначен для шнекового бурения. В производственных целях используется там, где нет возможности развернуть вышку штатной буровой установки (+)
Методы для бурения вручную
Прежде чем решиться на реализацию проекта устройства водозаборной выработки своими руками стоит тщательно ознакомиться с методами проходки скважин. Технологию подбирают в зависимости от геологического строения участка. Для этого с пристрастием расспрашивают соседей о том, как копали колодец или бурили скважину у них.
Выяснив, какой тип грунта приходилось ранее проходить при разработке, определяются с буровым инструментом. Его нужно будет изготовить самим или арендовать. Сразу нужно решить, что делать с : взять у кого-нибудь во временное пользование или соорудить самим.
Вариант #1 – ударно-вращательное бурение
Из названия ясно, что разрушение и извлечение отваленной породы из ствола производится посредством ударов и вращений.
Для совершения указанных буровых действий применяется разные виды снарядов, это:
- Ложка. Предназначена для вращательного бурения, используется в проходке по пластичным грунтам. Представляет собой цилиндр, лишенный меньшей половины или только сегмента. Бур делают с некоторым смещением центральной оси для того, чтобы выбуривалось отверстие шире, чем сам инструмент.
- Бурав, иначе шнек. Предназначен для разработки плотных глинистых грунтов вращательным методом. Представляет собой винт с одним или более витками. Действует элементарно: завинчивается в грунт и на лопастях выносит разрушенную массу на поверхность.
- Желонка. Предназначена для разработки сыпучих осадочных пород ударным методом. Кроме нее ни один инструмент не пригоден для полноценного извлечения гравийно-галечниковых отложений, щебня, гальки, рыхлых песков. Желонка незаменима в подъеме насыщенных водой, из-за чего весьма утяжеленных грунтов.
- Долото. Предназначено для дробления твердых пород путем многократных настойчивых ударов. Применяется в паре с желонкой, которая после разрушения вычерпывает отвал с забоя.
Ложка – универсальный буровой снаряд, с двумя захватывающими приспособлениями. Для среза и захвата грунта по вертикали у нее слегка отгибается левая стенка своеобразного проема в цилиндре.
Для нижнего захвата чаще всего устраивают резец в виде ковша на подошве бура. Вариаций на тему ложки огромнейшее количество. Желающим ее собственноручно изготовить нужно только разобраться с принципом действия.
Ложковые буры разрушают и захватывают породу в двух направлениях. По вертикали грунт срезает кромка полуцилиндра, расположенная по ходу вращения бура, нижний резец углубляет скважину по принципу завинчивания
Наподобие шнека ложку ввинчивают в породу. Нижним резцом она врезается в грунт, который после отделения от массива попадает внутрь неполного цилиндра. Боковым резцом ложка во время вращения срезает породу со стенок ствола. Вновь срезанный грунт уплотняет предыдущую порцию и проталкивает его в полость снаряда.
Работу ведут, пока не заполнят полость ложки отвалом наполовину или на 2/3. Затем бур извлекается из скважины и освобождается от выбуренного отвала через имеющийся в цилиндре боковой вертикальный «проем». Опорожненный снаряд снова опускают на забой и далее бурят.
Ложка для бурения полутвердых и твердых глинистых грунтов, не требующих удерживания нижним захватом
Нижний захват ложкового бура выполнен в виде шнекового витка, для облегчения проходки усилен дополнительным буравом
Бур-ложка для ручного бурения до глубины 5 м с укороченной рабочей частью, которая приварена к стартовой штанге
Ось симметрии ложки смещена неспроста. Эксцентрика позволяет бурить отверстие, пригодное для одновременной установки . Обсада обязательно нужна для формирования ствола выработки в осадочных отложения.
Без нее сыпучие породы будут бесконечно осыпаться на дно скважины, а глинистые при намокании станут «выпучиваться» в ствол, сужая просвет и затрудняя доставку снаряда на забой.
В последнее время ложку активно вытесняют разнообразные модификации шнеков. Проходку они действительно облегчают, но по меркам извлечения разрушенной породы существенно уступают ложке.
Ею можно выбуривать влажные липкие пески, а шнек их полностью не поднимет. Для чистки забоя после шнека почти всегда приходится применять желонку. Получается, что работа проводится в двойном объеме.
У бурения шнеком есть веский недостаток – при завинчивании бура очень просто отклониться от вертикали. Существенные отклонения приведут к полной эксплуатационной непригодности выработки. Незначительные отклонения затруднят установку обсады и впоследствии погружение насоса (+)
Простейшая модель желонки изготавливается из отрезка трубы Ø 180-220 мм в зависимости от размера скважины. Не забываем, что для откачки воды погружным насосом внутренний Ø обсады должен быть на 2-3 см больше наружного Ø насоса. Иначе его невозможно будет опустить в водозаборное сооружение.
Оптимальная длина отрезка трубы для желонки 1,0 – 1,2 м, чтобы не мучиться с подъемом, опорожнением снаряда и прочисткой его изнутри запросто рукой при необходимости. В верхней трети вырезают окошко, требующееся для извлечения пробуренного грунта. К макушке сажают ее на болты или приваривают серьгу, к которой будет крепиться трос.
Башмак инструмента оснащают чаще всего одно-, реже двухстворчатым клапаном. В узких желонках клапаном служит шарик. Для того чтобы нижняя часть лучше рыхлила и рушила породу по низу затачивают острую кромку или запиливают зубья.
Несколько интересных вариантов приведены в статье, с которой мы советуем ознакомиться.
Удерживаемую тросом желонку свободно бросают на забой. При ударе о землю раскрывается клапан, а разрушенный грунт продвигается в полость трубы.
Пропустив в полость снаряда порцию грунта, клапан захлопывается, благодаря чему желонка удерживает в себе сыпучие несвязные породы. Затем снаряд приподнимают над забоем на высоту 1,5 – 1,0 м и снова кидают, пока не будет пройдено очередных 0,3 – 0,4 м.
Обсадка скважинного ствола
Для обсадки скважинного ствола самый лучший вариант – стальные трубы. Подойдут полимерные собраться, но в плане прочности при заглублении в грунт они не слишком хороши. Опять же продавливать в скважину обсаду будет не гидравлика, а ручные усилия, а легкие пластиковые трубы в ручную выработку вовсе не просто заглубить.
Обсадку собирают из отдельных звеньев, длиной примерно по 2 м. Можно и больше, но их будет неудобно устанавливать в ствол во время бурения. Потому, хоть и будет в обсадной колонне много соединений, но используют лучше использовать подходящий для работы размер.
Первое звено устанавливается после двух/трех ходок. Затем ее постепенно продавливают, уложив сверху брусок для приложения собственной силы и веса. При бурении вращательным методом заглубление обсады проводится следом за извлечением инструмента с грунтом.
Применение ударно-канатного метода в сыпучих породах заставляет заглублять обсадку с некоторым опережением снаряда, иначе бур будет бесконечно черпать слой, не продвигаясь вниз.
Установка обсадки производится одновременно с бурением выработки. Трубы соединяются по резьбе или посредством сварки. Обсадку на время работ фиксируют хомутом
Соединяют звенья обсадки сваркой или резьбовыми муфтами, но лучше всего изначально подобрать трубы с резьбой. По мере заглубления их проще и удобней навинчивать, чем постоянно варить и проверять на дефекты шов.
Бурить продолжают, пока не пройдут водоносный слой и не углубятся в нижележащий водоупор минимум на 0,5 м. После этого колонну обсадных труб слегка “вытягивают” на поверхность, чтобы выйти из водоупорного слоя. Затем производят , чтобы избавиться от разрушенной в процессе бурения породы.
По завершению промывки внутрь обсаженного ствола устанавливают еще одну колонну труб со , который избавит воду от загрязнения и защитит насос. Теперь можно установить насос, тип которого подбирают в зависимости от глубины водоносного горизонта.
Представленные нами методы ручного бурения помогут в непростом, но полезном деле разработки собственного источника воды на дачном участке.
Бурение скважины под воду может потребоваться владельцам участков, на которых нет водопровода или колодца, или вода в них непригодна для питья.
Хозяевам приходится выбирать между некомфортной жизнью без воды и бурением скважины. Как самому правильно бурить скважину и добыть питьевую воду, вы узнаете из этой статьи.
Технология бурения
Водяная скважина - это серьезный гидротехнический объект, эффективность и срок службы которого зависят от конструкции и соблюдения технологии.
Первое, что нужно сделать при бурении отверстия в земле под воду - определить место будущего источника воды. Бурить начинают после распланировки участка.
Место нужно не только для самой скважины, но и для буровой установки и дополнительных механизмов, поэтому к будущей скважине должен быть подъезд. Нужно предусмотреть место под слив технической воды.
Ориентировочно для бурения ствола под воду потребуется ровный участок размером 40 – 50 квадратных метров.
Чтобы на него смогли зайти водовозная техника и буровой станок, ширина въездных ворот должна быть не менее 3 метров. Над местом бурения не должно проходить электропроводов.
По строительным нормам:
- ствол нельзя бурить ближе 3 метров от дома;
- над ним нельзя ничего строить;
- должен быть подъезд для техники.
Технология бурения скважины под воду предполагает три вида работ.
Разрушение пород - чаще всего применяют разрушение различными механизмами.
В промышленности породу разрушают механически, термически или взрывным способом, но при бурении скважин под воду на индивидуальных участках две последние технологии не применяют.
Выемка грунта - для этой работы можно использовать механический и гидравлический методы.
При гидравлическом способе грунт из скважины на поверхность поднимают жидкостью под давлением: водой или водно-глиняным раствором. При механическом способе используют спецоборудование: буры, шнеки, желонки.
Укрепление стенок - мало пробурить в грунте отверстие. Чтобы его стенки не осыпались, потребуется провести обустройство ствола.
Для закрепления стенок в отверстие вставляют металлическую обсадную трубу, сделанную из черной стали, электросварную или цельную.
Отрезки трубы могут соединяться резьбовым соединением или при помощи сварки. Если предполагается, что воду из скважины будут пить, то нельзя использовать оцинкованную трубу.
Идеальный вариант для труб, по которым будет проходить артезианская вода, - нержавеющая сталь, но этот материал слишком дорогой.
Сейчас чаще всего применяют обустройство скважин под воду по технологии двойной обсадки, когда в основную металлическую колонну вставляют вкладыш из пластиковой трубы, сделанной из ПНД или ПВХ.
Это позволяет значительно увеличить срок службы скважины.
Четыре способа самостоятельного бурения скважины под воду
Выбор способа бурения зависит от технических и финансовых возможностей, а также от желаемых технических характеристик будущего гидротехнического объекта.
Шнековый способ пригоден, когда нужно пробурить на участке мелкую скважину. Бурение ведется шнеком, лопасти которого одновременно разрушают почву и выносят ее наверх.
Шнек - устройство, по форме и механизму действия напоминающее штопор. Его лопасти могут быть приварены под прямым углом - в этом случае они входят грунт тоже под прямым углом и измельчают его перед подачей на поверхность.
При этом часть почвы может просыпаться на дно и потребуется ее дополнительное извлечение на поверхность.
Более прогрессивный способ бурения - когда лопасти приварены к оси наклонно. Такой шнек входит в грунт и вынимает его без измельчения и просыпания.
Колонковый способ - для бурения используют специальный инструмент в виде трубки с насадкой на конце, представляющей собой колонковую колонку с резцами из твердого металла.
Способ подходит, если предстоит бурить твердые каменистые породы. При этом грунт сначала разбивают долотом, а затем поднимают на поверхность с помощью коронки.
Трубка вращается, в нее забивается шлам и выводится на поверхность. Полностью забитую трубку вынимают и очищают от породы, ударяя тяжелой кувалдой.
В процессе бурения скважины колонковым способом в отверстие нужно подавать воду со взвесью глины - это защищает стенки скважины от осыпания.
Ударно-канатный способ заключается том, что грунт сначала разбивают тяжелым инструментом, а затем вынимают с помощью режуще-захватывающего приспособления, находящегося на конце трубы.
Это приспособление называется желонка. Над местом будущей скважины ставят двухметровой высоты треногу. На ней оборудуют блок, через который пропускают трос с закрепленной на нем желонкой.
Если предполагается обустройство скважины длиной менее 10 метров, то строительство треноги необязательно.
Но в любом случае, если скважину пробивают своими руками, то это приспособление облегчит процесс, так как при работе с треногой не нужно прикладывать много физических сил.
Ударно-вращательный - в этом случае бурение ускоряется за счет того, что установка делает одновременно ударное и оборотное продвижение.
Способ считается самым продуктивным приемом бурения каналов под воду в скалистом грунте.
Бурение скважины под воду ледобуром
Если нужно своими руками пробурить неглубокую скважину под воду на участке с мягкой почвой с минимальными затратами, то можно взять обычный ледобур.
В процессе бурения инструмент наращивают самодельными штоками. Ножи ледобура заменяют шнек, а штоки можно смастерить вручную из стальных трубок диаметром 2,5 сантиметра.
Ледобур используют для бурения льда и мерзлой земли во время зимней рыбалки или в альпинизме. Для бурения земли подойдет рыболовный ледобур.
Ледовый бур - легкий инструмент с острыми ножами. У него правильный угол атаки, благодаря которому ножи легко вгрызаются в землю.
Им вполне можно выкопать на участке неглубокую скважину под воду или отверстие для столбов. Ледобур хорошо берет сухую почву, но во влажной застревает. Он непригоден для бурения глины.
Для ускорения работы к краю лезвий ледобура нужно приварить резцы. Кроме ледобура и штанг, потребуются обсадные трубки для закрепления ствола отверстия, лопата и тележка для погрузки и вывоза грунта с участка.
Как правильно пробурить своими руками отверстие в земле ледобуром?
Работа складывается из следующих этапов:
- выкапывают лопатой яму глубиной 40 – 50 сантиметров;
- в яму помещают бур и, вращая, вводят его в грунт по правилу закручивания винтов;
- сделав 3-4 оборота, инструмент вытаскивают и вручную очищают от земли;
- после проходки первого метра нужно приступать к формировке канала для воды, для этого в отверстие опускают обсадную трубу.
Совет: правильно, когда диаметр трубы несколько больше ледобура. При обустройстве скважины своими руками лучше использовать легкие пластиковые трубы, соединяющиеся друг другом с помощью резьбового соединения.
Когда инструмент полностью опустится под землю, прекращают бурить и прикрепляют к буру удлинитель (с помощью резьбы, пайки или стального стержневого пальца).
Бурить нужно до тех пор, пока на поверхности не останутся верхние 10 сантиметров обсадной трубы. На ней закрепляют следующий отрезок.
Делая обустройство стенок, периодически проверяют их вертикальность, выравнивая с помощью кусков дерева. Клинья вбивают в зазор между землей и внешней стенкой трубы.
Бурить продолжают до тех пор, пока в скважине не покажется вода. После этого работу прекращают, инструмент вынимают и ставят фильтр.
Совет: щель в грунте возле трубы нужно засыпать щебнем.
Трубы можно вставить в отверстие не во время, а после бурения, но в этом случае скважину придется еще раз освободить от просыпавшегося вниз грунта.
Затем трубы поочередно опускают в ствол и соединяют друг с другом после того, как очередной отрезок трубы опустится вниз.
Заключительные работы
Вы пробурили скважину под воду своими руками, но это только первый этап. Теперь нужно провести обустройство вашего гидротехнического сооружения.
Обустройство включает в себя:
- установку кессона;
- запуск насоса;
- монтаж электрооборудования;
- прокладку труб для воды.
Обустройство артезианской скважины проводится в обязательном порядке, но если не хватает средств, то этим можно заняться немного позже.
Обустройство не нужно, если принято решение бурить на участке маленькую скважину исключительно для полива огорода и других небытовых нужд.
Обустройство начинается с установки кессона. Для кессона делают оголовок, то есть вокруг верхнего края обсадной трубки удаляют грунт и производят спуск кессона на глубину около двух метров.
Таким образом, отверстие, из которого будет поступать вода, окажется в центре кессона. Трубу герметично соединяют с внутренними краями кессона.
Установка кессона нужна, чтобы предотвратить залив скважины грунтовыми водами. Без кессона вода в устье отверстия зимой может замерзнуть.
Что представляет собой устройство кессона? Кессон можно сделать своими руками из отрезка обычной трубы, диаметр которой равен приблизительно одному метру.
Толщина стенок кессона должна быть около 4 миллиметров. Изнутри кессон покрывают антикоррозийным составом, снаружи изолируют от воды, сверху он должен закрываться крышкой.
Труба, по которой поднимается вода, выходит из кессона – ее верхний конец находится ниже промерзания грунта.
Насос для скважины должен подавать воду под достаточным давлением. К насосу монтируют водостойкий кабель и прикрепляют для страховки металлический трос.
Конец троса закрепляют на оголовке обсадной колонны.
При желании можно установить своими руками элементы автоматического управления, чтобы не включать насос вручную.
Пульт управления насосом позволяет прибору автоматически включаться и отключаться в зависимости от того, под каким давлением находится гидроаккумулятор.
Гидроаккумулятор (мембранный бак) защищает электродвигатель насоса от работы в сухом режиме и от перепадов напряжения в электросети.
Практика показывает, что пробурить гидроскважину своими руками достаточно трудозатратно, но возможно.
Если нет средств нанять буровую технику и приходится все делать своими руками, то нужно подойти к делу ответственно - правильно выбрать вариант бурения в зависимости от почвы на участке, прочитать инструкции.
Но в результате вы получите качественную воду из гидротехнического объекта, сделанного своими руками.
