Приспособление для бурения скважин. Как вырыть скважину без привлечения спецтехники? Скважина для питьевой воды своими руками
Комфортные условия в частном доме, усадьбе или даче обеспечиваются наличием воды. Она необходима как для бытового использования, так и для выращивания культурных растений.
Произвести добычу воды, пробурив скважину своими руками, не используя тяжелую буровую технику, реально и возможно. Процесс осуществляется несколькими простыми способами бурения, не предусматривающими больших усилий и дорогостоящего оборудования.
Выбор места для бурения
Чтобы знать, нужно знать несколько важных нюансов. В земле имеются несколько водоносных слоев. Их разделяют водоупорные слои различных горизонтов. Первый водяной слой (верховодка) расположен на глубине около 20 метров. Это фильтрованная смесь из атмосферных осадков и талых вод. Такая вода используется в хозяйственных нуждах и поливе растений.
Пригодной для питья считается вода второго и третьего слоя.Определить близость нахождения воды под скважину можно различными способами. Эффективным является метод применения селикагеля. Это вещество, поглощающее и удерживающее влагу, позволяет определиться с наиболее подходящим местом для бурения будущей скважины.
Предварительно высушенные гранулы вещества взвешиваются, складываются в неглазированную емкость (горшок), заворачиваются в плотную ткань и закапываются на глубину 1-1,5 метра на участок будущего бурения скважины. Через 24 часа емкость откапывается и взвешивается для определения количества впитанной влаги. Величина нового веса горшка пропорциональна близости водоносного слоя. Использование нескольких емкостей более точно определяет оптимальное место бурения.
Самым же надежным способом по поиску воды является разведочное бурение обычным садовым ручным буром. Производится глубина разведочной скважины (8-10 метров) при помощи наращивания длины ручки бура. Наличие влажного серебристого песка укажет на наличие в данном месте воды.
Лучшим местом под скважину является возвышенный участок, расположенный в 30-40 метрах от источников загрязнений: дренажных сооружений, компостных ям, мусорных нагромождений.Этапы бурения
Самостоятельный процесс бурения скважины собственными руками является ответственной работой, состоящей из нескольких последовательных этапов:
- проведение разведочных работ по определению места бурения;
- приобретение нужного рабочего оборудования;
- непосредственный процесс бурения;
- установка обсадочных труб;
- подведение добытой воды к месту потребления.
Точную глубину скважины нельзя определить предварительно. Ориентировка осуществляется по глубине аналогичной скважины, расположенной на близлежащем участке.
Выбор типа скважины
Перед процессом бурения необходимо определиться с типом скважин на воду. Это может быть:
- Колодец, оборудованный бетонными кольцами. Он является небольшим накопителем воды (2-3 кубометра) и отличается небольшими затратами по его оборудованию. Недостатки сооружения – способность к пересыханию, необходимость периодической чистки, бактериологическое загрязнение.
- Скважина на песок. Объект водоснабжения из ближайшего водоносного горизонта (20–30 метров). Она представляет собой трубу диаметром 120–150 мм с фильтром, установленным в крупнофракционном песке, имеющем примесь гальки. Производительность скважины 1–1,5 м3 в час. Используется в основном на дачных участках. Срок службы 10–15 лет.
- Артезианская скважина дает воду из слоев пористого известняка. Отличается большим количеством воды (5–10 м3) и долговечным сроком службы (50–70 лет). Процесс бурения осуществляется специальной бурильной машиной.
- Абиссинский колодец является наиболее дешевым вариантом водоснабжения. Это трубчатый колодец (7–10 метров глубины) с чистой мягкой водой, не содержащей излишних минералов и солей.
Виды бурения скважин
Выбор способа бурения скважины зависит от различных геологических условий, глубины водоносного горизонта, потенциального ресурса водозабора.
Существуют самые разные методики по бурению скважин. Чаще всего используются методы:
- ударно-канатный;
- ударно-вращательный;
- шнековый.
Ударно-канатный способ
Этот способ бурения предполагает ряд последовательных этапов:
Ударно-вращательный метод
Этот способ бурения отличается от ударно-канатного способностью буровой установки выполнять одновременно вращательные и ударные действия. Это позволяет вести ускоренный процесс бурения. Данный способ применим для бурения скважин на твердых каменистых грунтах. Процесс бурения облегчается при помощи вливания в скважину воды.
Шнековый метод
Этот способ применяется при бурении мелких скважин. Почва разрушается и поднимается наверх при содействии лопастей шнека. Лопасти исполняются двух разновидностей: сваренных под прямым углом и под углом 40–70 градусов. Первые режут почву под прямым углом, измельчают и подают ее на поверхность. Вторые, разрезая грунт, его не измельчают, способствуя меньшему осыпанию частиц земли в скважину. Облегчение процесса бурения облегчается периодичной заливкой воды.
Бурение скважин с помощью коронки и ледобура
Колонковый метод осуществляется при помощи инструмента, состоящего из трубы, в нижней части которой прикрепляется колонка с прочными металлическими резцами. Шлам собирается в колонковой трубе и поднимается на поверхность. При этом труба, вращаясь вместе с колонкой, углубляясь в почву, образует скважину нужного диаметра.
Шлам освобождается с помощью ударов кувалды. В процессе бурения подается вода с добавлением глины. Это способствует укреплению стенок скважины, предохраняя их от разрушения. Верхняя часть колонковой трубы оборудуется крепежным приспособлением для наращивания дополнительных штанг, что способствует формированию технологической колонны.
Важно, чтобы соединение стакана и трубы было максимально прочным с отсутствием люфта и нежелательных подвижек.Бурение с помощью ледобура потребует минимального финансового вложения. При этом используется обычный бур и наращиваемые на него штанги. Роль шнека будет выполнять его нож, а штанг – обычные металлические трубы. Для ускорения процесса бурения к кромкам ножа привариваются дополнительные резцы. В наличии должны быть обсадные трубы, формирующие ствол скважины.
Бурение ледобуром предусматривает ряд последовательных действий:
- подготовку направляющего углубления (рытье ямы глубиной 50–60 см);
- после пройденного метра глубины осуществляется формирование ствола скважины: производится опускание обсадной трубы, диаметр которой больший диаметра бура;
- при опускании бура на всю длину прикрепляются с помощью резьбового соединения удлиняющие штанги (формируется обсадная колонна);
- периодически производится проверка вертикальности ствола скважины с помощью забитых между обсадной трубой и грунтом деревянных клиньев;
- после появления в скважине воды и решения прекратить дальнейшее бурение, устанавливается фильтр и засыпается пространство между обсадной трубой и грунтом.
Иногда производится монтаж обсадной трубы после бурения. Соединенные последовательно с помощью резьбы или пайки трубы вводятся в скважину, а забой дополнительно очищаются от шлама.
Скважина своими руками позволяет владельцу частного дома, дачи или загородного коттеджа всегда иметь воду для хозяйственных и бытовых потребностей. , ее облагораживание и уход – все это хозяин может взять в свои руки. Простая инструкция в подробностях расскажет, как это сделать. Достаточно лишь пошагово выполнить все пункты руководства – и вы сэкономите существенную сумму денег на услугах сторонних специалистов.
Обустройство скважины своими руками избавляет от необходимости учитывать каждый кубометр расходуемой воды и платить по счетам. Именно поэтому расчетливые владельцы отдают свой выбор в пользу такой системы водоснабжения.
Подготовка к бурению скважины своими руками
Прежде чем приступать к процессу устройства скважины, нужно уточнить, насколько глубоко залегает вода. Самый простой вариант – пообщаться с владельцами соседних участков, которые уже оборудованы индивидуальными скважинами. При отсутствии такой возможности придется вызвать бригаду для бурения «тестовой» скважины или же разведать все самостоятельно.
Устройство скважины требует наличия ряда инструментов и оборудования. Простыми киркой и лопатой обойтись не удастся. Для того чтобы пробить землю на большую глубину, нужна специальная техника. К примеру, артезианские источники создаются с использованием мощных буровых установок. Более скромный источник можно сделать при помощи обыкновенной треноги и лебедки.
Благодаря лебедке будет осуществляться поднятие и опускание бурового инструмента. Непосредственно буровой инструмент включает в себя следующие компоненты:
- Бур. В большинстве случаев применяется простой змеевик.
- Колонку для бурения.
- Бурильные штанги.
- Колонковую трубу.
Дополнительно для самостоятельного устройства скважины вам понадобится следующее:
- Кессон.
- Лопаты.
- Водопроводные шланги/трубы.
- Обсадная труба.
- Насос.
- Фильтр.
- Вентили.
Пошаговая инструкция по устройству небольшой скважины для полива
В случае если вы приступаете к устройству скважины исключительно для получения воды для полива, особых усилий прилагать не придется. Скромный источник можно сделать при помощи самого простого бура. Главное, чтобы первый водоносный слой залегал на глубине не более 3 м. В противном случае придется приложить больше усилий. Подробнее об этом будет сказано в следующем разделе инструкции.
Для увеличения длины бура используйте трубы небольшого диаметра. Можно обойтись арматурными прутками. Чтобы преодолеть более плотные грунтовые слои, повесьте на ручки бура какой-нибудь дополнительный груз. Так вам или вашим рабочим будет проще. Помните о том, что воду с такой глубины пить нельзя, т.к. она не проходит природную очистку и может применяться разве что для полива растений и прочих хозяйственных задач.
Сначала вам нужно взять топор, приварить или присоединить его по-другому к металлической штанге и вырубать все корни, имеющиеся на пути вашего бура. Добурив примерно до 2 м, вы увидите мокрый песок. На этом этапе вам придется примерно через каждые 10-15 см доставать бур с налипшей землей. В противном случае под весом грунта установка может попросту не выдержать и сломаться.
Когда начнет виднеться песок голубовато-сероватого оттенка, можете считать, что работа практически завершена – водоносный слой уже очень близко. Когда появится вода, бур можно убрать, т.к. размытая земля на лопастях держаться не будет. На этом этапе вы вставляете обсадную трубу и можете использовать такой импровизированный источник для полива своих насаждений. Воду из скважины можно поднимать при помощи электрического насоса или обычной ручной колонки. Выбирайте на свое усмотрение и по доступному бюджету.
Скважина для питьевой воды своими руками
В случае если водоносный слой пролегает на глубине около 10 м, предыдущий способ использовать не получится. Но есть и другая эффективная и довольно простая методика. Она и подойдет вам в такой ситуации.
Сначала вооружитесь лопатой и выройте яму глубиной примерно 1,5 м. Ваша цель – избавиться от сыпучего рыхлого верхнего слоя грунта. Будет достаточно ямы площадью порядка 1 м². Для большего удобства стены ямы рекомендуется обить досками.
Возьмите стальную трубу и сделайте на одной ее стороне зубья, как у ножовки. Зубья необходимо разогнуть в разных направлениях. С другой стороны трубы нужно сделать резьбу, благодаря которой она сможет соединяться с другими участками труб при помощи муфты. Возьмите хомут и присоедините к трубе ручки. Они позволят вам удобно удерживать трубу вертикально на нужной высоте. На всех остальных трубах соответствующая резьба подготавливается с обеих сторон. Длина должна составлять примерно 3 м.
Далее вам нужно взять бочку на 200 л или больше, водяной насос и шланг. Последний должен иметь такую длину, чтобы вы могли опустить его из подготовленной бочки в середину трубы практически до земли. Используйте трубу диаметром от 12 см. В дальнейшем она будет выполнять функцию обсадной трубы. Выполнять всю эту работу исключительно своими руками очень сложно и долго, поэтому лучше сразу заручиться дополнительной помощью.
Совершайте вращательные движения трубой в разные стороны, стараясь углубить ее на максимально возможное расстояние. Включите насос. Под напором воды земля у основания размоется. Мокрая земля под собственным весом и вашими вращательными усилиями будет уходить на все большую глубину.
Бочку можно наполнять той же водой, что будет появляться из трубы. Ее рекомендуется предварительно отфильтровать через сито. Можно использовать и другую воду. Последовательно наращивайте длину трубы путем присоединения новых секций. Так вы довольно быстро доберетесь до слоя воды. Уберите прибитые в самом начале доски и закопайте яму, укрепив трубу в середине. Сверху установите крышку, которая будет защищать скважину от разного рода мусора. Для доставки воды наверх используйте насосную станцию или глубинный насос.
Это довольно простой способ, который позволяет самостоятельно , не тратя на это много денег и времени и не покупая дорогостоящего оборудования. Заточка, резка, сварочные работы – все это вам делать не придется.
Устройство скважины ударно-канатным способом
Данный метод обустройства скважины является одним из наиболее часто используемых. Вам нужно взять бревна средней толщины и сделать из них буровую вышку. Вершина вышки должна находиться непосредственно над будущей горловиной вашей скважины.
Сделайте яму глубиной порядка 2 м и размерами около 1,5х1,5 м. Стенки рекомендуется обшить досками. Они предотвратят осыпание грунта и сделают работу более удобной.
В качестве обсадной трубы используйте стальное изделие с толщиной стенки от 5 мм. Важно, чтобы труба не имела боковых швов. К нижней окружности приварите конус. Подберите такой конус, диаметр которого на 4-5 см превышал бы диаметр самой трубы.
На верхней части трубы накатите резьбу для дальнейшего соединения этого участка с прочими трубами при помощи муфты. Установите трубу вертикально в яму с помощью отвеса и закрепите ее таким образом, чтобы она не шаталась, но не была закреплена намертво. Опустите в трубу желонку, привязанную крепким пеньковым канатом. Он должен иметь толщину от 2 см. Можно использовать стальной трос диаметром от 1 см. После этого приступайте непосредственно к пробивке источника.
Делается все предельно просто: вы поднимаете желонку примерно на 1 м и даете ей свободно упасть. В середину будет набиваться земля. Ее нужно периодически вытряхивать. Для этого поднимайте трубу наверх при помощи лебедки. Чем тяжелее будет желонка, тем быстрее вы доберетесь до воды. Чаще всего используют изделие весом в пределах 50 кг. Длина желонки не должна превышать 2 м.
Следите за тем, чтобы желонка не заполнялась землей более чем на 2/3 своей длины. Если земли будет больше, такая нагрузка может создать неудобства и сложности на этапе дальнейшей пробивки источника. Если на вашем пути попадется твердая порода, замените желонку на зубильное долото и уничтожьте препятствие.
После появления воды желонку можно убрать. Прокачайте ее до чистого состояния при помощи глубинного насоса. После этого вам нужно взять фильтр и вставить его в обсадную трубу, чтобы предотвратить попадание песка в скважину.
По этой инструкции можно сделать скважину на воду глубиной в среднем до 40 м, что более чем достаточно для подавляющего большинства случаев.
На такой глубине вода проходит природную очистку, становясь вкусной и мягкой. Ее можно использовать для любых бытовых и хозяйственных нужд. В случае если на вашем участке вода залегает более чем на 40 м, придется обращаться к услугам сторонних специалистов, т.к. сделать такой источник самостоятельно без должных навыков и мощного оборудования невозможно.
Вне зависимости от того, сделали ли вы миниатюрный источник для полива или полноценную артезианскую скважину, за своим «детищем» вам придется обязательно ухаживать. Основной уход сводится к своевременным очистным работам.
Как только вы заметите ухудшение или изменение напора воды не в лучшую сторону, появление примесей в виде ила либо песка, сразу же приступайте к прочистке. Игнорирование этой процедуры приведет к тому, что уже в ближайшее время ваша скважина станет гораздо менее эффективной. Потянете еще немного, и она забьется настолько, что проще будет вырыть новый источник, чем прочистить старый.
Для прокачки используйте водяной или воздушный компрессор. Он позволит избавиться от ила и песка. При неэффективности или низкой эффективности этих методов можно воспользоваться способами прочистки при помощи короткого замыкания или кислоты. Но лучше даже не думать о них без наличия соответствующих навыков. Это очень опасно и для самой скважины, и для обслуживающего ее человека. Если не удается очистить источник с помощью компрессора, вызовите соответствующих специалистов. Удачной работы!
Центральный водопровод - привилегия жителей городских центров. Даже на окраине мегаполиса сложно подключиться к коммуникациям. Или нужно потратить немалую сумму на прокладку труб, или доступ к благам цивилизации недоступен физически из-за дальности расположения коммунальных сетей.
Про обособленные поселки нечего и говорить. Единственный способ добыть воду - пробурить собственную скважину. Главное - найти подходящее место. Расскажем подробности об этом ответственном процессе, предоставим наглядные схемы и покажем тематическое видео.
Представляем народные, а потому весьма эффективные способы поиска воды на участке.
Способ 1 . Обычный глиняный неглазурованный горшок объемом 1-1,5 литра заполняют смесью яри (сорт краски на основе ацетата меди), белого ладана (смола дерева), серы и овечьей шерсти в пропорциях 4:4:4:5 .
Горшок герметично закрывается и взвешивается . Его нужно закопать в предполагаемом месте бурения скважины на глубину 30-35 см. Через сутки емкость снова отправляется на весы и, если масса горшка увеличилась, то вода рядом.
Вместо старинного рецепта впитывающего состава можно использовать силикагель .
Способ 2 . Если рядом нет источников воды, нужно понаблюдать за выбранным местом для скважины. Вечерний туман над «пунктом назначения» говорит о том, что вода здесь есть. Чем туман гуще - тем ближе вода.
Способ 3 даст результат, близкий к 100 % . Можно бурить вручную садовым буром на глубину 5-10 метров. Если присутствие воды в скважине очевидно, останется завершить работу по углублению.
Чем больше воды, тем вероятнее возможность обустройства скважины, а не колодца. Условная глубина бурения составляет 10-15 м. Место для скважины нужно выбирать не ближе 30 м от загрязненных участков. Это может быть также и артезианская скважина , то есть подземный напорный источник.
Ручное бурение использует ударно-канатный и роторный методы или абиссинский колодец . Самое простое - бурение роторным способом. Необходимые инструменты и материалы:
Бурильные штанги.
Лебедка.
Бурильная вышка.
Обсадочные трубы.
Лебедкой на вышке поднимают и вынимают из скважины бур со штангами (бурильная колонна). При неглубоком залегании воды можно доставать бур вручную при помощи блока на лебедке. Также вместо лебедки можно построить обычный ворот (как на колодцах). Бурильная вышка делается в виде треножника из подручных материалов.
Бурильные штанги - это трубы на резьбовом или шпоночном соединении. К нижней штанге крепится бур. Типы буров: спиральный или ложковый .
Бур-ложка (ложковый бур)
Бур-ложка (ложковый бур) - металлический цилиндр со спиральной или продольной нарезкой. Его ось эксцентрична относительно центра штанги. То есть ось вращения штанги и нижнего сверла должны совпадать, а у «ложки» она смещена на 10-15 миллиметров.
Таким образом, инструмент проделывает скважину диаметром больше собственного . Это позволяет буру свободно перемещаться в обсадных трубах, которые можно опускать прямо в процессе заглубления.
Длина бура-ложки - 700 мм, диаметр подбирается под габариты скважины.
На видео приведен пример самостоятельного изготовления инструмента:
Самодельный бур-ложка делается из обычной толстостенной трубы с закалкой . Его можно использовать для бурения в мокром песке, суглинке, черноземе, глиноземе, и так далее.
Бур спирального типа (змеевиковый)
Бур спирального типа (змеевиковый бур) делается из скрученной металлической полосы инструментальной стали и напоминает сверло. Нижний конец инструмента оснащен режущей кромкой , шаг его спирали равен диаметру. Можно использовать для бурения в глине и в глиняных грунтах с гравийным наполнением.
Процесс бурения
Для удаления жидкой грязи из скважины используют желонку . Ее клапан при подъеме закрывается и задерживает «ил».
Над будущей скважиной устанавливается вышка высотой больше длины штанги. На первом этапе бурильная колонна включает в себя одну штангу и бур. После каждых 600-700 мм колонну нужно доставать и очищать от земли. По мере движения длина бурильной колонны увеличивается присоединением дополнительной штанги.
Такие необходимые операции , как подъем колонны , разборка штанги , ее сборка и обратный спуск занимают много времени. Поэтому необходимо захватывать буром максимальное количество почвы. Если бурение ведется в сыпучем грунте, то он будет опадать со стенок скважины вниз. Поэтому в «колодец» следует опускать обсадные трубы , но не до самого дна, а на расстоянии 0,5-1 метр от него.
На видео в подробностях показан процесс механизированного бурения скважины:
По мере заглубления обсадные трубы опускаются еще ниже . Бурение продолжается до водоупорного слоя. Пройти водоносный слой полностью необходимо, чтобы вода в скважину поступала в максимальном объеме (очень наглядно этот момент представлен на видео в конце статьи).
На дно скважины опускается фильтр из мелкой металлической сетки . Также фильтром служит нижняя часть обсадных труб, в стенках которых сверлятся отверстия. Перед установкой фильтра на дно скважины нужно засыпать 30-50 сантиметров крупного песка или мелкого гравия. Вода подается в дом по водопроводу с помощью насоса , поэтому необходимо подвести кабель и металлопластиковые трубы.
Пробурить скважину глубиной больше 20 метров ручным способом будет очень сложно.
Любая готовая скважина на воду, обслуживание которой проводится в достаточном объеме, будет служить десятки лет. Обслуживание - это проверка крепежа , смазка и регулировка деталей насоса , электротехнические работы и так далее. Обычно «техосмотр» проходит на месте, не требуя демонтажа оборудования.
Также необходимо провести утепление скважины , а точнее ее верхней части.
Такие материалы, как полистирол (пенопласт), минеральная или стекловата лучше использовать, если грунтовые воды расположены близко, а также при глубоком промерзании почвы.
Слой утеплителя желательно делать толщиной 35-50 сантиметров.
Как провести анализ качества воды
Питьевая вода стандартизируется по нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ ). Ознакомиться с ними можно в «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды ».
Очищение воды из скважины проводится в специальных лабораториях после определения присутствия примесей в процентном соотношении. Анализ нужно проводить регулярно, так как состав может меняться из-за сезонных и даже суточных колебаний. На основе полученных результатов, скважина на воду очищается наиболее подходящим способом.
Очистка воды из скважины
Универсальная система очистки воды из скважины - обратный осмос . Удаляются сразу несколько видов примесей, обеспечивается высокое качество жидкости. Поэтому для полного избавления от железа, гуминовых соединений, вирусов и бактерий можно использовать только эту систему.
После лабораторных анализов нужно обратиться к специалистам, которые подберут наиболее эффективную систему очистки.
Существуют такие типы фильтров для воды :
Тип «кувшин» . Содержит активированный уголь, который частично уменьшает количество загрязняющих примесей в воде. «Кувшин» не может удалить большое количество неорганических, органических примесей и бактерии. Вода фильтруется медленно. Через месяц нужно менять картридж.
Угольный . Содержит активированный уголь, который хорошо очищает воду от хлора. Из-за возможного перерыва в работе водоснабжения, картридж часто засоряется, поэтому вода по составу может стать токсичной вдвойне. Не уменьшает количество бактерий, вирусов и неорганических примесей.
Керамический . Способствует очищению воды только от «мусора» крупных фракций. Органические и неорганические вещества, вирусы и бактерии не задерживаются. Кроме того, фильтр быстро забивается грязью. Поэтому ему требуется частая очистка и дезинфекция.
С обратным осмосом . Намного понижает содержание вредных и токсичных примесей в воде. Механические барьеры и мембрана очищают жидкость почти идеально, но теряются полезные минералы и возникает эффект дистилляции. Поэтому к фильтру нужно подключать минерализатор. Не уничтожает бактерии и вирусы.
Метод коагуляции . При добавлении коагулянтов вода разделяется на 3 слоя. В верхнем собираются легкие примеси, в нижнем - токсины в виде осадка. Средний слой - питьевой. Требуется специальное оборудование. В домашних условиях процесс опасен, поскольку в воду могут попасть токсичные вещества из других слоев.
В завершении материала предлагаем посмотреть видео , на котором представлены работы по бурению:
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
Сооружение рамки для захлопывающего устройства
Иметь на приусадебном участке личный источник чистой воды очень важно, так как центральное водоснабжение доступно не всегда. Хорошим решением является бурение скважин на воду. Не обязательно должны быть задействованы специалисты и промышленная буровая установка — бурение скважин на воду доступно каждому. Попытаемся разобраться, как может быть пробурена скважина для воды своими руками.
Самыми распространенными являются два типа: фильтровая и артезианская. Первая бурится на глубину до 30 м и достигает верхнего водоносного слоя. Диаметр трубы выбирается около 130 мм. Вода из нее обычно используется для полива клумб и садовых насаждений. Из-за высокой вероятности заиливания срок службы такой скважины сравнительно мал.
Артезианская бурится на глубину от 20 до 200 м: целью такого бурения является достижение известкового водяного слоя. Диаметр трубы выбирается немного большим – до 160 мм. Расходы существенно возрастают, но и срок службы скважины при этом увеличивается до 50 лет.
О существующих способах бурения
Пробурить скважину можно различными способами.
- Шнековый способ используется для бурения неглубоких (до 30 м) скважин в мягких, рыхлых почвах.
- Роторный – метод основан на вращении бура.
- Ударно-канатный — такое бурение предполагает пробивание грунта долотом, поднимаемым и опускаемым на канате.
- Колонковый – используется бур в виде кольца, которое вращаясь, разрушает грунт.
Шнековый способ наиболее простой для ручного бурения.
Необходимое оборудование и инструмент
Скважина на воду может быть получена при помощи различного оснащения, выбор которого зависит от типа грунта и способа бурения. Инструмент должен быть изготовлен из твердых сортов углеродистой стали.
Обустройство скважины на воду может быть выполнено с использованием буровых головок следующих типов:
- Спиралевидный бур – применяется для глинистых грунтов. Длина бура – 260-290 мм, диаметр – 45-85 мм.
- Долотообразный бур: его наконечник может быть плоским, иметь вид креста или пики. Используется при бурении в твердых породах ударным способом.
- Бур в виде ложки – представляет собой эксцентрический металлический цилиндр со спиралевидной или продольной прорезью. Хорошо зарекомендовал себя при бурении в песчано-глинистых грунтах и суглинках. Длина бура – примерно 700 мм, диаметр нижней части – от 70 до 200 мм. Позволяет увеличить за один прием глубину скважины до 400 мм.
- Желонка — предназначена для работы в рыхлых грунтах ударным способом. Обычная желонка изготавливается из металлической трубы длиной до трех метров. Наружный диаметр от 95 до 220 мм, внутренний – в пределах 25-95 мм. Бывают также желонки поршневого типа.
Бур (шнек) может быть изготовлен из обычного рыбацкого ледоруба. К нему нужно приварить дополнительные резцы, изготовленные из заточенных частей напильников.
Необходимо также иметь:
- трубы металлические для удлинения коленьев треноги;
- инструмент для земельных работ: лопаты, садовые тележки;
- насос с водяным шлангом;
- козлы;
- направляющие из бруса для центровки в скважине трубы;
- газовый ключ № 3;
- сетку для просеивания гравия и гравий мелкой фракции.
Ручное бурение: подготовительный этап
Чтобы узнать, какой глубины должна быть скважина на воду на участке, не стоит обращаться в геодезическое предприятие: проще расспросить владельцев скважин возле соседних домов. Водоносный слой проходит на одном уровне, и отклонение может составить не более двух-трех метров. Если до воды не глубоко – задачу можно решить без буровой вышки: для этого нужны укороченные штанги длиной по 1,5 м. Для глубокого бурения вышка необходима.
Поэтапно подготовка к бурению с помощью вышки может быть представлена следующим образом:
- Необходимо вырыть шурф, глубина которого – 2м и более, размеры – 1,5×1,5 м. Это нужно для того, чтобы верхний рыхлый слой не осыпался и не мешал бурить.
- Грунт следует укрепить деревянными щитами, сбитыми из досок.
- Если верхний слой грунта состоит из плотных пород – шурф не нужен. Достаточно расчистить и разровнять участок выполнения работ, после чего сделать углубление около 500 мм для установки бура.
- При отсутствии промышленно изготовленного оборудования вышку можно соорудить самостоятельно: для этого годятся бревна, металлические швеллеры, трубы или уголки.
- В месте бурения устанавливается буровая вышка, по центру скважины к вышке подвешивается колонка, представляющая собой набор удлиняемых (с помощью муфт-переходников) в процессе работы штанг. На ее конце устанавливается буровая головка.
- Подготавливаем обсадные трубы: в их стенках сверлим перфорационные отверстия диаметром 5 мм выше на 500 мм от нижнего края, равномерно распределяя их по трубе на протяжении 2м.
Технология бурения скважин на воду
Бурение представляет собой циклический процесс, при котором шнек необходимо периодически очищать от грунта, для чего его необходимо полностью извлекать из скважины. Постепенно продвигаясь, достигают водоносного слоя, в результате образуется скважина на воду.
Технология поэтапно может быть расписана следующим образом.
- После установки бура его начинают вращать. Постепенно углубляясь, он создает большее сопротивление и чтобы его преодолеть, необходимо задействовать достаточное количество помощников. Смягчать движение бура можно при помощи воды: ее необходимо подливать небольшими порциями.
- Совершив несколько оборотов, бур извлекают и очищают. Грунт, по мере его накопления, вывозят.
- Постепенно углубляясь, необходимо наращивать бур с помощью дополнительных колен. Рукоятку следует переставлять выше после того, как она опустится до земли. Для того, чтобы начинать работу с высоко укрепленной рукояткой, необходимо пользоваться козлами. Вместо рукояти в некоторых случаях используют газовый ключ № 3.
- Работу продолжают и после того, как будет достигнут первый водоносный слой. Это можно заметить по влажному грунту, извлекаемому из скважины. Чтобы предотвратить затягивание шнека, на этом этапе влажный шлам следует извлекать небольшими порциями.
- Скважина должна быть глубже верхнего слоя глины, в противном случае не избежать проникновения в скважину поверхностных грунтовых вод.
- Перед тем, как начать вращение шнека, буровые штанги необходимо несколько раз переместить вверх-вниз, прочищая, таким образом, скважину.
- В готовую скважину опускается полиэтиленовая жесткая толстостенная труба, а зазор между ней и стенкой грунта следует заполнить мелким гравием. Можно использовать металлическую сварную трубу, но она не устойчива к коррозии.
Другой способ предполагает использование треноги: с помощью лебедки в обсадную трубу опускается стакан до дна скважины. Совершая возвратно-поступательные движения, он набирает грунт, который затем извлекается наружу. Постепенно скважина углубляется до необходимого уровня.
Чтобы скважина под воду была чистой, необходимо задействовать мощный центробежный или вибрационный насос для «раскачки». Во время этого процесса мелкий гравий будет уплотняться и оседать, поэтому необходимо его постепенно подсыпать.
Раскачка длится долго, при этом расходуется много воды, для отведения которой следует вырыть канаву в сторону склона или естественного водоема.
После того, как уровень воды в скважине будет достаточным для нормальной ее эксплуатации, в трубу опускают постоянный, менее мощный насос. Перед каждым включением насос рекомендуется поднять и опустить несколько раз: при этом твердый осадок будет захвачен и выведен из скважины. Это замедлит процесс заиливания. Буровые скважины на воду, как показывает практика, могут служить более 15 лет. Для увеличения этого срока проводят периодическую очистку скважины.
Чтобы определить, можно ли использовать полученную воду в качестве питьевой, необходимо провести анализ в санитарно-эпидемиологической лаборатории.
Обустройство надземной части скважины возможно в виде колодца, в котором устанавливается необходимое оборудование, или в виде надземной колонки.
В конце — видео, на котором показан один из вариантов окончания работ и проведения воды в дом.