Инструменты и материалы
В зависимости от того, какой тип скважины нужно обустроить, какова ее глубина, а также от бюджета мероприятий, выбирают инструменты и материалы.
Установку для бурения со станиной можно сварить с помощью обычного аппарата. Шнековый ручной бур покупают в магазине. К нему могут понадобиться дополнительные секции с резьбой. Их количество зависит от предполагаемой глубины источника.
Для обсадной трубы часто применяют пластиковые трубы, хотя они не настолько прочны, чтобы выдерживать движения грунта. Дольше служит бетонная обсадка или металлическая труба, но металл склонен к коррозии. Оптимальный материал – толстостенный пластик, устойчивый к низким температурам
При соединении частей нужно будет обратить внимание на качество пайки – некоторые виды пластика требуют специальных приборов
Пробивка скважины
В начале процесса над точкой бурения устанавливают копер – треногу из труб или бревен.
Если их длина будет 6 м, высота копра составит около 4,5 м, что позволит использовать для буровой штанги и обсадной колонны звенья длиной до 3 м.
Для надежности устанавливайте «ноги» копра в углубления. Если их просто упереть в забитые в землю штыри, конструкция будет ненадежной.
На копре подвешивают подъемный и буровой вороты, блок с крюком и рычаг-качалку. Далее под ним следует выбрать грунт на глубину 1,5 м (размеры выемки в плане – 1,5х1,5 м).
Забуривание на глубину до 3 м выполняют с помощью шнека, который очень важно удерживать в строго вертикальном положении. Если скважину предполагается делать глубже 7 м, в подготовленное отверстие строго вертикально следует установить направляющую трубу – кондуктор
Сложности могут представлять валуны, которые разбиваются долотом, и сухая плотная глина. Если такой слой окажется на пути бура, в скважину следует залить несколько ведер воды и после некоторой паузы попробовать выбрать глину ложечным буром или забивным стаканом.
Создание проекта постройки
Если известно, на каком уровне находится водоносная жила, то можно сразу же приступать непосредственно к выполнению работы. Но когда такой информации нет, то необходимо выяснить, на каком уровне в определённой местности находится водоносный слой.
Поэтому каждая скважина имеет свой индивидуальный проект, на который влияют следующие параметры:
- тип грунта и его геология;
- способ бурения, который будет применяться;
- получение желаемого результата в области количества и качества добываемой воды;
- глубина водоносной жилы, но не первая, с которой столкнулся бур, а та, что будет отвечать за количество воды за определённое время.
Пошаговый план работ
Специфика гидробурения предусматривает строгую очередность этапов работ: приобретается обсадная колонна, заготавливается бурильное оборудование и промывочный раствор. К началу сооружения скважины приступают после сборки малогабаритной буровой установки.
По мере заглубления шахты появляется необходимость в укреплении стенок путем установки обсадной трубы. Она препятствует осыпанию песка и попаданию в скважинный ствол фрагментов галечной породы.
Результат считается достигнутым при прохождении водоноса: бурение завершается с появлением в шахте жидкости.
Определение залегания водоносных слоев
Сооружению автономной скважины предшествует поиск подземного источника. Водоносные пласты располагаются горизонтальными слоями в обломочных и глинистых осадочных породах. Исследование уровня зеркала воды в водяных шахтах на соседних участках поможет определить примерную глубину водоносного слоя.
За точными сведениями рекомендуется обратиться в компанию, проводившую буровые работы недалеко от планируемого к разработке участка. Полную информацию можно получить после геологической оценки территории.
Особенности процедуры позволяют применять технологию гидробурения для сооружения скважинных шахт глубиной 10-30 м. При определении месторасположения водоносного горизонта рекомендуется задействовать разведывательный бур диаметром 100 мм.
Верховодка появляется в стволе после бурения первых 6 м скважиной шахты. Высокая загрязненность не позволяет использовать жидкость из верхних горизонтов для питья, допускается только ее применение для полива огорода, мытья машины и прочих хозяйственно-бытовых нужд.
О вскрытии водоноса свидетельствует увеличение объема промывочного раствора в приямке. Для облегчения ориентирования на зумпфе устанавливают специальные маячки, позволяющие контролировать изменения количества буровой жидкости в яме. Повышение уровня воды считается сигналом для прекращения процедуры.
Подготовка места бурения
Главным условием, обеспечивающим эффективность методики, является предотвращение перебоев в подаче промывочного раствора. Для требуемого количества воды необходимо подготовить специальные емкости вместимостью более 2 м³ или соорудить отдельный приямок объемом более 5 м³. Стенки этого углубления обязательно обрабатывают глиняной смесью.
Для гидробурения сооружаются 2 смежных зумпфа, соединенные переливной траншеей. В первой яме жидкость отстаивается, песок опускается на дно, из второго (основного) приямка вода подается в скважинный ствол. Приямки, предназначенные для содержания приготовленного промывочного раствора, размещаются не дальше 2 м от бурового оборудования.
К сборке бурильной установки рекомендуется приступать после подготовки резервуара с водой. Процедура монтажа несложная и занимает около 60 минут.
Бурение скважины МБУ
Для бурения скважины в песчаных породах требуется большой резерв промывочной жидкости и густой глинистый раствор. Глина перекрывает поры в стволе, препятствуя просачиванию жидкости.
Обсадные трубы из пластика.
Одновременное опускание обсадной трубы и углубление штанги с гидробуром на конце предотвращает обрушение осадочных отложений в шахту. Оптимальным материалом для обсадки являются сталь или пластик.
Для надежной фиксации колонны в теле скважины рекомендуется применять хомуты. Допускается заменять крепежные элементы веревочной петлей.
Принцип работы МБУ заключается в циклическом повторении следующих действий:
- промывочный раствор мотопомпой подается по шлангам в полость штанги;
- по трубе рабочая жидкость направляется к буровому инструменту, разрушая грунт;
- вымываемая порода с промывочным раствором заполняет первый зумпф-отстойник;
- после оседания взвеси суспензия перетекает в основной приямок, откуда вновь поступает в шланг, помпа запускается для повторения цикла.
Установка фильтра и обустройство скважины
В качестве фильтрующего элемента допускается использовать штангу с перфорированным верхним участком. Она размещается внутри обсадной колонны.
При опускании фильтра на дно обсадную трубу вытягивают из шахты до обнажения зоны перфорации. Выступающую часть обрезают для удобства обустройства оголовка. Для укрепления устья и предотвращения просачивания грунтовых вод зазор вокруг ствола заполняют щебнем и заливают бетоном. К эксплуатации скважины приступают после установки насоса.
Скважина для добычи питьевой воды с помощью насоса
Если залежи грунтовых вод находятся на глубине порядка 10 метров, существует другой эффективный и несложный метод пробить скважину.
Для начала надо выкопать яму глубиной около 1,5 метров, чтобы удалить рыхлый и сыпучий верхний слой почвы, размером примерно в квадратный метр. Оббить яму досками для удобства дальнейшей работы.
Стальную трубу с одной стороны нарезать зубьями по принципу ножовки, разогнув зубья в разные стороны. С другой стороны сделать резьбу для соединения с другими участками труб посредством муфты. С помощью хомута приделать к трубе ручки, чтобы можно было удерживать ее в вертикальном положении, на такой высоте, которая будет удобна человеку, который будет ее держать. На остальных трубах сделать резьбу с двух сторон. Длина должна быть около 3 метров.
Приготовить 200-литровую или больше бочку с водой, водяной насос типа «Малыш», шланг такой длины, чтобы была возможность опустить его из бочки в середину трубы почти до земли.
Диаметр трубы должен быть не менее 120 мм, в дальнейшем она будет использоваться, как обсадная.
Производить такие работы в одиночку неудобно, поэтому лучше найти помощника.
Поворачивая трубу немного из одной стороны в другую, углубить ее насколько возможно. Затем включить насос. Вода под напором будет размывать грунт у основания трубы, и она под своим весом и благодаря усилиям человека, который ее вращает туда-сюда, будет опускаться вниз все глубже и глубже.
Для наполнения бочки можно использовать ту воду, которая будет выливаться из трубы, предварительно процедив ее через сито, или заготовить другую. Соединяя последовательно трубы, можно довольно быстро добраться до водоносного слоя. Убрав ненужные уже доски, яму надо закопать, укрепив в середине трубу. Сверху приделать крышку, чтобы в скважину не попадал мусор. Воду качать с помощью глубинного насоса или насосной станции.
Это не единственный способ, как сделать скважину своими руками, но довольно простой и не требующий дорогостоящего оборудования или сложных видов работ – сварка, резка, заточка и так далее.
Виды скважин и колодцев
Существует несколько видов скважин, различающихся друг от друга по глубине, следовательно, и по качеству подаваемой воды. На глубину от 10 до 50 метров бурятся мелкие или песчаные скважины.
Если источник глубиной более 50 метров, то он считается артезианским. Для него характерен известняковый слой, и пробить его можно только при наличии спецтехники.
Если пробить источник воды планируется самостоятельно, то выделяют и ручную технологию бурения. На чем остановить свой выбор, зависит от величины планируемого заглубления, вида почвы, целей использования воды.
Наиболее распространенными видами источников воды являются колодец, скважина на песок и артезианская скважина. Для них характерна своя глубина, качество и объем подаваемой воды. Также различаются они по виду почв, в которых пробиваются, и по сроку эксплуатации.
Основные виды:
- колодец;
- на песок;
- артезианская.
Колодец или абиссинский колодец не требует привлечения для работы спецтехники, и может быть сделан самостоятельно. Используется металлическая труба с острым наконечником и отверстиями по стенкам.
Трубка забивается в землю на глубину 8-10 метров. Благодаря отверстиям на стенках труба является осадной, и одновременно служит фильтром для колодца. Порода почвы не должна быть твердой.
К преимуществам такого колодца можно отнести доступность изготовления своими усилиями и простоту конструкции. Однако есть свои минусы — невозможно установить углубленный насос, а только поверхностный, из-за малого диаметра трубы.
Вследствие этого нет возможности обеспечить достаточный напор водоснабжения. Также недостатком является относительно небольшой срок службы, около 5 лет.
Заглубление на песок происходит до уровня 15-30 метров. В пробуренное отверстие устанавливается труба, на конце которой крепится металлическая сетка из нержавеющей стали. Сетка предназначена для фильтрации гальки, которыми богаты крупно-фракционные пески.
Именно в этих пластах устанавливается фильтрационная труба. Такой источник воды способен обеспечить потребности загородного дома. При постоянной эксплуатации он прослужит 15 лет.
Поэтому глубина залегания артезианской воды может достигать и 200 метров. Такой источник может обеспечить больше 10 кубометров воды в час. Его срок службы составляет 50 лет.
Устанавливаем металлопластиковые трубы своими руками: инструменты, необходимые для монтажа, а также пошаговая инструкция.
Виды скважин
Чтобы пробурить скважину, нужно выяснить расположение водоносных пластов
На участке можно обустроить несколько видов источников, которые отличаются конструкцией. При этом необходимо уточнить, на какой глубине находится вода, чтобы выбрать оптимальное место. Обычно при оформлении документов хозяевам советуют то или иное расположение. В особо трудных случаях приходится выкладывать большие средства, чтобы добраться до воды, например, если дом расположен на холме, глубина скважины автоматически увеличивается на расстояние, равное его высоте.
Виды источников, которые можно сделать своими руками:
- абиссинская скважина – самая простая конструкция;
- скважина на песок – глубина до 12 метров;
- артезианская – скважина на известняке.
Абиссинский колодец – это труба диаметром до 4 см. Может быть еще меньше – 2,5 см. Внизу находится фильтр и острый наконечник, поэтому абиссинку еще называют иглой. Выкачивать воду можно с помощью ручного насоса или насосной станции, подключенной к электричеству. В зависимости от скорости наполнения скважины в час выкачивают до 3 кубических метров жидкости.
Преимущества обустройства абиссинского колодца:
- скорость – на установку уходит несколько часов и далее можно пользоваться источником;
- нет необходимости покупать дорогие материалы и арендовать буровую технику;
- длительный срок службы 10 – 15 лет, если правильно обустроить подземную водозаборную часть.
При расстоянии до водного зеркала свыше 8 метров, нужно дополнительно обустраивать кессон для насосной станции на несколько метров ниже уровня земли, что повлечет за собой дополнительные затраты времени и средств. Проблема в том, что станция не может поднять жидкость с большой глубины, а погружной насос не помещается в очень узкое отверстие обсадной трубы. Прежде чем приступить к обустройству, нужно выяснить глубину залегания водоносного слоя и определить тип грунта.
Скважина на песок
Песчаный грунт хорошо фильтрует жидкость от крупных частиц, поэтому вода в скважине отличается прозрачностью. При условии правильно выполненного фильтра. Основной проблемой является сыпучесть, поэтому стенки во время монтажа скважины часто обрушиваются. В то же время буровые установки легко справляются с мягким слоем, поэтому работа длится недолго.
Песчаные скважины можно бурить на глубину до 35 метров, но у них много недостатков:
- недостаточная природная фильтрация воды, так как песок не удаляет растворенные вещества и остатки сточных вод, а также пестициды и другие виды сельскохозяйственной химии;
- скважина может работать не дольше 20 лет, далее происходит процесс заиливания и необходим капитальный ремонт с промыванием;
- песок забивает фильтр, прочистить который можно, достав полностью обсадную трубу;
- необходимость в регулярной очистке насоса, так как его фильтрующий элемент также забивается мелкими твердыми частицами.
Тем не менее, большая часть имеющихся скважин – песчаные, так как обходятся намного дешевле артезианских.
Артезианский колодец
Водоносный известняк может находиться на глубине от 50 до 250 метров. В одном районе разница составляет до 150 – 200 метров. Существует мнение, что артезианская вода намного чище, чем песчаная. Это не совсем верно. Она немного чище, так как жидкость проходит больше слоев грунта. Главное достоинство артезианского колодца – высокая скорость наполнения и неиссякаемый запас воды. В известняковых породах жидкость находится под высоким давлением и при бурении она поднимается выше. Были случаи, когда вода сама выливалась через край горловины. Таким образом жидкость можно поднять на нужный уровень, чтобы иметь возможность установить насосную станцию или неглубокий погружной насос.
Преимущество артезианского колодца:
- нет сезонных колебаний уровня воды, что положительно сказывается на работе насосного оборудования;
- жидкость чище – ее можно использовать в сыром виде без кипячения;
- растворенные минералы оказывают положительный эффект на здоровье;
- не требуется ремонт и обслуживание при условии качественного монтажа;
- долгий срок службы – более 50 лет.
Самая глубокая артезианская скважина, пробуренная человеком, достигает глубины более 12 км. Находится она на Кольском полуострове и занесена в Книгу рекордов Гиннеса. Китайцы еще в 13 веке бурили вручную очень глубокие колодцы – до 1,5 км.
Обустройство абиссинского колодца
Перед тем, как бурить скважину под воду, нужно изучить все детали. Чтобы получить воду из абиссинской скважины, необходимо выполнить ее забивку. Однако перед тем как пробурить водяную скважину нужно позаботиться о наличии всех элементов колодца. Их можно приобрести в любом специализированном магазине или сделать своими руками.
Процесс самостоятельного изготовления выглядит следующим образом:
- Берут трубу диаметром 1 дюйм и длиной 1 метр. Из нее делают основу фильтрующего элемента, делая щелевидные отверстия в стенках трубы с шагом 2 см на протяжении 0,8 метра.
- Фильтрующую часть обматывают проволокой и натягивают сеть фильтрового плетения, фиксируя ее с помощью хомутов через каждые 10 см.
- На конце фильтрующей части закрепляют конус высотой 10 см и с диаметром, немного превышающим диаметр основного ствола. Фиксацию конуса можно выполнить, используя припой из олова.
- Тело скважины можно изготовить из трубы диаметром 1 дюйм, взяв отрезки около 1,5 метров.
Чтобы забить скважину своими руками, нужно выполнить следующие действия:
- Перед тем как пробить скважину для воды своими руками, определяют место расположения скважины и делают приямок, площадь которого должна составлять около 1 м2, а глубина около 0,5 метра.
- Далее с помощью ручного бура начинают бурить скважину. При необходимости длину штанги наращивают, используя трубы диаметром 0,5 дюйма. Для их соединения используют муфты и болты.
- После того как бур достигнет сильно увлажненного песка, начинают выполнять непосредственно забивку. Для этой цели фильтрующую часть посредством резьбового соединения стыкуют с первой трубой. На верхней части трубы закрепляют муфту с завершением, что позволит защитить трубу от деформации при сильных ударах бабки. Далее на трубу нанизывают бабку и производят несколько сильных ударов. Вместо бабки можно использовать кувалду, но в этом случае повышается риск деформации трубы. В процессе забивки выполняют обсыпку трубы грунтом с его последующим уплотнением.
- Забивка скважины на воду вручную должна сопровождаться постоянным заливанием воды в трубу и прослушиванием, такие мероприятия позволяют не пройти мимо водоносного слоя. Для этого через каждые 50-60 см ствол поворачивают и слушают издающийся звук. При наличии шелеста и скрежета можно говорить о слое песка крупной или мелкой фракции.
- При появлении шума, характерного для присутствия воды, подают еще порцию жидкости в трубу и определяют скорость просачивания. При медленном просачивании воды выполняют забивку еще на 0,5 метра, при быстром уходе – еще на 0,3 метра.
- Завершающим этапом решения вопроса, как самому пробурить скважину для воды, является установка насосного оборудования.
Обустройство фильтровой скважины
Перед тем как самостоятельно пробурить скважину на воду необходимо уточнить, на какой глубине располагается водоносный слой. Можно узнать у соседей, которые уже пользуются подобным источником водоснабжения. Если вода расположена на глубине больше 20 метров, то рекомендуется пригласить бригаду опытных бурильщиков или арендовать специальное оборудование.
Для дальнейшего решения вопроса, как выкопать скважину своими руками, требуется изготовление треноги и закрепление на ней лебедки, для чего нужно выполнить следующее:
- Берут три бруска, делают в них отверстия для трубки, посредством которой затем соединяют бруски.
- Треногу устанавливают над предполагаемой скважиной и фиксируют опоры, предотвращая их заглубление в грунт в процессе бурения.
- Дальше к треноге цепляют лебедку: в верхней части – электрическую, в нижней части – механическую.
- На лебедке закрепляют бур.
Бурить скважину вручную следует по такой схеме:
- На установленный в вертикальном положении бур крепят рукоятку.
- Два человека начинают движение по часовой стрелке, погружая бур в грунт.
- После вкручивания на глубину 50-60 см бур нужно поднять и стряхнуть с него почву.
- Когда бур достигнет водоносного слоя, в скважину погружают насосное оборудование и откачивают грязную воду. Откачивание выполняют до поступления чистой воды из скважины.
Завершающими мероприятиями является обустройство скважины, включая отсыпку донного фильтра, монтаж обсадной трубы, установку насоса, оголовка и кессона.
Определение глубины залегания плывуна
Как же определить глубину залегания плывуна на вашем участке и решить, стоит ли браться за дело? Самый верный и точный способ – бурить разведывательную скважину шнековым буром, тем, которым проделывают отверстия для установки столбов зля забора.
Для этого нужно соорудить треногу трехметровой высоты, одна нога которой будет лестницей, а в верхней части этой пирамиды предусмотреть некое отверстие, через которое будет перемещаться удлиненный шток бура. Из центра этого отверстия опускается отвес, указывающий место будущей скважины.
Для наращивания длины штока бура подойдет труба диаметром 25 мм, то есть 3/4 дюйма. Способ наращивания простой – к одному концу каждой трубы приваривается отрезок трубы бОльшего диаметра длиной примерно 10 см, надевается на конец штока. Сверлится сквозное отверстие и шплинтуется болтом. Резьбовое соединение выполнить сложнее.
При прохождении вязкой сухой глины, не загоняйте инструмент слишком глубоко. Вращать шток можно даже при помощи одного или двух газовых ключей, либо изготовить такой зажим:
Самодельный зажим для штока
Особенности конструкции
При обустройстве песчаной скважины необходимо знать, как правильно сделать скважину и принимать во внимание следующие моменты:
- Вода из такого источника имеет не всегда хорошее качество, поэтому рекомендуется выполнять дополнительную очистку поднимаемой жидкости.
- Песчаная скважина может безупречно эксплуатироваться на протяжении 15 лет. Срок службы определяется слоем, в котором находится фильтрующая часть конструкции. При наличии крупных включений эксплуатация может продлиться на большее время.
- Безупречная подача воды из песчаной скважины возможно только при условии постоянного откачивания. В противном случае от подобного источника лучше отказаться.
- При наличии двух песчаных скважин одинаковой глубины дебет одной из них будет всегда меньше.
- Необходима регулярная прочистка фильтрующего элемента с периодичность 1 раз в полгода или в год.
1 Колонковый способ бурения
Бурение скважины колонковым способом выполняется с применением специального оборудования, в обиходе имеющего простое название – «стакан». Стакан представляет собою стальную трубу, нижний край которой оборудован заточенной режущей кромкой (это может быть как заточенный оголовок самой трубы, так и приваренная к ней коронка с резцами).
В землю стакан вворачивается как обычный бур – по спиралеобразной траектории, при этом, при проходке 0.5-1 метра земли он вынимается на поверхность, для очистки внутренней полости трубы от разбуренной породы.
Сверху буровой трубы монтируется специальный соединительный элемент, чаще всего он выполняется в форме обычного резьбового соединения, к которому будут крепиться буровые штанги. Наращивание колонковой трубы буровыми штангами осуществляется после того, как размер скважины достиг размера 1\3 длины трубы.
К верху стакана крепится штанга, и проходится ещё 1-1.3 метра земли. В эксплуатации не распространены буровые штанги длиною свыше полутора метра, так как чрезмерно длинные конструкции, в силу своего веса и габаритов, неудобны в использовании. Следующая штанга резьбовым соединением монтируется на предыдущую – таким образом наращивание буровой колонны выполняется до тех пор, пока не будет достигнут водоносный горизонт.
Чем глубже в грунте находится колонковая труба, тем более сильное давление оказывает на неё порода. Учтите, что в случае поломки колонны внутри скважины достать из шахты её элементы будет очень проблематично. Чтобы избежать разрыва колонны необходимо постоянно контролировать надежность резьбовых соединений на предмет отсутствия люфтов.
Начало бурения скважины своими руками — применение бензобура
Главным достоинством, которое обеспечивает колонковая технология, является идеально ровная форма скважины. К недостаткам можно отнести большую трудоемкость процесса, так как вращать внутри грунта трубу намного сложнее, чем шнек.
1.1 Ударно-канатный метод (желонирование)
Данная технология к классическому бурению имеет весьма косвенное отношение. Как и в колонковом методе, тут используется полая труба (материал, из которого она изготавливается, зависит от типа грунта: для мягких грунтов подойдет изделие из толстой стали, для твердой породы – тяжелая бетонная труба). На нижней части трубы находится режущее приспособление («клыки»), которые пробивают грунт и захватывают его внутрь цилиндра.
Желонка роняется в скважину с высоты 2 метра, для этого строится специальная тренога, к ней труба крепится с помощью троса, с помощью которого в дальнейшем извлекается из скважины. Для очистки внутренней полости трубы от шлама (земли), в ней вырезается отверстие на расстоянии 50 см от нижнего края.
Для того чтобы почва лучше поддавалась «пробивке», в скважину заливается обычная вода, либо глиняная смесь, для размягчения грунта. По завершению бурения она вычерпывается с помощью специального ковша.
Для бурения скважины ударно-канатным способом, на практике, требуется как минимум 4 человека. Поскольку сама по себе желонка и так достаточно тяжелая конструкция, а её ещё необходимо вытягивать на поверхность полностью забитую землей, желонирование является очень сложным процессом, который требует затрат большого количества сил и энергии. Именно по этому, для самостоятельного бурения источника на воду лучше выбрать шнековый метод.
1.2 Бурение шнековым способом
Технология шнекового бурения является оптимальным вариантом для создания неглубоких скважин своими руками. Название метод получил от вида оборудования, которое используется для разрушения грунта – шнека. Шнек является винтообразной конструкцией, которая ввинчивается в землю и при вынимании на поверхность забирает с собой разбуренную породу.
Самодельная буровая установка
Шнек состоит из двух основных элементов: штока – центральной оси, к которой крепятся лопасти, и самих лопастей – которые расположены по всей длине конструкции под определенным углом друг к другу.
Для облегчения бурения используется вода, которая заливается внутрь скважины для размягчения почвы.
Единственным недостатком бурения шнеком является то, что лопасти при извлечении конструкции на поверхность могут терять часть разрыхленного грунта, который придется повторно изымать из скважины. Несмотря на это, данная технология обладает одним ключевым достоинством, которое делает её предпочтительней вышеперечисленных методов: шнек, при небольших трудозатратах, обеспечивает максимальную эффективность бурения.