Содержание
Как забить скважину на воду своими руками: пошаговая инструкция для работ
Приняв решение делать на своем участке скважину, домовладелец должен определиться с ее типом. Ведь существует несколько разновидностей питьевых скважин, и все они отличаются технологией устройства, характеристиками и стоимостью проведения работ.
Забить скважину своими руками несложно!
Что такое забивной колодец
Вообще, существует несколько названий этого типа источников – забивная скважина, абиссинский колодец и скважина игла. Все эти термины обозначают одно и то же. По сути, этот источник представляет собой отрезок тонкой трубы с острым наконечником и фильтром на конце. Он забивается в грунт до первого водоносного слоя, обычно это песчаник.
При этом в конструкции не предусмотрена дополнительная обсадная труба – буровая штанга, одновременно является и обсадной колонной. Фактически, при бурении источников на глубину до 10-15 метров, абиссинские колодцы считаются самым эффективным решением.
Сама труба имеет диаметр 1-1,5 дюйма, а для выкачки воды, она оснащается специальными вакуумными насосами, т.к. из-за малого диаметра трубы, в нее не получится опустить погружное устройство. Однако, у этих устройств есть одно ограничение – они могут поднять воду с глубины до 8 метров. Поэтому, если водоносный слой расположен ниже, забивную скважину сделать не получится.
Схема устройства забивной скважины
Конструкция
Одно из главных достоинств абиссинского колодца перед другими видами скважин – это простота его конструкции.
Он состоит из таких элементов:
- заостренный наконечник – так называемая игла, служит для облегчения проходки грунта;
- фильтра – располагается после наконечника, через него вода поступает внутрь трубы;
- основная труба – это отрезки стальной или пластиковой трубы диной 1,5-2 метра. Для соединения между собой, на них делается резьба;
- уплотнители – используются в местах стыка участков основной трубы;
- насос.
Получается, что в конструкции нет никаких специфических или недоступных элементов. Насос может быть либо электрическим, либо ручным. Кстати, если совместить оба этих варианта, можно застраховать скважину на воду от пропажи электричества.
Плюсы и минусы забивных скважин
Как и любой другой тип скважин, забивные источники, обладают своими преимуществами и недостатками.
Плюсы:
- дешевизна изготовления – если забить скважину своими руками, то конечная стоимость выйдет в пределах 5-7 тысяч рублей. А если воспользоваться услугами подрядчика, то 10-14 тысяч;
- простота конструкции и работ по обустройству – все работы можно провести самостоятельно;
- чистая вода – благодаря конструкции, в источник не попадает верховодка, поэтому, не смотря на малую глубину, из скважины поступает чистая вода;
- можно сделать на ограниченном пространстве, а для бурения не требуется спецтехника;
- срок службы колодца составляет порядка 30-ти лет;
- можно автоматизировать подачу воды;
- производительность составляет 1,5-3 м3час.
Кроме того, для бурения не требуется специфического инструмента, а все работы проводятся очень быстро – реально управиться за один день.
Минусы:
- т.к. у иглы небольшой диаметр, забивную скважину не получится оснастить мощным насосом, поэтому есть ограничения по глубине залегания водоносного слоя;
- этот вариант скважин подходит для рыхлых и песчаных грунтов;
- если при забивании труба наткнется на крупный камень, работы, скорее всего, придется начинать заново.
Таким образом, абиссинские колодцы не лишены своих недостатков. Однако, благодаря своей дешевизне и простоте изготовления, они уже давно завоевали популярность среди домовладельцев. И если геологические условия благоприятны, забивной источник станет самым оптимальным вариантом для организации водоснабжения.
Подготовка к бурению
Перед тем как приступать к бурению, нужно приготовить все конструктивные элементы иглы:
- основную трубу;
- наконечник;
- фильтр.
Главный элемент забивной скважины это труба, поэтому не стоит на ней экономить. В идеале, она должна быть сделана из нержавейки. Диаметр берется 1-1,5 дюйма – в большем нет необходимости.
Подготовительные работы проводятся в такой последовательности:
- труба режется на отрезки 1,5-2 метра;Трубы
- затем нужно сделать фильтр. Его длина составляет от 500 до 1500 мм. Для этого, на первом отрезке трубы сверлятся отверстия диаметром 5-6 мм с шагом в 10-20 мм в шахматном порядке;
- после этого, участок с насверленными дырками нужно по всей длине обмотать сеткой. Лучше, если она будет также из нержавейки. Для надежности, она припаивается к основе. Если же сетки нет, то можно намотать на колонну тонкую проволоку – на качество работы это не повлияет;
- следующий важный элемент – это наконечник. Он делается в виде конуса из металлического целика. Проще всего, обратиться к токарю – т.к. без специального инструмента его сделать не получится. При изготовлении, нужно придерживаться двух правил – диаметр иглы должен быть большим, чем основная колонна, и делать его лучше из того же материала, т.е. из нержавейки;
- теперь нужно подготовить части труб – на них нужно нарезать резьбу, т.к. это самый оптимальный вариант для соединения.
Наконечник с фильтром
Еще один вариант исполнения
На этом, подготовительные работы заканчиваются и можно переходить к бурильным работам.
Процесс бурения
После того, как будет точно определено место для источника, можно приступать к установке иглы.
Процесс ручного бурения
Работы делаются в такой последовательности:
- если планируется использование иглы зимой, нужно заранее позаботиться об ее утеплении, поэтому желательно сразу вырыть котлован глубиной 1,5-2 метра;
- вначале, легче всего пробурить в земле отверстие на несколько метров. Для этого подойдет обычный садовый бур, хотя можно и сразу начинать с забивания;
- для забивания нужно использовать деревянную прокладку, либо специальную металлическую насадку, чтобы не повредить окончание трубы;Насадка для забивания
- по мере заглубления, дополнительные секции соединяются муфтами, при этом, все резьбовые соединения нужно хорошо герметизировать;
- чтобы узнать о достижении водоносного слоя, в трубу заливается вода – как только она начнет беспрепятственно уходить вниз, значит, нужный пласт найден;
- после этого, игла забивается еще на 500–600 мм и к ней монтируется насос.
В первую очередь, из трубы требуется удалить всю грязь, для этого ее нужно хорошо прокачать. Прокачка завершается, как только из насоса начнет поступать чистая жидкость.
Вообще, желательно сдать ее на лабораторный анализ, и если ее качество удовлетворительное, переходить к окончательному обустройству. Если же вода не очень, то можно попробовать заглубить еще на несколько метров.
Окончательный этап – это бетонировка основания вокруг скважины. Это защитит источник от проникновения верховодки.
Скважина для воды своими руками: технологии ручного бурения
Главная » Водоснабжение » Скважина для воды своими руками: технологии ручного бурения
Для нормального жизнеобеспечения в доме или на даче должна быть постоянно вода. Чаще всего источниками являются колодец или скважина. Предпочтительнее — скважина.
Во-первых, потому что достигаются, как правило, достаточно глубоко залегающие водоносные пласты с более чистой водой. Во-вторых, служат они дольше. В-третьих, дебит (скорость пополнение) у них значительно выше.
Немаловажно и то, что возможно бурение скважин на воду своими руками. Есть несколько технологий, вам надо только выбрать.
Вода возле дома — это всегда хорошо
Способы самостоятельного бурения скважин на воду
Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.
Шнековое бурение
При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт.
После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину.
Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.
Так выглядит шнек
Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.
Обратите внимание
По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.
Ручная буровая шнековая установка
Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.
При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.
Гидробудрение (при помощи помпы или насоса)
Как понятно из названия этот способ использует для бурения скважин воду. При самостоятельном применении чаще всего воду подают насосом в трубу. Она выходит через специальные отверстия внизу бура, вытекает самотеком через зазор между наружной стенкой трубы и стенками скважины.
Схема организации гидробурения
Кроме бура и труб с резьбой для этого метода еще необходима помпа. Перед началом работ возле будущей скважины копаются два приямка. В первом оседает основное количество грунта, во второй поступает вода, лишенная большей части примесей. Воды для процесса надо немного — она постоянно циркулирует.
Из первого приямка периодически осадки убирают обычно совковой лопатой. При необходимости, если вода стала слишком уж грязной, ее можно заменить. Ее откачивают при помощи той же помпы, только не подают в скважину, а сливают куда-то на участок. Залив новую партию воды можно бурение продолжать.
После того как скважина достигла требуемой глубины, в нее заводится обсадная труба с фильтром на конце. В последнее время чаще всего используется труба ПНД или ПВХ.
С ПНД работать проще — она хорошо гнется. Фильтр — это дырки, насверленные на конце обсадной трубы. Длинна такого фильтра — около метра.
Потом поверх можно намотать проволоку из нержавейки, а сверху мелкую сетку из той же нержавейки.
Ударно-канатный метод
Один из самых простых в реализации способов сделать скважину самостоятельно — ударно-канатный. Но он и самый медленный, при отсутствии механизации требует значительных физических усилий. С другой стороны, его можно рассматривать как тренажер. Причем очень эффективный — работают почти все мышцы тела.
Ударно-канатное бурение скважин на воду своими руками — универсальный метод, который можно применять на любом виде грунтов. Меняется только снаряд, а технология и установка остается такой же:
- На глинистых и других несыпучих грунтах используют отрезок толстостеной металлической трубы, на конце которой сделана режущая кромка, скошенная внутрь. Его еще называют бур-стакан за характерную форму. Его несложно сделать своими руками. Главное — найти трубу с толстой стенкой (чем толще, тем лучше). Остается заточить нижнюю режущую кромку, сделать прорези в боках (для легкого удаления грунта), а в верхней части сделать «ушки» для крепления карабина и троса.Снаряд для ударно-канатного бурения
- В слое сыпучих пород — щебня, песка — используют желонки. Это отрезок трубы ко дну которого приварен подпружиненная клапан. При ударе клапан открывается, грунт попадает внутрь трубы. При подъеме под действием сила тяжести клапан закрывается, не давая высыпаться породе.Желонка с клапаном для сыпучих грунтов
- В тех же грунтах иногда эффективнее использовать бур-ложку. Он так назван за специфическую форму нижней части — двух загнутых навстречу друг другу лепестков.Бур-ложка для вязкого грунта
- На скальных породах применяется буровое долото. Сначала порода дробиться, потом вынимается при помощи одного из описанных выше снарядов — каким удобнее, таким и работают.
Установка канатного бурения может быть выполнена по-разному. Самый распространенный вид — тренога, в центре которой закреплен блок. Но блок может крепиться и к Г-образной конструкции, также для облегчения труда можно использовать электродвигатель с редуктором.
Конструкция ударно-канатной установки В виде Г-образной стойкиТренога — самый распространенный вид установкиСпособ механизации
Сама технология ударно-канатного бурения очень проста: снаряд поднимают, отпускают в свободное падение. Так повторяется много раз. С каждым ударом скважина становится чуть-чуть глубже. Когда пройден участок в 50 см, снаряд вынимают, освобождают от грунта. И все повторяется заново.
Чтобы бурение шло быстрее, необходим тяжелый снаряд. Если стенки трубы толстые, масса и так может быть значительной. При необходимости можно утяжелить — залить свинцом верхнюю часть трубы.
Важно
Также для ускорения прохождения нижний край можно заточить, но делать это надо так, чтобы скос был направлен внутрь. Еще один момент: обратите внимание на прорези в буровых снарядах. Они облегчают удаление породы.
Особенно это важно при прохождении плотных, вязких глиняных пластов.
Трос для ударно-канатной буровой установки нужен диаметром 10-12 мм. Если работать будете вручную, необходимы перчатки. При прохождении верхних слоев проще использовать ручной бур, а для более легкого прохождения верхних слоев в сухое время, можно в пробуренную скважину залить воды.
Обсадная труба и фильтр
Все описанные выше технологии самостоятельного бурения скважин на воду имеют общие черты. После того как скважина вышла на водоносный горизонт (в породе появится вода в больших количествах), еще некоторое время продолжают бурить, углубляясь в глубь водоноса на 1-2 метра. Затем весь буровой снаряд разбирают, а внутрь скважины устанавливают обсадную трубу.
С обсадной трубой надо разобраться. Диаметр выберите в зависимости от того, какого размера вам пробурили скважину и от типа насоса, который планируете использовать. Надо внимательно отнестись к выбору материала.
Некоторое время для обсадной трубы использовали асбестовые трубы. Но они очень вредны — сильнейший канцероген. Не стоит использовать и оцинкованные трубы — цинк из организма не выводится, накапливается.
А отравление им имеет очень плохие последствия.
Остается не такой большой выбор — трубы из стали и нержавейки, а также пластиковые — ПНД и ПВХ. Нержавейка — практически идеальный вариант, за исключением цены и сложности сварки. Чтобы шов не ржавел необходима сварка в аргонной среде, а это непросто. Хотя, в некоторой степени помочь могут специальные электроды для сварки нержавейки.
В последние годы все более популярны трубы из пластика. ПВХ и ПНД — дешево и сердито, но для их установки скважина должна быть идеально ровной. Еще один момент — пластик не очень хорошо переносит нагрузки.
Потому их использовать можно на небольшой глубине — метров до 15.
В любом случае ставить для скважины канализационные трубы не стоит, лучше все-таки найти водопроводные, хоть они и дороже стоят: стенки в них разной толщины, так что вложения оправдаются.
Стальные трубы точно не сомнутся и простоят долго, но и у их есть существенный недостаток: они ржавеют. Тем не менее, из описанных выше вариантов именно металл оптимальный, если нет средств на нержавейку.
Чтобы внутрь обсадной трубы поступала вода, в нижней ее части, которая погружается в водоносный горизонт, делают фильтр. В трубе делают отверстия. Есть два варианта. Первый — сверлом большого диаметра, в четыре ряда в шахматном порядке. Второй — прорезают болгаркой продольные щели (размер 1,5-2,5 мм).
Поверху трубы наматывают проволоку (3-4 мм диаметром), а сверху нее крепят сетку с очень мелкой ячейкой. Лучше всего использовать нержавейку. В этом случае можно будет промывать фильтр от отложений при помощи промывочных растворов, а проволоку и сетку можно приварить к трубе.
Если использовать любой другой металл, через некоторое время фильтр выйдет из строя. Черный металл ржавеет, остальные разрушаются из-за электролитической коррозии.
Абиссинский колодец или скважина-игла
Это вид ручного бурения скважин на воду и бурением не назовешь — специальную штангу с литым конусообразным наконечником забивают в грунт, наращивая по мере надобности трубами-штангами (длинна одной 1-2 метра), которые соединяются при помощи резьбы. Называют этот тип скважин по-разному, забивная, абиссинская, игла. Все это об одном методе.
Отличие от всех других методов в том, что эти трубы так и остаются в земле, именно по ним будет поступать вода. То есть это скважина без установки обсадной трубы. Ее пробивают при помощи этих труб, их же потом и используют.
Потому в качестве штанг, которыми наращивают иглу, используют водопроводные трубы с толстой стенкой. Диаметр от 25 -32 мм. Так как трубы забиваются навсегда, их соединение должно быть герметичным.
Совет
Традиционно для повышения надежности используют подмотку (обычно — льняную), можно ее обмазать герметиком.
Первый элемент абиссинского колодца называется иглой. Но наконечник-пика далеко не единственное отличие этой части от других. Почти во всю длину трубы насверлены в ней отверстия. Это — фильтр для воды. Через них внутрь будет поступать вода. Чтобы они не забивались породой, поверх трубы спиралью наматывают проволоку, а на нее крепят мелкую сетку.
Чтобы скважина служила долго, не забивалась, была возможность сделать промывку, проволока и сетка должны быть из нержавейки. Только в таком варианте служить фильтр будет долго и без проблем. Использование других металлов, пусть и нержавеющих, намного сокращает срок службы скважины — металлы разрушаются за счет электролитической коррозии.
Потому латунная, медная или какая-либо другая проволока или сетка на стальную трубу не подходят.
Первый элемент абиссинского колодца — игла с наконечником-пикой и фильтром
Еще один момент. Чтобы при забивании сетку и намотку не оторвало, их приваривают к трубе. Следующий момент: диаметр широкой части конуса должен быть шире диаметра трубы. При забивании конус оставляет отверстие большей ширины, чем идущая за ними труба с намоткой, потому ее не сорвет.
Техпроцесс забивания скважины-иглы чрезвычайно прост: бьют по трубе, загоняя ее в грунт. Но если стучать чем-то тяжелым по верхушке трубы, она деформируется.
Потому делают специальное устройство — бабку и конус, который навинчивается на верхушку трубы. Внутри бабки ударная поверхность имеет тоже форму конуса. Имеющиеся полости внутри заливаются свинцом — для увеличения веса.
Чем больше весит снаряд, тем быстрее будет забиваться труба, но учтите, что поднимать его надо руками и очень много раз.
Сама баба в диаметре намного больше, чем труба, которую будут забивать. Чтобы при ее движении не было люфта внизу устанавливается шайба подходящего диаметра (чуть больше наружного диаметра трубы).
В результате бабка свободно ходит вверх/вниз, но без какого-либо люфта. Высота подъема снаряда определяется его размерами — надо чтобы она не слетала с забиваемой трубы.
Внешний вид бабки для забивки абиссинского колодца и ее чертеж расположены ниже.
Бабка для забивания скважины-иглы в разрезеТак выглядит снаряд для забивания скважиныЭто конус для центровки усилия удара
Это не единственное приспособление, при помощи которого забивают скважины. Делают на трубу мощный зажим, который фиксируется по принципу струбцины. Вместо бабки используют тяжелое металлическое кольцо с двумя ручками. Как им работать — смотрите в видео.
Как видите, пробить скважину на воду можно и внутри дома или даже на дне старого колодца. Не так много места надо.
Как оборудовать пробитую скважину
Пробить/пробурить скважину недостаточно. Надо еще воду поднять, а это — совсем другая история. Как провести воду из скважины к дому читайте тут. Если хотите сделать водоснабжение постоянным, с нормальным давлением, чтобы можно было подключать бытовую технику, вам понадобится насосная станция.
Для сезонного водоснабжения на даче обойтись можно более скромным набором:
- вибрационный насос;
- обратный клапан, который устанавливается перед насосом;
- емкость для воды;
- поливочный шланг;
- краны и т.д.
Обратите внимание, что обратный клапан устанавливается перед насосом, а не на конце шланга, погруженного в скважину. Просто так этот самый шланг при заморозках не разорвет. Еще один плюс такого устройства — проще демонтировать на зиму.
Еще один совет: скважину надо чем-то закрыть. В домах постоянного проживания делают кессон — бетонный или пластиковый бункер, который находится ниже глубины промерзания. В нем ставят все оборудование. При использовании воды только периодически кессон — слишком дорогое удовольствие. Но закрыть скважину чем-то надо.
Во-первых в нее может упасть какая-то живность, что никак не обрадует вас. Во-вторых, «добрые»соседи могут что-то уронить. Более бюджетный выход — построить домик по типу колодезного. Еще более дешевый вариант — выкопать приямок, оббить его доской, сделать дощатую крышку.
Ключевой момент: все это должно запираться на замок.
Как пробурить и обустроить скважину на воду своими руками? Технология и способы бурения, виды скважин
Скважина на воду своими руками – это реальный способ обеспечить водой участок в рамках подготовки к строительству частного дома, тем самым построив на перспективу надежное водоснабжение на загородном участке, где отсутствует централизованная подача воды.
Обустройство такого водного источника требует существенных финансовых и трудовых затрат. Для бурения потребуются специальные приспособления и оборудование, но при правильной организации работ все можно сделать самостоятельно и надежно.
Технологии бурения
Для того, чтобы обустроить собственную скважину на воду, необходимо отыскать нужный водный пласт, определить глубину его залегания и пробурить в земле канал (ствол скважины), входящий в этот продуктивный слой. Ниже рассмотрены основные способы бурения.
Шнековый метод
Для такого бурения используется бур (шнек) в виде стержня с резцом на торце и лопастями, расположенными по винтовой линии. Элементарными шнеками можно считать садовые или рыболовные буры.
Суть технологии состоит во вкручивании инструмента в грунт путем его вращения и извлечении земли при его подъеме. Процесс может осуществляться вручную или механическим способом. Вручную шнековым способом можно пробурить скважину до глубины 8-10 м.
Такая методика считается наиболее простой и доступной, но ее можно использовать только при наличии достаточно мягкого или сыпучего грунта. Нельзя ее использовать и при наличии плывунов и скальных выходов.
Обратите внимание
При наличии более твердой почвы или при более глубоком бурении необходима механизация вращения инструмента. По мере углубления ствола шнек прикручивается к секции бурильной трубы (колонны).
Гидробурение (гидродинамическое бурение)
Технология основывается на объединении традиционного бура и гидравлического воздействия.
При этом в зону бурения постоянно подается под давлением промывочная жидкость, которая:
- помогает разрушать землю;
- вымывает выбуренную почву, вынося ее на поверхность;
- охлаждает буровой инструмент;
- выравнивает стенки всего ствола по мере своего продвижения.
Она представляет собой воду, утяжеленную глиной, а подается в скважину при помощи помпы. При помощи гидробурения обычно делаются скважины глубиной 30-50 м, но с принципе, можно пробурить ствол и глубже 200 м. Для увеличения глубины бурения собирается бурильная колонна из штанг — труб длиной 1,3-2 м, диаметром 45-75 мм.
Пневмобурение (пневмоударное бурение)
Относится к ударно-вращательной технологии. При такой методике разрушение породы происходит путем ударного воздействия пневматическим инструментом (пневмоударником), при этом всей буровой колонне придается вращательное движение.
Для пневмобурения не страшны твердые породы, а проблемы возникают при глинистых, вязких грунтах, которые быстро забивают инструмент. Глубина бурящихся скважин невелика – до 50 м (обычно 15-25 м). Важное преимущество – большая скорость проходки.
Алмазный инструмент
Самым эффективным, но очень дорогим способом бурения скважин считается колонковая проходка с использованием насадок с алмазными коронками. Такие буровые установки способны осуществлять бурения с очень большой скоростью в грунте любой твердости. Основные недостатки – малый диаметр ствола (до 15-17 см) и стоимость проходки до 500-700 руб на 1 м.
Турбинная технология
Способ основан на продольном продвижении бурового долота, вращательное движение которому обеспечивает турбобур. Все это располагается на погружаемой колонне, которая наращивается штангами по мере углубления ствола.
Основной элемент – турбобур представляет собой двигатель, который погружается в забойную зону, т.е. не вращает всю бурильную колонну. Бурение может обеспечиваться малоскоростными (120-300 об/мин) и высокоскоростными (450-600 об/мин) двигателями, при этом в движение их приводит гидродинамическая сила, создаваемая потоком жидкости, действующим на лопасти двигателя.
Электробур
Эта технология принципиально не отличается от турбинного бурения. В данном случае вместо турбобура с лопастями в зону забоя погружается электродвигатель асинхронного типа. Использование электрического привода позволяет отказаться от бурильной колонны в виде труб и опускать электробур на кабель-канате.
Основной недостаток – пониженная работоспособность кабеля в скважинных условиях при частых спуско-подъемных операциях.
Винтовые двигатели
Это современные, усовершенствованные привода, опускаемые в забойную зону. Они представляют собой объемные, гидравлические установки роторного типа. Их вращение обеспечивается буровым раствором, а эффективность повышается использованием камер низкого и высокого давления.
Как бурят скважины для водоснабжения?
Любая скважина предназначена для подъема воды из глубинного водного пласта на поверхность. Ее принцип действия основан на обустройстве ствола в виде трубопровода за счет монтажа обсадной колонны (трубы) так, чтобы забойная часть с фильтром грубой очистки оказалась внутри источника воды, при этом подъем жидкости обеспечивается насосом погружного или поверхностного типа.
Таким образом, вода проникает через отверстия в нижней части колонны и принудительно поднимается по скважинному стволу на поверхность.
Виды
С учетом конструктивных особенностей и глубины выделяются следующие виды скважин на воду:
Функциональные узлы
Любая скважина, независимо от глубины и разновидности, имеет следующие функциональные зоны и узлы:
Оборудование
Для обустройства скважины на воду необходим такой инвентарь и оборудование:
Последовательность монтажа
Погружной насос монтируется в такой последовательности:
- установка обратного клапана (если его нет в комплекте насоса);
- закрепление на тросе и подключение кабеля;
- погружение насоса на нужную глубину;
- установка и подключение гидроаккумулятора (гидропневмобака);
- подключение и регулировка системы управления и контроля;
- установка и подсоединение фильтров тонкой очистки;
- подсоединение к точкам потребления (нагревательное оборудование, смесители и т.д.).
Схема скважинного устройства
Стандартное устройство глубокой скважины с погружным насосом имеет такую базовую конструкцию:
- перфорированный водозаборник обсадной трубы с отстойником;
- фильтр грубой очистки воды;
- погружной насос с обратным клапаном и водозаборником;
- водовод или труба (шланг) для подъема воды, соединенная с насосом;
- водонепроницаемый кабель для электропитания насоса;
- скважинный колодец или расширенная верхняя часть скважинного ствола;
- оголовок, кессон;
- запорная аппаратура (кран шарового типа);
- контролирующие приборы, манометр (до 8-10 Бар);
- механизм прокачки с шаровым краном.
Схема работы скважины достаточно стандартна:
Как обустраивается скважина?
При достижении в процессе бурения продуктивного пласта – водоноса, начинается этап обустройства скважины для воды. Вначале в ствол опускается нижняя фильтрующая колонна, представляющая собой трубу с перфорированным наконечником, отстойной камерой и фильтром из нескольких сеток, которые предотвращают проникновение крупных фракций примесей.
Далее монтируется вся обсадная колонна, а зазор между ней и грунтом засыпается песком и щебнем мелкой фракции. Одновременно с засыпкой смеси осуществляется прокачка скважины путем подачи воды с герметизацией устья.
После очистки забоя на тросе опускается погружной насос с подключенным водоводом диаметром 25-50 мм в зависимости от дебита скважины. На оголовке производится закрепление обсадной колонны и устьевой защиты. В отводящей системе устанавливается запорный вентиль. В кессоне производится соединение водовода и водопроводного трубопровода.
Скважина является достаточно сложным гидротехническим сооружением, но при ее правильном обустройстве появляется надежное собственное водоснабжение. Все операции, начиная с бурения ствола, можно осуществить своими руками, но для этого необходимо соблюдать все рекомендации специалистов и пользоваться стандартным оборудованием.
Полезные видео
Самый дешевый и простой в изготовлении гидробур и его тест при бурении водоносной скважины:
Как пробурить своими руками ручным буром из листового металла, смотрим:
Та же скважина, назначение и устройство:
Способы и варианты очистки бытовой скважины от заиливания своими руками:
Перед бурением важно убедиться в достаточной продуктивности водного пласта, для чего необходимы профессиональные геологические исследования.
Бурение скважин своими руками
К ручной технологии бурения скважин, как правило, прибегают, когда необходимо обеспечить дачу или частный дом водоснабжением. Иногда для этой функции выбирают колодец, но предпочтительнее все же остается скважина на воду – она обладает рядом преимуществ:
Существует несколько технологий бурения и самих скважных конструкций. Сам процесс бурения скважин под воду своими руками гораздо проще, чем может показаться поначалу. Методы, описанные далее, не требуют покупки и применения дорогостоящего сложного оборудования или особых узкоспециальных знаний. Ручное бурение скважин вполне по силе каждому мужчине.
Виды скважин
Верховодка
Самым верхним пластом являются верховные воды – они залегают примерно в 10 м от поверхности. Иногда для обеспечения водой используют их, но делать это не рекомендуется. Для безопасного использования такой воды требуются постоянные санитарные проверки – верховная вода редко бывает пригодна для питья, чаще она используется для технических нужд.
Верховодка и другие слои
Скважина на песок
Обычно скважины бурят до безнапорного пласта – он залегает примерно на 5-20 м от поверхности и является куда более безопасным для питья, нежели вода из верховного пласта.
Скважину в безнапорном пласте называется скважиной на песок.
Прежде, чем начать употребление воды, рекомендуется все же проверить ее с привлечением санитарной организации, но получение положительного заключения гораздо более вероятно.
Безнапорный пласт не имеет напора, при этом для безопасной эксплуатации обязательно необходима фильтровка мелких частиц почвы. Дебет такой скважины равняется примерно 2 куб. м/сутки.
Скважина на известняк
Из нее добывается вода высшего качества. Глубина таких скважины на известняк может составлять от 7 до 50 м. В состав водоносного пласта входят: суглинок, известняк и водоупорная порода. Именно такие скважины содержат воду очень высокого качества и потому, для обеспечения дачи питьевой водой бурение скважин на воду своими руками лучше производить именно в известняке.
Скважина на известняк и артезианская скважина
Пласт обладает своим напором – это помогает поднимать воду на поверхность. Дебет равняется 5 куб. м/сут. Перед использованием воды рекомендуется тем не менее провести ее санитарную проверку. Важными преимуществами такой скважины перед всеми другими является:
- долгий срок службы;
- упрощенная система водоснабжения, благодаря наличию у скважины собственного напора;
- стабильный суточный дебет;
- отсутствие необходимости в песочном фильтре;
- высокое качество и чистота воды.
Артезианская скважина
Артезианская скважина располагается в межпластовых водах и предоставляет самое высокое качество и уникальную чистоту воды. Глубина такой скважины залегает от 30 до 50 м глубины, поэтому пробурить ее вручную практически невозможно.
Артезианская скважина
Да и пытаться самостоятельно пробурить скважину под воду в таком пласте не стоит поскольку артезианские воды считаются ценным природным ресурсом и охраняются законодательством.
Глубина бурения
Прежде чем приступить к работе, необходимо определиться с глубиной планируемой скважины для чего нужно знать, на какой глубине залегает водоносный слой.
Для этого необходимо провести геологические исследования или хотя бы поинтересоваться у соседей, эксплуатирующих скважину, о глубине их скважины.
Встречаются еще и в наше время народные специалисты лозоходцы, способные отыскать наиболее близкое расположение воды от поверхности земли.
По своей глубине, скважины делятся на три основных типа:
Гидробурение производится посредством подачи воды насосом в буровую колонну (трубу) внизу которой находятся специальные отверстия. Вода, размывает грунт внизу и в зазор между трубой бура и стенками скважины поднимается вверх в приямок. В приямке оседает большая часть поднятого с водой грунта, а сама вода поступает во второй приямок в очищенном виде.
Гидробурение своими руками
Буровая помпа откачивает очищенную воду из 2-го приямка и подает в насос. В результате замкнутого цикла расход воды сравнительно невелик.
По мере углубления скважины буровая труба удлиняется дополнительными трубами с резьбой.
При окончании работ по бурению в скважину опускается обсадная. Обсадная труба оснащена фильтром в насверленных дырок или надрезов и расположен на окончании обсадной трубы. Как правило, фильтр имеет длину около 1 м.
Шнековое бурение
Такой тип бурения производится с использования трубы из стали, оснащенной наваренными лопастями по спирали. Такой бур еще называется шнеком, он удобен для бурения мягких или средних по жесткости грунтов, но противопоказан при наличии каменистой или скалистой почвы.
Технология бурения при помощи шнекового бура состоит в следующем:
Преимущественно, шнековое бурение используется в профессиональных бурильных установках, но можно проводить работы и ручными шнеками. Работать таким буром нелегко, сам процесс требует определенных навыков и знаний.
Скважина-игла
Альтернативное название: абиссинская скважина – это, скорее, не метод бурения, а непосредственное забивание трубы, по которой пойдет вода, в грунт. Инструмент представляет из себя штангу с наконечником в виде конуса, максимальный диаметр которого больше, чем диаметр забиваемой трубы.
Трубы для скважины-иглы – это толстостенные водопроводные трубы, диаметр которых варьируется от 25 и до 32 м.
Обязательным условием для таких труб является герметичность, поскольку забивают в землю их раз и навсегда.
Если трубы осединяются сваркой, необходима достаточная для обеспечения герметичности квалификация сварщика. Если трубы соединяются на резьбу, требуется уплотнение и герметизация резьбового соединения.
Конструкция абиссинского колодца:
Проволоку необходима именно из нержавейки во избежание электролитической коррозии в случае применения проволоки из меди или латуни.
Чтобы не разбивать верхний торец трубы при забивании ее в грунт, можно применить эксцентриковое или клиновое приспособление, надеваемое на трубу.
Важно
Оно представляет из себя кольцо с внутренним конусом, в который вставляется еще одно коническое разрезное кольцо с наружным встречным конусом либо отдельные конусные пластинки. Кольцо одевается на трубу и расклинивается на конусах таким образом, чтобы его движение вниз стало невозможным.
Далее берется бабка (еще оно тяжелое и большое кольцо с двумя ручками) и ударами бабкой по расклиненному кольцу производится заглубление трубы в грунт.
Ударно-канатный метод
Ударно-канатный метод создания скважин заслужил свою популярность благодаря простоте и доступности. Однако это достаточно медленный процесс, поскольку такой метод требует больших физических усилий. Применять его можно почти с любым типом грунта.
Технология бурения проста и понятна, а процесс происходит следующим образом: устанавливается тренога, на верхнем конце которой располагается шкив.
По шкиву имеет возможность скользить канат, на одном конце которого установлен инструмент для бурения, за второй конец осуществляется ручной подъем инструмента.
Инструмент резко бросают в скважину, отпуская канат, а затем за канат вытягивают инструмент на поверхность, где по достижении глубины проходки около 0,5 м производится очистка инструмента.
Инструмент для такого бурения применяется следующий:
- бур-стакан, иначе называемый снаряд Шитца – предназначен для работы с вязкими сильно прилипающими грунтами;
- желонка представляет из себя кусок трубы с подпружиненным клапаном-заслонкой, который открывается во время удара и закрывается при подъеме вверх, не допуская высыпания грунта. Применяется во время работы с сыпучей породой;
- ложковый бур представляет из себя кусок трубы с загнутыми в нижней части лепестками. Используется для рыхлого или сыпучего грунта;
- буровое долото с пластиной в поперечном сечении используется для прохождения каменных слоев.
При ударно-канатном методе обсадную трубу можно устанавливать и опускать по мере заглубления скважины. При этом труба должна быть металлическая, поскольку пластиковая труба может быть повреждена изнутри буровым снарядом.
Типы обсадных труб
Диаметр такой трубы нужно подбирать, сверяясь с параметрами скважины и размером и типом предполагаемого к использованию насоса. Материалы для труб достаточно разнообразны и не все из них безопасны для эксплуатации.
Материалы труб:
- асбестовые трубы – содержат очень сильный канцероген и потому очень вредны для использования;
- оцинкованные трубы – негативно воздействуют на организм человека, существует риск отравления;
- стальные трубы – экономичный и практичный вариант, однако с течением времени ржавеют вплоть до сквозной коррозии;
- трубы из нержавейки не несут никого вредного влияния организму человека и, помимо всего прочего, помогают значительно увеличить срок работы скважины. Минусом таких труб является не демократичная цена на нержавейку и сложная технология ее варки;
- ПНД и ПВХ трубы (пластик) – один из самых часто используемых материалов, заслуживший такое почтение благодаря своей доступности и дешевизне. Однако, они подходят только для скважин небольшой глубины (не больше 15 м), поскольку плохо переносят большие нагрузки, и могут быть повреждены изнутри погружным насосом.
Пластиковые обсадные трубы
Некоторые нюансы
Бурение скважины на воду своими руками: лучшие способы, особенности и технологии
Самым доступным и простым источником водоснабжения для частного дома, дачи или бани является скважина на воду.
Чтобы обеспечить земельный участок чистой водой, потребуется предварительная подготовка: анализ основных параметров грунта, расчет глубины залегания водоносных горизонтов, выбор подходящего варианта обустройства водозаборной точки. На основании полученных данных определяется эффективный способ забоя и выполняется бурение скважин на воду.
При этом обустроить скважину самостоятельно доступно любому владельцу участка, главное – грамотно применить технологию бурения.
Можно ли самому бурить скважину на воду
Бурение водяных скважин – трудоемкий и ответственный процесс, требующий правильного подхода к применению современных методов бурения. Основной комплекс работ можно выполнить самостоятельно с минимальным набором оборудования, не привлекая сторонних подрядчиков.
Это позволит сэкономить на профессиональном бурении и аренде специализированного оборудования. Важной статьей расходов на обустройство скважины станет проведение основных расчетов и сбор аналитических данных по состоянию грунта и расположению водоносного горизонта.
Совет
Самый популярный тип гидросооружения, которое можно обустроить самостоятельно, – скважина на воду с глубиной обсадки до 35 метров. Конструктивно она представлена трубой, которая устанавливается в шахту и оснащается фильтром для донной очистки воды.
Для самостоятельной разработки водозаборной точки специалисты рекомендуют выбирать метод шнекового бурения с применением электрической или бензиновой буровой установки. Это значительно упрощает сам процесс и сокращает временные затраты на обустройство скважины.
Правильный выбор места для разработки скважины
Как бурят скважину на воду? Все начинается с выбора подходящего места для обустройства водозаборной точки. Для определения водного источника на земельном участке рекомендуется учитывать такие признаки:
Вышеперечисленные признаки обнаружения водоносного горизонта считаются косвенными, поэтому для получения более точных результатов рекомендуется провести основные геологические изыскания.
Специалисты помогут определить глубину прохождения водоносных горизонтов и предоставят аналитические данные о состоянии грунта на земельном участке.
Разновидности скважин под воду
Существует несколько видов скважин для организации системы водоснабжения, которые зависят от уровня прохождения водоносных слоев.
- Скважины на песок. Самый распространенный вариант гидросооружений, который отличается дешевизной и доступностью проведения работ. Конструктивно подобная скважина представлена обсадной колонной, оснащенной фильтром донной очистки. Водный дебет источника может составлять от 6 до 950 кубических метров в сутки. Скважина в песчанике обустраивается на глубину от 5 до 11 метров (при автоматическом бурении – до 25 метров). Срок службы гидросооружения – от 8 до 16 лет.
- Скважины на известняк (артезианские). Самый трудоемкий и дорогостоящий вариант обустройства сооружений для подачи воды, который предусматривает обязательное наличие проектной документации и разрешения на проведение бурения. Конструкция скважины представлена двумя колоннами – обсадной и водяной. Труба для обсадки монтируется в обычный грунт, водная – в известняковые залежи, при этом подача воды осуществляется под высоким давлением. Водный дебет сооружения составляет от 8 до 42 кубических метров в час, в расчет берется диаметр трубы. Максимальная глубина прокладки обсадки достигает 300 метров. Срок службы сооружения – до 45 лет.
- Скважины-иглы (абиссинские колодцы). Обустраиваются в подвижных грунтах с высоким содержанием песка и щебня, обладают невысоким водным дебетом – до 3 кубических метров в час. Максимальная глубина прокладки не превышает 12 метров. Скважина не подлежит ремонту и восстановлению, склонна к быстрому высыханию и заиливанию.
Поскольку предусматривается бурение скважины своими руками, далее будут рассмотрены самые доступные технологии для самостоятельного освоения.
Основные технологии обустройства водоносных скважин
Самостоятельно пробурить скважину под воду можно с применением следующих доступных технологий:
Шнековая технология бурения
Самый простой и доступный способ обустройства скважинного канала при помощи буровой установки. Применяется в подвижных сыпучих грунтах – глинистых, суглинистых и влажных супесях.
Бур, оснащенный вращающимися лопастями (шнек), вводится в мягкие пласты почвы. При прохождении метрового участка установка поднимает на поверхность часть изъятой грунтовой смеси (шлам). По мере углубления в землю буровая штанга удлиняется за счет дополнительных звеньев. Вращение шнека обеспечивается ручным способом или при помощи электропривода.
Технология является наиболее производительной и эффективной. Она позволяет выполнять весь комплекс работ вручную без оборудования или при помощи самодельных малогабаритных буровых установок – буровой треноги и подъемного механизма. Подобные конструкции обеспечивают легкое прохождение грунта и подъем массы на поверхность.
Шнековый способ бурения рекомендуется использовать для обустройства небольших малопроизводительных скважин. Несмотря на массу преимуществ, имеются у него и серьезные недостатки:
- невозможность прохождения твердых пород;
- необходимость частой очистки бура от грунта;
- сложность прохождения плывуна и разжиженных участков;
- длительность проведения работ.
Колонковая технология бурения
Принцип работы бурового оборудования схож с предыдущим, отличие заключается в конструкции режущей части бура. Бур представляет собой цилиндрическое пустотелое устройство, оснащенное напайками для прохождения пород различной плотности. Шлам собирается внутри в цилиндре и удаляется из него каждый раз при подъеме на поверхность.
Подобная технология применяется на участках с различными типами грунта и позволяет обустроить скважину нужного диаметра.
Колонковое бурение редко используется для самостоятельной разработки скважинного канала, поскольку предусматривает привлечение дорогостоящего специализированного оборудования, которое обеспечивает равномерную нагрузку на буровую установку.
Роторная гидравлическая технология бурения
В процессе бурения осуществляется беспрерывная подача промывочной жидкости под давлением. Она предназначается для вымывания шлама и очищения установки для бурения.
Предусмотрено два способа подачи жидкости:
- Прямая промывка – когда вода подается в колонну и со шламом выводится в пространство между трубой и колонной.
- Обратная промывка – жидкость поступает в скважинную колонну из затрубного пространства, после чего выводится на поверхность.
Для бурения скважины применяются МГБУ с гидравликой, обеспечивающие прямой способ промывки колонны.
Подобная технология эффективна для обустройства скважин, глубина которых превышает 10 метров.
Технология ударно-канатного бурения
Подобная технология бурения скважины отличается сложностью и трудоемкостью реализации, но при этом остается самой практичной и надежной.
Проходка выполняется за счет последовательных толчков бурильной цилиндрической установки при смене положения вверх-вниз. Грунтовая смесь попадает в цилиндрическую полость и поднимается на поверхность.
Преимуществом подобного способа бурения является возможность прохождения различных типов грунтов, при этом не требуется удлинение бура на глубине. К тому же подобное оборудование можно изготовить самостоятельно из подручных средств.
Для подъема бурового цилиндра может быть использован механический или электрический механизм.
Разновидности бурового инструмента
Основным рабочим инструментом для бурения скважины и подъема грунта является бур. Для различных способов бурения применяются:
Режущие элементы буров изготавливаются из закаленных стальных листов толщиной 3–5 мм.
Особенности обсадки скважины
Любая скважина для воды предусматривает обязательную установку обсадки. Для этого используются металлические, пластиковые или асбестоцементные трубы.
Обсадка скважины предназначена для выполнения следующих функций:
- предотвращения осыпания грунта при разработке скважинного канала;
- предупреждения засорения и заиливания дна сооружения;
- недопущения попадания загрязненной жидкости из верхних слоев почвы, а также талых или дождевых вод.
Монтаж трубы для обсадки осуществляется на этапе бурения или обустройства скважины.
После завершения проходки на скважинное дно выполняется установка обсадной трубы, на конце которой имеется донный фильтр, оснащенный мелкоячеистой сеткой для удаления сторонних примесей из воды. Чтобы предотвратить возможное проседание трубы, ее надежно фиксируют хомутами.
Обратите внимание
Далее выполняются монтаж следующей трубы аналогичным способом и соединение с предыдущим элементом. Излишки грунта удаляются желонкой. В верхней части конструкции над землей устанавливается оголовок для защиты скважины от возможных загрязнений.
После завершения монтажа обсадки выполняются раскачка скважины и её обустройство, а также подсоединение к водопроводной системе.
Пошаговая инструкция по разработке скважины на воду
Теперь разберемся как сделать скважину в песчаном грунте с использованием малогабаритной техники.
Разработка нового гидросооружения начинается с подготовки рабочего проекта. Чтобы не допустить серьезных ошибок в проектировании, эту работу лучше поручить специалистам.
Далее выбирается место под разработку скважины на основании геологических изысканий. Когда план бурения составлен, можно приступать к основному процессу.
Технология самостоятельного бурения предусматривает следующие этапы:
Это общая схема того, как самому можно осуществить бурение водоносной скважины для организации автономного водоснабжения.
При самостоятельном проведении работ главное – не спешить и соблюдать все основные этапы технологического процесса разработки скважины. При этом не стоит забывать, что применение качественных и долговечных комплектующих (насосного оборудования, фильтра и труб) является гарантией надежной и безопасной эксплуатации скважины.
