Бурим вручную песчаную скважину
Этот тип источника предполагает выкачивание воды с глубины, достигающей 50 м. Песчаную скважину называют так, поскольку она «дает воду» из водосодержащего песчаного слоя грунта, залегание которого, обычно, — как раз полсотни метров. Эта глубина не гарантирует чистоту воды, поэтому периодически рекомендуется проверять содержимое скважины в санстанции на наличие органических и химических соединений.
Для организации песчаной скважины используется классическая схема с насосом. А для очистки воды от взвесей и мусора, пользуются фильтром, установленным на глубине. Фильтр требуется регулярно чистить. Срок службы песчаной скважины порядка 15 лет.
Схема бурения песочной скважины
Состоит абиссинский колодец из деталей:
- наконечник
- фильтр
- муфта стальная с резьбой
- муфта с зажимом
- баба
- блок с веревками
- труба
Технология установки абиссинского колодца простая. Её осилит любой мужчина.
Обязательно учитывайте два основных условия.
Первое – водоносный слой должен находиться около девяти метров ниже поверхности почвы. Вы сможете узнать об этом у своих соседей, кто имеет колодцы. Второе – почва должна быть песочной или иметь состав из крупного песка и щебня. Иначе Вы не сможете пробить каменистую почву без привлечения спецтехники. Далее запаситесь основными элементами для абиссинского колодца: Уплотнителем из резины. Фильтром из мелкой решетки. Наконечником из закаленной стали. Соберите магистраль – сборная труба, подающая воду. Муфтой для перемычек трубных отрезков. Насосом для ручной откачки поршневого механизма. Клапаном приема воды. Затем выполняем остов для абиссинского колодца. Несущая конструкция абиссинской скважины делается с помощью одно-двух дюймовой трубы. Эту конструкцию затем забивают в землю
Важное условие – забойная трубка должна быть с больший диаметр, чем трубы скважины. Если этого не сделать, то перемещение труб на глубину станет невозможным
Последовательность работ с трубами. В месте, выбранном под колодец, необходимо выбрать грунт в яме диаметром в один метр. Первая труба, магистраль, вбивается в землю с помощью чугунной бабы или ударов штанги. В дальнейшем она вкручивается в землю при помощи рамочного бура. При этом необходимо постоянно извлекать породу. После установки первого отрезка трубы, его следует укрепить в яме, землю вокруг него утрамбовать, подсыпая грунт. На нижний отрезок, конец которого имеет резьбу, наворачивается следующий отрезок трубы. Затем навинчивается следующий и так далее. Общая длина труб соответствует глубине залегания водного пласта. Когда фильтр опустится до водяной жилы, вода в шахте поднимется на один метр. Для первичной фильтрации воды на трубе необходимо высверлить отверстия по 10 мм в шахматном порядке, с отступом в полметра. Чаще нельзя – теряем прочность. На край нижней трубы наворачивается конусовидный острый наконечник, длиной 200-300 мм с прорезями для воды. Далее перфорированную трубу следует обмотать нержавеющей проволокой, после чего наложить сетку из нержавеющей стали или пластиковой – это фильтр, не пропускающий мелкий песок. Припаивать металлическую сетку необходимо специальным флюсом или оловянным припоем, не содержащим свинца. Не следует использовать вещества, отравляющие воду. В местах соединения труб следует использовать герметичные прокладки, в противном случае, будет происходить подсос воды, что непременно скажется на эффективности работы скважины. Чтобы обеспечить достаточную прочность на стыках труб, необходимо использовать льняную пеньку, пропитанную масляной краской. Завершающие технологические процессы создания абиссинского колодца: Промываем под давлением фильтр от глины. На верхнем конце трубы устанавливаем водяной насос, который помогает поднять воду из глубины земли и выкачать верхний слой до его полного осветления. Фиксируем насос при помощи фланца на обсадной трубе или при помощи резьбового соединения. При монтаже нужно постоянно следить за уровнем воды. Когда вода поднимается вверх, следует подумать о герметичности соединения труб, которая может быть нарушена вследствие их разгерметизации, либо забивки скважины. Следует устанавливать стальные муфты с качественной резьбой. Для того чтобы сточные воды не смешались с питьевой, необходимо строить колодец на бетонном фундаменте, который будет возвышаться над поверхностью земли.
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.
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.
Способы бурения
Самостоятельно бурить скважины можно следующими способами:
- Вращательным, или роторным – буровой снаряд вращается, вгрызаясь с породу;
- Ударным – по буровой штанге бьют, заглубляя буровой снаряд в породу, так бурят скважины-иглы;
- Ударно-вращательным – штангу с буровым снарядом несколько раз приподнимают и с силой опускают, разрыхляя породу, а затем вращают, забирая ее в полость снаряда, см. далее;
- Канатно-ударным – специальный буровой снаряд поднимают-опускают на канате, забирая им породу.
Все эти способы относятся к сухому бурению. При гидробурении рабочий процесс происходит в слое воды или специального бурового раствора, увеличивающего податливость породы. Гидробурение неэкологично, требует дорогого специального оборудования и большого расхода воды. В любительских условиях его применяют в исключительных случаях, в крайне упрощенном и ограниченном виде, см. далее.
Сухое бурение, кроме ударного без обсадки, бывает только прерывистым, т.е. бур приходится то опускать в ствол, то извлекать из него, чтобы выбрать породу из бура. В профессиональном гидробурении размельченная порода выносится отработанным буровым раствором, но любителю нужно твердо знать: пройти за 1 цикл бурения ствол на глубину, большую длины рабочей части инструмента, нельзя. Даже если бурить шнеком (см, далее), его нужно поднимать и вытряхивать породу из витков максимум через 1-1,5 м проходки, иначе дорогой инструмент придется отдать земле.
Установка обсадки
Удержание обсадной трубы от самопроизвольного осаживания
У внимательного читателя, возможно, уже возник вопрос: а как ставят в ствол обсадку? Или, как поднимают/опускают бур, который, по идее, должен быть шире ее? В профессиональном бурении – разными способами. Самый старый иллюстрирует рис. справа: ось вращения инструмента смещают относительно его продольной оси (обведено красным), а режущую часть выполняют несимметричной. Шейку бура делают конической. Все это, разумеется тщательнейшим образом просчитывается. Тогда в работе бур описывает окружность, выходящую за обсадку, а при подъеме его шейка скользит по ее краю и бур проскальзывает в трубу. Это требует мощного точного привода буровой колонны и ее надежного центрирования в обсадной трубе. По мере заглубления обсадку наращивают сверху. Любителям сложная спецтехника недоступна, поэтому устанавливать обсадные трубы им возможно следующими способами:
- Бурят «голый», без обсадки, ствол на полную глубину буром большего, чем обсадная труба, диаметра, а затем опускают в него обсадные трубы. Чтобы вся колонна не ухнула вниз, пользуются 2-мя бурильными воротами: одним удерживают уже ушедшую в скважину трубу, см. рис. справа, а второй устанавливают на новую, прежде чем снять первый. Только тогда колонну осаживают в ствол, если сама уже не идет. Этот способ нередко используется любителями на достаточно плотных, адгезирующих (прилипчивых) и связных (не сыпучих) грунтах на глубину до 10 м, но сколько скважин при этом обрушилось, сколько буров и обсадки было потеряно – статистики нет.
- Бур берут меньшего диаметра, а нижнюю обсадную трубу делают с расходящимися заточенными зубьями (коронкой) или снабжают режущей юбкой. Забурившись на 1 цикл, бур полнимают, а трубу принудительно осаживают; коронка или юбка срезают излишки грунта. Этот способ замедляет бурение, т.к., прежде чем начать новый цикл, нужно желонкой (см. ниже) выбрать осыпавшийся грунт, но надежнее, облегчает гравийную засыпку затрубного пространства и позволяет применить наружный песочный фильтр, см. далее.
Способы для самостоятельного бурения
Чтобы пробурить скважину на воду на даче, приусадебном участке, сельском подворье, необходимо учитывать, что есть три диапазона глубин, на которых залегают водоносные пласты:
- Абиссинский колодец. До воды придется бурить от полутора до 10 метров.
- На песок. Чтобы сделать скважину такого типа, нужно проколоть грунт до отметки в диапазоне от 12 до 50 м.
- Артезианский источник. 100-350 метров. Самая глубокая скважина, но с самой чистой водой, пригодной для питья.
При этом каждый раз используется отдельный вид буровых установок. Определяющим фактором является выбранный способ производства буровых работ.
Ударно-канатный
При таком бурении скважин на воду технология процесса предполагает поднятие трубы с тремя резцами на высоту. После этого, будучи утяжеленной грузом, она опускается, и под собственным весом дробит породу. Еще одним устройством, необходимым для извлечения раздробленного грунта, является желонка. Все перечисленное можно купить или изготовить собственными руками.
Но перед тем как пробурить скважину своими руками придется воспользоваться садовым или рыбацким буром, чтобы сделать первичное углубление. Также потребуется тренога из металлопрофиля, трос и система блоков. Поднимать ударник можно ручной или автоматизированной лебедкой. Применение электродвигателя ускорит процесс.
Шнековый
Такая технология бурения скважин под воду предполагает использование бура, который представляет собой стержень с винтовой лопастью. В качестве первого элемента используют трубу диаметром 10 см. На нее наваривают лопасть, наружные грани которой формируют диаметр 20 см. Чтобы изготовить один виток используют круг из листового металла.
От цента по радиусу делается разрез, а по оси вырезается отверстие, равное диаметру трубы. Конструкция «разводится» так, чтобы образовался винт, который нужно приварить. Чтобы пробурить скважину на даче своими руками с помощью шнека, необходимо устройство, которое будет служить приводом.
Это может быть металлическая рукоять. Главное, чтобы ее можно было отсоединить. По мере заглубления бура в грунт его наращивают, добавляя очередную секцию. Крепление сварочное, надежное, чтобы в процессе работ элементы не рассоединились. После окончания процедуры вся конструкция вынимается, а в шахту опускаются обсадные трубы.
Роторный
Такое бурение скважины на даче – не самый дешевый вариант, но самый эффективный. Суть метода в совмещении двух технологий (ударной и шнековой). Главным элементом, принимающим нагрузку, является коронка, которая закрепляется на трубе. По мере ее погружения в грунт добавляются секции.
Перед тем, как сделать скважину, необходимо позаботиться о подаче воды внутрь бура. Это позволит размягчить грунт, что позволит продлить срок службы коронки. Данный способ ускорит процесс бурения. Также понадобится специальная установка, которая будет вращать, поднимать и опускать бур с коронкой.
Прокол
Это отдельная технология, которая позволяет пронизывать грунт горизонтально. Это необходимо для прокладки трубопровода, кабелей и прочих коммуникативных систем под дорогами, строениями, в местах, где рыть траншею нельзя. По свое сути это шнековый способ, но применяется он для бурения по горизонтали.
Роется котлован, устанавливается установка, начинается процесс бурения с периодической выборкой породы из котлована. Если воду на даче можно получить из скважины, отделенной препятствием, делается прокол, закладывается горизонтальная обсадная труба, протягивается трубопровод. Все можно сделать собственными руками.
Подготовка необходимых материалов
Комплект рабочего оборудования, также, как и устройство абиссинской скважины весьма просты. Для работы понадобятся следующие инструменты и комплектующие:
- Стальные трубы диаметром 1-1,5 дюйма и длиной в 1,5 – 2 м каждая. Нижняя труба, которая будет забиваться первой, должна быть проперфорирована – через неё будет поступать вода внутрь скважины.
- Сетчатый фильтр, надеваемый поверх перфорированной трубы.
- Соединительные резьбовые муфты для труб соответствующего диаметра.
- Игла для скважины. Представляет собой конусообразный металлический наконечник и предназначен для облегчения заглубления трубы. Игла для абиссинского колодца должна быть несколько шире, чем диаметр труб. Это позволит уменьшить их трение о грунт при забивке.
- Стальной подвесной молот-копр или массивная стальная «баба». Внутри такой ударный инструмент должен иметь отверстие, несколько большее диаметра трубы. Это позволит при опускании копра центрировать удар.
- Забивной наконечник, надеваемый на верхушку трубы. Изготавливается из твёрдых видов стальных сплавов и служит для предотвращения сплющивания верхней части трубы при ударе забивного копра.
Забивное оборудование может устанавливаться на специальную конструкцию-треногу, на вершине которой закрепляются блоки. Через блоки перекидываются тросу, за которые производится подъём копра на высоту. Также возможно использование для забивания ручного метода – обычной кувалды, или металлической бабы с двумя руками. На концы труб накручивается резьба для соединения их при помощи муфт. При работе, на верхнюю часть забиваемой трубы навинчивается забивной наконечник.
Выбор места под скважину
Прежде всего, работа имеет смысл, если в месте заложения скважины грунт сравнительно мягкий. Если же в толще пробиваемой земли попадётся слой скальной породы или спрессованной глины, то работу придётся оставить и попытать счастья в другом месте.
Также немаловажно знать примерное расстояние от поверхности до верхних водоносных слоёв. Наиболее эффективен абиссинский колодец глубиной 5-8м
Большая глубина сделает проблематичной закачку воды при помощи ручного насоса или большинства насосных станций. Определить наиболее близкое расположение воды к поверхности участка можно по произрастающим травам и деревьям. Отдельные растения любят увлажнённую почву, другие – более засушливую.
Определить примерное расстояние до воды таким способом можно при помощи нижеприведённой таблицы:
| Название растения | Залегание воды под поверхностью, м |
| Рогоз | Менее 1 м |
| Камыш и осока | 0 – 2 м |
| Чёрный тополь | 0,5 – 3 м |
| Люцерна | 1,5 – 2 |
| Полынь | 2 – 10 м |
| Солодка | 1,5 – 5 м |
| Ель | 2 – 8 м |
Если на вашем участке в «диком» состоянии растут такие травы и деревья, то шансы на успех при устройстве абиссинской скважины можно оценить как очень высокие.
Другой старинный способ поиска воды – при помощи лозы. Конечно, в средней полосе России найти виноградную лозу довольно проблематично, но её с успехом заменяют две медные проволоки длиной 15-20 см, согнутые под прямим углом каждая. Держа в расслабленных руках эти проволочки параллельно друг к другу, обойдите участок. Там, где вода подходит к поверхности наиболее близко, проволочки должны будут скреститься.
Обустройство
Для подачи воды из абиссинской скважины наверх используют либо ручной насос, либо электрическое насосное оборудование. Ручные насосы монтируются поверх самой верхней трубы, выходящей наружу. Электрические насосные станции следует размещать в заглублённых и утеплённых кессонах. Это связано с тем, что подобное оборудование может функционировать только при плюсовых температурах. Замерзание воды внутри поверхностного насоса приведёт к его выходу из строя.
Кессоны представляют собой бетонные колодцы, на дне которых расположена сама скважина. Глубину кессона рекомендуется делать ниже глубины зимнего промерзания грунта. Для разных регионов страны данный показатель различен: для южных причерноморских районов – порядка 0,5м, для средней полосы России – 0,8-1,2м, для Сибири – 2-3м.
Абиссинская скважина в колодце подключается к насосному устройству при помощи шланга, опущенного внутрь труб. Дно кессона следует забетонировать с таким расчетом, чтобы уклон был от скважины к краям колодца. Иногда во избежание аварийного затопления кессона с насосной станцией его оборудуют дренажным водоотводом.
В этом случае уклон заливного пола следует делать в сторону дренажного отверстия. Выбирая насосное оборудование нужно руководствоваться дебетовыми показателями скважины, то есть её производительностью. Если установить чересчур мощный насос, он сможет быстро осушить скважину, и, в итоге, сгорит.
Преимущества гидробурения скважин
Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.
При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.
Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты. К явным преимуществам метода так же можно отнести:
- компактность оборудования;
- возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
- минимум технологических операций;
- высокая скорость работ, до 10 м в день;
- безопасность для ландшафта и экологического баланса;
- возможность собственноручного исполнения;
- минимальная стоимость.
Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.
Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова. Больше всего эта технология приспособлена для работы с мелкообломочными осадочными грунтами, которые нелегко извлекать из скважины без желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.
Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.
