Самостоятельное бурение скважины — каковы возможности?

Типы водяных скважин

Прежде всего, важно понять, какие типы скважин могут использоваться для водоснабжения домов. Существует три основных типа, в зависимости от глубины и условий залегания водоносного горизонта.

В земле есть несколько слоев воды.

Нормальное расположение водоносных горизонтов в земле

  • Ближе всего к поверхности находится так называемый «водоносный горизонт», который больше похож на почвенную воду, нестабильную, низкой чистоты, которую трудно использовать для питья или бытовых нужд. Его глубина обычно не превышает 4-5 метров.
  • Ниже, на глубине 7-10 метров, должен быть песчаный уровень воды. Они могут находиться на нескольких уровнях, отделенных друг от друга водонепроницаемыми слоями глины. Вода здесь достаточно отфильтрована и в большинстве случаев вполне пригодна для использования. Именно об этих слоях говорят при рытье колодцев и бурении скважин — пучинистых или «в песке». Эти водоносные горизонты из песчаника залегают на глубине до 50 метров.
  • Еще ниже, под толстыми слоями водостойкой глины, в толще пористого известняка, находится самый мощный водоносный горизонт — артезианский водоносный горизонт. Здесь вода находится под достаточным давлением, чтобы самостоятельно подняться на поверхность земли. Артезианская скважина является лучшим решением для водоснабжения — она может удовлетворить потребности сразу нескольких домов. Он также имеет самый длительный период активной эксплуатации — обычно до 50 лет.

Однако из-за большой глубины и необходимости проникновения в плотные породы бурение артезианской скважины может осуществляться только специалистами с использованием специальной тяжелой техники. Поскольку данная публикация посвящена возможности самостоятельного бурения скважин, в нее будут включены только абиссинские скважины и скважины «на песок».

При всех трудностях, связанных с бурением, организация водоснабжения из колодца часто является более приемлемым решением, чем рытье колодца. Например, нельзя сравнивать объемы земляных работ. Вода из колодца более подвержена загрязнению, цветению и болезнетворным бактериям. Кроме того, при удачном стечении обстоятельств можно пробурить скважину прямо в подвале дома, что значительно сокращает дальнейшие расходы на прокладку и изоляцию водопроводных труб, оборудование сосны и водопроводной системы дома.

Технологии бурения скважин

Таким образом, скважина — это узкое вертикальное отверстие, ведущее от поверхности земли к водоносному горизонту. Как она просверлена?

Бурение шнеком

Бурение скважин — один из самых простых методов. В землю вбивается шнек с заточенными режущими ножами под углом к оси.

Все типы шнеков для буровых работ

После проникновения в определенную зону шнек выводится на поверхность для удаления выбранного грунта (шлама). По мере проникновения шнека вглубь земли шнековая балка усиливается дополнительными звеньями.

Эта технология считается одной из самых эффективных и позволяет работать даже вручную, используя простые самодельные приспособления, такие как буровая «мини-башня» — тренога с буровой колонной, прикрепленной вертлюгом к кабелю. Обязательно наличие подъемного механизма, как ручного, с использованием обычного ворота или лебедки, так и механизированного. Практически невозможно самостоятельно извлечь бурильные трубы и шлам даже с глубины нескольких метров.

Схема простейшей буровой установки шнекового типа

В интернет-изданиях часто можно встретить информацию о возможности бурения вручную по аналогичному методу без дополнительного оборудования.

Ручное бурение неэффективно, и очень трудно поддерживать вертикальное направление проходки.

Честно говоря, это вызывает сомнения в надежности или, по крайней мере, качестве такого бурения. Речь не идет о силе — мускульной силы двух крупных мужчин вместе с хорошо отлаженными поворотными рычагами должно быть достаточно. Проблема заключается в сохранении вертикальности проходки, чего крайне сложно добиться без точного крепления сверла. Вертикальное отклонение, с другой стороны, означает деформацию усадочной трубы и невозможность правильно просверлить отверстие.

Малая буровая установка

Популярной конструкцией является использование небольших буровых установок, которые состоят из металлической рамы с механическим приводом, установленным на подвижной раме, которая подает бурильную колонну через бурильные трубы. Конструкция позволяет плавно опускать и поднимать приводной блок, обеспечивая как движущую силу, необходимую для проникновения на участок, так и извлечение шнека при регулярной очистке.

Этот метод бурения обычно используется на небольшой глубине, в мягких почвах — именно здесь он показывает наибольшую эффективность и производительность. Однако есть и некоторые недостатки:

  • Бывает трудно справиться с твердыми породами, толстым слоем глины и слоями камней, которые мешают. Существуют специальные шнеки с твердосплавными наконечниками, которые иногда могут помочь в этом случае, но иногда приходится либо менять место, либо использовать другую технику бурения.

Шнек с твердосплавным наконечником

Проблемы могут возникнуть при попадании в слой «верхнего слоя почвы» или «движущихся песков». — Даже неглубокий колодец будет постоянно наполняться грязной водой, смешанной с песком, что очень затрудняет работу. Поэтому при данном методе бурения чаще всего делается непрерывная параллельная обсадка скважины по мере ее проникновения в грунт.

Трудности также возникают при проникновении в разжиженные участки грунта перед водоносным горизонтом. Лопасти шнека больше не в состоянии удерживать навозную жижу и должны быть «переснаряжены» шнеком ковшового типа, который обеспечивает захват и подъем даже полужидкой консистенции.

Наконечник ковша для рыхлых и насыщенных почв

Самостоятельно изготавливать или покупать такое буровое оборудование для бурения одного-двух отверстий на собственном участке нерентабельно. Лучше воспользоваться услугами организаций, которые занимаются прокатом такого набора — объяснить наличие таких компаний будет легко местным жителям или соседям по пригородному поселку.

Время от времени в Интернете появляются рекомендации использовать для этих целей motobucket. Будет большой ошибкой использовать такой прибор для проделки скважины, если он не относится к профессиональному оборудованию с большим запасом мощности и прочности, а его техническая документация не предусматривает в явном виде таких возможностей. Стоимость таких моделей очень высока, и взять их в аренду маловероятно.

Справятся ли механизированные буровые установки с большой глубиной — важный вопрос

Мотобуры бытового или полупрофессионального класса очень полезны для пробивки отверстий и бурения относительно неглубоких скважин для свай, столбов, посадки деревьев и т.д. Использование этого типа инструмента на больших глубинах — верный способ «уничтожить» ваше оборудование. Более того, без стационарной установки, поддерживающей бур на значительной глубине, работа даже двух человек может быть проблематичной и даже опасной.

Сверление керна

Технология по сути та же, что и при колонковом бурении, но у колонкового бурения совершенно другая структура. Сам кернобур представляет собой полый цилиндр, нижний край которого покрыт высокопрочным материалом, что позволяет ему работать в грунтах любой плотности. Буры накапливаются в жбане и удаляются по мере подъема молоткового бура на поверхность.

Корончатый буровой станок

Эта технология позволяет сверлить отверстия очень точного диаметра. Однако этот метод редко используется для автономного бурения, так как требует специального стационарного оборудования, обеспечивающего одновременное приложение усилий при бурении — на вращение буровой коронки и на движение буровой коронки вниз.

Гидравлическое вращательное бурение

Как следует из названия, бурение осуществляется путем непрерывного нагнетания воды (бурового раствора) под высоким давлением в буровую скважину. Под давлением жидкости буровой раствор вымывается на поверхность и, в некоторых случаях, приводит во вращательное движение само буровое долото.

  • Вода под давлением может подаваться в корпус бурильной трубы и затем вытекать через затрубное пространство (между стенкой трубы и породой) вместе с извлеченным материалом.
  • Также используется обратная промывка, при которой буровой раствор вводится в ствол скважины через кольцевое пространство, а затем откачивается из трубного пространства. Этот метод считается более эффективным, но и более дорогостоящим, поскольку для выкачивания полужидкой породы требуется очень сложное и мощное оборудование.

Гидравлическое вращательное бурение чаще всего используется для промышленных и геологоразведочных работ практически на любой глубине. Он также используется буровиками, выполняющими работы по строительству артезианских скважин с помощью специального оборудования, установленного на шасси автомобиля.

Малые гидравлические буровые установки. Насос устанавливается непосредственно над бурильной колонной.

Также доступны компактные гидравлические буровые установки с прямой промывкой.

Часто можно арендовать такие установки, но это довольно проблематично при бурении неглубоких скважин. Сложность заключается в том, что песчаные водоносные горизонты очень неоднородны по глубине и толщине, и практически невозможно контролировать их с помощью постоянной подачи воды в скважину.

Видео: небольшая гидравлическая буровая установка в действии

Эта технология больше подходит для бурения на определенную глубину, когда предварительные геологические исследования установили точное расположение водоносных горизонтов.

Технология ударно-канатного бурения

Хотя этот метод бурения скважин часто критикуют за трудоемкость, он остается одним из самых простых и надежных. Поэтому он широко используется в условиях, описанных в данной статье.

Идея этой технологии заключается в том, что бурение осуществляется последовательными ударами инструмента для корончатого бурения, т.е. цилиндра с предварительно заточенными нижними кромками. Он поднимается на определенную высоту, а затем свободно опускается. Порода вытесняется в ковш по мере ее уплотнения и периодически выскребается по мере подъема на поверхность.

Стаканы для ударного бурения

Преимущества этого метода в том, что он может работать практически на всех почвах, нет необходимости увеличивать длину штанги при переходе на значительную глубину, а оборудование простое и в принципе может быть изготовлено даже самостоятельно.

Простейшая установка для бурения горных пород

Конечно, такой способ требует значительных усилий, и если для его осуществления использовать только мускульную силу (в сети можно найти видеоролики о технике ручного бурения), то установка превратится в своеобразный «симулятор силы», а производительность будет низкой. Однако умельцы находят интересные решения для модернизации своего оборудования.

Ремесленники часто переоборудуют станки, чтобы облегчить свою работу

Они используют электрический привод для подъема бура и устанавливают механизм, похожий на автомобильное сцепление, который заставляет бур свободно опускаться с нужной высоты.

Видео: Интересное решение для ударного бурения

При таком типе бурения можно четко отслеживать структуру разбуриваемого слоя почвы, что означает, что водоносный песок обнаружит себя сразу. В этом процессе скважинный агрегат заменяется барабаном — специальным инструментом, оснащенным системой клапанов, которые позволяют вытягивать разжиженный почвенный материал на поверхность.

Различные типы катушек

Спиннеры выпускаются различных диаметров, и вы также можете сделать свой собственный. Они выпускаются с различными системами клапанов:

  • В виде плоского лезвия, которое открывается внутрь;

Клапанная система может быть в виде плоской лопасти, открывающейся внутрь; или

  • или с помощью шарового крана;

Расширитель для шаровых кранов изготовлен таким образом.

Штанговый расширитель также используется для несвязных грунтов, таких как валуны, когда удаляемые шпуры не закреплены в полости обычной скважинной муфты.

Используя технологию ударного бурения, с соответствующими и своевременными обсадными трубами, плоские скважины с прочными стенками могут быть пробурены на значительную глубину, достигая глубоких водоносных горизонтов песчаника.

Видео: Бурение ударными шнеками

Цены на шнековые буры

Культиватор буровой шнек

Бурение в сельской местности

Итак, если принято решение бурить скважину самостоятельно на своем участке, необходимо определить тип скважины (пучинистая или «песчаная») и найти лучшее место для бурения скважины.

Поиск наиболее перспективных участков с точки зрения близости к водоносным горизонтам подробно рассмотрен в статье о рытье колодца. Однако следует четко понимать, что никто не может гарантировать точное попадание в водоносный горизонт. Песчаные водоносные горизонты могут сильно различаться по высоте, и в большинстве случаев все зависит от опыта. Нередки случаи, когда соседский абиссинский колодец исправно работает на глубине 8-10 метров, но при бурении аналогичных скважин в непосредственной близости оказывается, что глубины несколько отличаются, а иногда водоносный слой вообще не обнаруживается. Нам нужно сделать несколько «проколов», чтобы найти наиболее приемлемый вариант.

Как пробурить абиссинский колодец

Абиссинский колодец может быть вполне достаточным для небольшого дома с небольшим потреблением воды, и будет полностью удовлетворять как бытовые, так и сельскохозяйственные нужды.

Эта технология начала использоваться в начале 19 века и получила свое название благодаря тому, что британские военные экспедиции в Восточной Африке снабжались водой именно таким способом. Этот метод оказался эффективным даже в жарких, полузасушливых условиях Абиссинии (Эфиопия).

ИллюстрацияСводная информация о деятельности
Идея этой технологии заключается в том, чтобы пробурить неглубокое отверстие (обычно до 2 дюймов в диаметре) на глубину около 7÷15 метров, а затем использовать бурильную трубу со специальной насадкой и фильтром на конце.
Такое устройство также часто называют иглой.
Сама фильтрующая игла также представляет собой трубу, но с многочисленными просверленными отверстиями, которые перемежаются мелкой сеткой галтельного плетения из нержавеющей стали. Нижняя часть «иглы» заканчивается приваренным металлическим коническим наконечником, благодаря чему обсадная труба загоняется в пробуренное отверстие, плотно в грунт таким образом, что сетчатая часть попадает точно в толщу песчаного водоносного слоя.
На верхнем конце «иглы» нарезана резьба для раструбного соединения с родительской секцией.
Секции труб (оцинкованные или предпочтительно из нержавеющей стали AISI 304, особенно если вода будет использоваться в питьевых целях) используются для установки обсадной трубы по всей ее длине.
В настоящее время в продаже имеются готовые комплекты для абиссинских скважин, в которые входят сама «игла» и необходимое количество отрезков труб (обычно длиной 1,5 или 2 м) с системой их сопряжения — резьбовыми муфтами диаметром 1, 1¼ или 1½ дюйма.
Как видите, такой комплект не требует отверстия большого диаметра, поэтому используется технология шнекового бурения.
Оптимальным решением является использование компактной буровой установки. Она состоит из прочного металлического основания, которое устанавливается над точкой бурения, одной или нескольких вертикальных направляющих, по которым движется платформа, совершая движения вверх-вниз.
На этой платформе устанавливается привод — электродвигатель с редуктором, к которому уже будут подсоединены буровые штанги. При необходимости силовой агрегат можно снять, а подъемную платформу использовать для подъема буровой коронки из земли после бурения.
Платформа поднимается с помощью лебедки — канатной или цепной, ручной или, как показано на этом рисунке, электрической.
Вниз платформа опускается под собственным весом — силы тяжести приводного блока и соединенных с ним буровых секций для проникновения в грунт вполне достаточно.
Некоторые буровые установки оснащены колесной тележкой, что позволяет легко перемещать оборудование по строительной площадке или даже закатывать его внутрь.
На рисунке показан набор буровых штанг.
Нижний оснащен сверлильной головкой с приваренными твердосплавными резцами.
Как правило, для абиссинского бурения используются всасывающие штанги диаметром 48 миллиметров (реже применяются буровые долота диаметром до 80 миллиметров).
Стержни оснащены соединителем на концах.
Это может быть шлицевое, шестигранное соединение …
который, когда планки вставлены одна в другую, фиксируется металлическим штифтом через совмещенные сквозные отверстия.
Однако комплекты также могут быть оснащены резьбовым соединением для буровых штанг.
Таким образом, станок устанавливается в нужном месте, выравнивается по горизонтали и вертикали (для этого они часто имеют регулируемые опоры).
Блок питания подключается к электросети (или генератору, если работа выполняется в полевых условиях).
Первый стержень с буровой головкой вставляется и зажимается в шестеренчатом патроне.
Бур опускается в землю под весом буровой установки, а винтовая конфигурация, основанная на принципе винта Архимеда, поднимает выбранный материал на поверхность. Именно по состоянию выбранной породы опытный мастер оценит наличие водоносного горизонта.
Как только первая секция шнека проникнет в землю достаточно глубоко, чтобы оставить снаружи около 200 мм материала, механический привод останавливается.
Используя молоток и зубило, удалите штифт, удерживающий секцию на держателе коробки передач.
Затем платформа с приводом поднимается с помощью подъемника на высоту, позволяющую поднять шнек.
Стандартная длина секции составляет один метр. Это очень удобно, так как глубину котлована можно легко контролировать.
На основании количества подключенных участков (точнее, количества оставшихся участков) можно получить четкое представление о ситуации.
Следующая секция бура стыкуется на месте и крепится штифтом к уже опущенной секции.
Затем платформу с приводом осторожно опускают вниз с помощью лебедки так, чтобы вал новой секции вошел в держатель редуктора, а отверстия под штифты совместились.
Следующий шаг — закрепить соединение, вбив штифт до упора.
После этого бурение можно возобновить.
Эта операция повторяется каждый раз, когда в грунт вставляется новая буровая штанга, т.е. после каждого метра проходки.
Вначале, после слоя плодородной почвы, обычно находится слой глины.
Однако постепенно состав и цвет почвы, поднятой шнеком, начинают меняться.
Содержание влаги в вынутом материале увеличивается, и крупные частицы песка становятся отчетливо видны.
Чтобы вынутый грунт не скапливался вокруг пробуренной скважины и не мешал работе, его следует регулярно удалять в сторону.
Для этой цели можно использовать простое металлическое ведро.
По мере углубления в землю признаки близости водоносного горизонта становятся все более очевидными.
Шнек уже собирает пастообразную, влажную массу.
Эту грязь также постоянно выгребают ковшом.
Это еще не водоносный слой, но он явно на правильном пути. В это же время можно начинать подготовку обсадной трубы.
Сборка обсадной трубы в отдельные секции почти не отличается от обычных сантехнических операций.
Резьбовая часть покрыта герметизирующей пастой…..
…обмотаны льняным семенем, а затем трубы свинчиваются с помощью обычных фитингов двумя газовыми ключами.
Собранная труба с иглой фильтра на конце ожидает завершения буровых работ.
На этом этапе уже более или менее ясно, какой длины должна быть обсадная труба.
Однако при его сборке следует учитывать, что силой нескольких рабочих его нужно поднимать вертикально — при слишком большой длине собранного «хлыста» это будет не так просто, к тому же есть риск его деформации или даже поломки.
Другими словами, необходимо принять меры. Опытные мастера уже знают, какой длины трубу можно будет поднимать и опускать в скважину.
Тем временем бур достиг глубины, с которой шнек уже поднимает почти текучий, рыхлый песок (в данном случае это было 11 метров). Бурильщик решает, что середина водоносного слоя достигнута и бурение можно прекратить.
Более глубокое проникновение может быть необходимо, но ниже 10-12, максимум 15 метров его обычно не делают, так как поднимать воду с большей глубины в абиссинском колодце будет крайне сложно — самовсасывающий насос просто не справится, а откачивать воду вручную — очень утомительная и непродуктивная работа.
Генератор может быть снят с буровой установки, а платформа, поднимаемая лебедкой, может быть использована для вытягивания буровых штанг.
Для этого используется специальный кронштейн, который перемещается по катушкам шнека.
По мере вытягивания каждой секции наружу, она отсоединяется и отодвигается в сторону. Так продолжается до тех пор, пока не будет извлечена последняя, оснащенная сверлильной головкой.
На этом операция бурения заканчивается — машина в принципе больше не нужна для дальнейшей работы.
Начинается основная операция по установке обсадной трубы в пробуренное отверстие.
Для этого нужно поднять его вертикально и вставить иглу в отверстие.
Затем его осторожно, «в четыре руки», опускают вниз, насколько это возможно.
Обычно, если скважина хорошо пробурена и очищена от шпуров, обсадная труба легко входит в нее по всей длине.
Если глубина скважины превышает предварительно установленную длину, монтаж производится последовательно, присоединяя последующие секции к уже погруженной в скважину части. Чтобы труба не упала сама по себе, используются специальные запорные устройства.
Если труба больше не может погружаться вручную, ее забивают молотком. Обычно это всегда делается на последнем метре, полтора-два метра.
Что используется для ввода трубы в скважину? Существует несколько подходов.
В одном случае используется специальный бакет — тяжелый цилиндр, помещенный над трубой. В этом случае удар будет приходиться на верхнюю часть трубы с установленной на ней муфтой. В этом случае существует риск повреждения резьбовой части.
Головка также может быть сквозным отверстием. В этом случае на стенке трубы в подходящем месте крепится штифт с цангой — именно на него будет приходиться удар.
Второй метод предполагает установку внутри трубы стержня — массивного металлического стержня, который упирается в самое дно иглы и через который передается сила удара. По мере увеличения высоты трубы увеличивается и высота этого стержня.
При достижении необходимой глубины стержень извлекается из полости трубы.
Как только хвостовик «иглы» будет полностью загнан внутрь, скважину прокачивают.
Лучше всего это делать с помощью поверхностного самовсасывающего насоса.
К резьбовому концу выступающей из земли обсадной трубы прикручивается короткий шланг, который соединяется с насосом.
Чтобы колодец функционировал должным образом, его необходимо сначала заполнить водой.
Это означает, что шланг от обсадной трубы сначала должен быть прикручен к выходу насоса.
К всасывающему отверстию насоса также подсоединяется короткий шланг, который сливается в ведро с чистой водой.
Включается питание насоса — вода из ведра перекачивается в колодец.
Затем шланги откручиваются от фитингов и меняются местами.
Тот, который выходит из скважинной трубы, прикручивается к всасывающему порту насоса.
Другой, свободный шланг, прикручивается к выходу, т.е. напорному патрубку.
Включается насос — и вот тут начинаются самые томительные секунды всего процесса работы над скважиной: «живая» она или нет.
Так и есть!
Сначала насос «всасывает» чистую воду, залитую в осадительную трубку.
Затем скорость потока начинает увеличиваться, но вода становится более мутной.
Самое главное, чтобы колодец работал и давал хороший дебет!
Но не стоит беспокоиться о мутности воды — вокруг фильтра-«иглы» в песчаной среде много мелких пылевых и глиняных включений. Сетка не останавливает их, и они первыми падают в поток воды.
Это не проблема; дайте скважине «побежать», и вся область вокруг фильтра будет промыта — останется только чистый песок.
Для этого можно временно отключить насос, чтобы удлинить шланг, прикрученный к нагнетательному патрубку, с помощью длинного шланга. Для «откачки» потребуется вылить большое количество воды, и лучше это сделать в месте, где ее не потревожат.
Теперь снова включите насос и наблюдайте, как вода постепенно становится прозрачнее.
Вам не придется ждать слишком долго. Сначала поток воды будет мутным, но потом он приобретет прозрачность и будет виден вашим глазам.
А через 10-15 минут, как правило, из шланга идет чистая струя, то есть вода пригодна для всех бытовых и хозяйственных нужд.
Кстати, самое время воспользоваться моментом и очистить все инструменты и оборудование от налипшей на них грязи проточной струей воды.
Затем скважина «отключается», и в этом случае принимаются различные меры, в зависимости от расположения и назначения скважины.
Например, проложить водопроводные трубы, подключенные к «летней» или стационарной насосной станции, расположенной в помещении.
Если колодец предназначен для использования в саду, можно установить простой ручной насос, но все же удобнее оснастить его тройником, который позволит использовать и насос, и насосную станцию.
В любом случае, при правильных условиях хорошо сделанный абиссинский колодец может прослужить до нескольких десятилетий, давая от 10 до 40 литров воды в минуту — этого более чем достаточно для нормального обслуживания дома средних размеров.

Кстати, компактные буровые установки позволяют размещать абиссинские скважины даже в интерьерах, в том числе — в жилой зоне загородного дома. Приведенное ниже видео является наглядным тому подтверждением.

Колодец «в песке»

Если глубина абиссинской скважины явно недостаточна или на значительной глубине находятся водоносные отложения песчаника, необходимо пробурить более широкую скважину «на песок». Его глубина может варьироваться от 10÷15 и даже до нескольких десятков метров.

Само бурение осуществляется с помощью шнека или ударного каната. Главной особенностью детальных скважин является то, что они должны быть обсажены в процессе отбора проб грунта. Если в первые несколько метров слои почвы достаточно стабильны и хорошо «сформированы», то ниже вы можете столкнуться с различными «сюрпризами» в виде «верхнего слоя почвы», ледникового песка и плавающих грунтов, которые будут постоянно тянуть буровой ствол, делая процесс углубления очень сложным.

Лучшим решением является использование легкой полимерной гильзы.

  • Выбранный участок сначала тщательно очищается от любых посторонних предметов, которые могут помешать работе. На глубине около 0,5-1 м выкапывается направляющая яма для удаления излишне рыхлого верхнего слоя почвы, который имеет тенденцию осыпаться в яме. Над ним размещается трехногая буровая установка или рамная буровая установка.
  • Очень важно, чтобы при бурении шнеком сразу определялось правильное, строго вертикальное направление отверстия. После того как скважина пробурена на глубину 1,5-2 метра, в нее можно вставить временную металлическую обсадную трубу для поддержания необходимого направления бурения.
  • Сверло следует регулярно поднимать на поверхность для очистки от стружки. Если вы «переборщите» с проходкой, это может привести к затягиванию бурового долота, и его извлечение может быть очень трудным, а в некоторых случаях невозможным.
  • По мере продвижения буровой стрелы на глубину она удлиняется (путем нарезания резьбы или проделывания канавок). Для облегчения работы в отверстие можно периодически добавлять воду.
  • Если выбран канатный метод бурения, следует также контролировать глубину проходки и степень заполнения шламом чаши или трещиномера буровой скважины. Переполнение может привести к заклиниванию инструмента между стенками скважины или обсадной трубы. Это может привести к полной невозможности продолжать работу в буровой скважине и потере инструмента.
  • Рекомендуется проводить обсадку буровой скважины параллельно с буровыми работами. В любом случае, этот процесс всегда следует начинать при появлении воронки или признаков неустойчивой структуры грунта. Во время бурения трубы поднимаются и опускаются.

Полимерные трубы со специальным раструбным или резьбовым конусным соединением в настоящее время наиболее часто используются в качестве обсадных труб. Самый нижний сегмент обсадной трубы должен иметь отверстия или щели для свободного стока воды. Такие отверстия не должны располагаться ниже 500 мм от дна трубы.

  • После достижения водоносного слоя проходку не следует прекращать; необходимо пробурить еще 300-400 мм до непроницаемого слоя глины. В идеале для нормальной работы скважины необходим водоносный слой из крупного песка или мелкого гравия. Если песок мелкий и пыльный, скважина быстро зарастет.

Пространство между обсадными трубами и землей заполняется мелким гравием

  • После бурения пространство между обсадной трубой и землей должно быть заполнено мелким гравием.

Чтобы скважина работала как можно дольше, если позволяют средства, в дополнение к обсадной трубе можно использовать рабочий ствол, на конце которого крепится экран. Самое главное, чтобы диаметр скважины позволял ввести в нее погружной насос, который сможет справиться с высотой подъема воды.

Для подъема воды из скважины необходим погружной насос.

Это облегчает регулярную очистку колодца.

Трубы с предварительно установленным сетчатым фильтром

Такой сетчатый фильтр также может быть использован в обсадной трубе в качестве самого нижнего сегмента, но только если диаметр опускания позволяет опустить его на необходимую глубину без повреждения сетчатой структуры.

После завершения строительства скважины ее следует подключить, «прокачать» и подготовить к использованию, подключив к бытовому источнику воды.

Гидроусиление (использование насоса или перекачка)

Как следует из названия, при этом методе для бурения скважины используется вода. При автономном бурении вода обычно закачивается в трубу. Вода выходит через отверстие в нижней части шнека и вытекает под действием силы тяжести через зазор между внешней стенкой трубы и стенками колодца.

Программа гидравлического бурения

Этот метод требует наличия насоса в дополнение к буровому долоту и резьбовой трубе. Перед началом работ рядом с будущей скважиной выкапывают два котлована. Первый используется для осаждения большей части почвы, а второй — для откачки воды, которая не содержит большинства загрязняющих веществ. В этом процессе не требуется много воды — она находится в постоянной циркуляции. Периодически удаляйте осадок из первой ямы лопатой. При необходимости, если вода стала слишком грязной, его можно заменить. Она откачивается с помощью того же насоса, только не подается в колодец, а сливается где-то на участке. После закачки новой воды бурение можно продолжить.

Когда скважина достигает необходимой глубины, в нее вставляется обсадная труба с фильтром на конце. В последнее время все чаще используются трубы из ПНД или ПВХ. ПЭНД легче обрабатывать — он хорошо гнется. Фильтр — это отверстие, просверленное в конце обсадной трубы. Длина такого фильтра составляет около одного метра. Затем на него можно намотать проволоку из нержавеющей стали, а сверху поместить мелкую сетку из нержавеющей стали.

Метод барабанного канала

Один из самых простых способов сделать колодец самостоятельно — это метод барабанного канала. Однако это и самый медленный метод, требующий значительных физических усилий при отсутствии механизации. С другой стороны, к нему можно относиться как к тренеру. И это очень эффективно — работают практически все мышцы тела.

Самоударное бурение — это универсальный метод, который можно использовать в любом типе грунта. Меняется только инструмент, а технология и метод установки остаются прежними:

  • Для глинистых и других несвязных почв используется отрезок толстостенной металлической трубы, на конце которой делается режущая кромка, срезанная внутрь. Из-за характерной формы его также называют стеклянным сверлом. Сделать его вручную несложно. Самое главное — найти трубку с толстой стенкой (чем толще, тем лучше). Осталось заточить нижнюю режущую кромку, сделать прорези по бокам, чтобы облегчить удаление почвы, и сделать «уши» в верхней части для крепления карабина и веревки.

    Стяжная штанга для ударного бурения
  • В слое рыхлой породы — щебня, песка — используйте траншеекопатель. Это кусок трубы с пружинным клапаном, приваренным к нижней части. При ударе клапан открывается, и земля падает в трубу. При подъеме под действием силы тяжести клапан закрывается, предотвращая высыпание породы.

    Втягивание клапана для рыхлой почвы
  • На тех же почвах иногда эффективнее использовать ковшовую сеялку. Свое название он получил благодаря специфической форме нижней части, которая имеет две доли, загнутые друг к другу.

    Бур с ковшовой насадкой для липких почв
  • В случае твердых пород используется бур. Порода сначала дробится, а затем извлекается с помощью одного из описанных выше инструментов — в зависимости от того, что удобнее.

Веревочный бур может быть изготовлен различными способами. Наиболее распространенным типом является штатив, в центре которого закреплен блок. Однако устройство также можно прикрепить к L-образной конструкции или использовать электродвигатель с редуктором для облегчения работы.

Строительство L-образной платформы

Штатив является наиболее распространенным типом штатива

Метод механизации

Сама технология бурения с помощью ударного кабеля очень проста: буровую установку поднимают, а затем отпускают в свободное падение. Это действие повторяется несколько раз. С каждым ударом отверстие становится все глубже и глубже. После преодоления 50-сантиметровой отметки снаряд извлекается и очищается от земли. И все повторяется снова и снова.

Чтобы сверлить быстрее, нужен тяжелый инструмент. Если стенки трубы толстые, вес может быть значительным. При необходимости вес можно увеличить, заполнив верхнюю часть трубы свинцом. Вы также можете заострить нижний край, чтобы ускорить переход, но делайте это так, чтобы фаска была направлена внутрь. Еще одно замечание: обратите внимание на пазы для сверл. Это облегчает удаление камня. Это особенно важно при проникновении в толстые, липкие слои глины.

Для ударной дрели необходим стальной трос диаметром 10-12 мм. Для ручной работы требуются перчатки. Для проникновения в верхние слои проще использовать ручной бур, а для облегчения проникновения в верхние слои в сухую погоду в просверленное отверстие можно налить воду.

Корпус и фильтр

Все вышеперечисленные технологии саморезов имеют одну общую черту. Когда скважина достигает водоносного слоя (в породе будет вода в больших количествах), бурение продолжается некоторое время, проникая в водоносный слой на глубину 1-2 метра. Затем вся бурильная колонна демонтируется, и в скважину вставляется обсадная труба.

Необходимо организовать обсадную трубу. Диаметр следует выбирать в соответствии с размером пробуренной скважины и типом насоса, который планируется использовать. Необходимо внимательно отнестись к выбору материала. Некоторое время для обсадных труб использовались асбестовые трубы. Однако они очень вредны — являются сильным канцерогеном. Оцинкованные трубы также не следует использовать — цинк не выводится из организма, а накапливается. Его отравление имеет очень плохие последствия.

Выбор невелик — стальные и нержавеющие трубы, а также пластиковые — ПНД и ПВХ. Нержавеющая сталь — почти идеальное решение, за исключением цены и сложности процесса сварки. Чтобы шов не ржавел, необходимо проводить сварку с применением газа аргона, что не так-то просто. Хотя специальные электроды для сварки нержавеющей стали могут в некоторой степени помочь.

В последние годы пластиковые трубы становятся все более популярными. ПВХ и ПНД дешевы и серы, но для их установки скважина должна быть идеально ровной. Еще одно замечание — пластиковые трубы плохо переносят нагрузки. Поэтому их можно использовать на небольшой глубине — до 15 метров. В любом случае, не обязательно использовать канализационные трубы, лучше использовать водопроводные, хотя они и дороже: их стенки имеют другую толщину, поэтому вложения будут оправданы.

Стальные трубы не дают усадки и имеют долгий срок службы, но у них есть и большой недостаток: они ржавеют. Тем не менее, из вышеперечисленных вариантов металл является лучшим вариантом, если вы не можете позволить себе нержавеющую сталь.

Для того чтобы вода попала в обсадную трубу, на дне трубы делается фильтр, который углубляется в водоносный слой. В трубе проделываются отверстия. Доступны два варианта. Первый выполняется с помощью сверла большого диаметра, в четыре ряда, чередуя их. Второй способ заключается в вырезании продольных щелей (размером 1,5-2,5 мм) с помощью шлифовальной машины.

Вокруг верхней части трубки наматывается проволока (диаметром 3-4 мм) и прикрепляется очень мелкая сетка. Лучше всего использовать нержавеющую сталь. Затем фильтр можно промыть от отложений с помощью промывочных растворов, а проволоку и сетку приварить к трубе.

Если использовать любой другой металл, то через некоторое время фильтр будет поврежден. Черные металлы ржавеют, другие разрушаются в результате электролитической коррозии.

Абиссинский колодец или игольное отверстие

Этот вид ручного бурения скважин на воду и бурением-то назвать нельзя — специальная штанга с литым конусообразным наконечником забивается в землю, поднимаясь по мере необходимости до верха трубы-опоры (длина одной 1-2 метра), которые соединяются резьбой. Существуют различные названия этого типа колодцев — конный, абиссинский, магматический. Все это относится к одному и тому же методу.

Отличие от всех других методов заключается в том, что эти трубы остаются в земле, и именно по ним течет вода. Это означает, что это скважина без установленной обсадной трубы. С помощью этих трубок их прокалывают, а затем используют. Поэтому для изготовления иглы в качестве стержней используются толстостенные водопроводные трубы. Их диаметр составляет от 25 до 32 миллиметров. Поскольку трубы постоянно дросселируются, их соединения должны быть герметичными. Для повышения надежности традиционно используется подкладка (обычно из холста), которая может быть покрыта герметиком.

Первый элемент абиссинского колодца называется иглой. Но верхняя часть — не единственное отличие этой части от других. В ней просверлены отверстия почти по всей длине трубы. Это фильтры для воды. Вода будет течь через них. Чтобы камень не забивал их, вокруг верхней части трубы наматывается проволока, к которой крепится мелкая сетка. Для того чтобы колодец служил долго, не засорялся, мог осуществлять промывку, проволока и сетка должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Только в этом варианте фильтр будет служить долго и без проблем. Использование других металлов, даже нержавеющих, сокращает срок службы скважины — металлы разрушаются под действием электролитической коррозии. Поэтому латунная, медная или любая другая проволока или сетка на стальной трубе не подходит.

Первый компонент абиссинского колодца — это игла с шиповидным наконечником и фильтр.

Еще одно замечание. Чтобы сетка и рулон не ломались при ударе молота, они привариваются к трубе. Еще одно замечание: диаметр широкой части конуса должен быть больше диаметра трубы. При ударе молотка конус оставляет отверстие, которое шире, чем труба змеевика за ним, чтобы его не разорвало.

Процесс пробивания отверстия в конусе очень прост: вы ударяете по трубе, вгоняя ее в землю. Однако если ударить по трубе чем-то тяжелым, она деформируется. Поэтому изготавливается специальное устройство — головка и конус, который прикручивается к верхней части трубы. Ударная поверхность внутри головки также имеет форму конуса. Пустые пространства внутри заполняются свинцом для увеличения веса. Чем тяжелее пуля, тем быстрее пробивается трубка, но учтите, что поднимать ее придется вручную и много раз.

Сама балка имеет гораздо больший диаметр, чем труба, в которую она будет забита. Чтобы избежать люфта при движении трубы, в нижней части балки устанавливается шайба соответствующего диаметра (немного больше внешнего диаметра трубы). В результате головка может свободно перемещаться вверх и вниз, но без какого-либо люфта. Высота подъема пули зависит от ее размеров — важно, чтобы она не слетела с забивной трубы. Ниже приведен чертеж и внешний вид головки долота для забивки абиссинского колодца.

Свайная головка для забивки абиссинского колодца в сдвиг

Вот как выглядит инструмент для забивания

Это конус, используемый для уравновешивания силы удара.

Это не единственный инструмент, используемый для проходки скважины. На трубе делается прочный зажим, который фиксируется по принципу зажимной струбцины. Вместо головки используется тяжелое металлическое кольцо с двумя ручками. Посмотрите видео, показывающее, как с ним работать.

Как видите, водяной колодец можно вырыть и внутри дома или даже на дне старого колодца. Не требуется много места.

Источники

  • https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/vodoprovod-i-kanalizaciya/burenie-skvazhiny-svoimi-rukami.html
  • https://stroychik.ru/vodosnabzhenie/skvazhina-dlya-vody-svoimi-rukami

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строй портал электрика и не только