Содержание
Шнековое бурение
На трубу навариваются лопасти по спирали, которая погружается в грунт вращательными движениями. Подходит не всем типам почв. Идеальное решение для мягких и средних грунтов.
Шнековый способ:
- Выкапывается шурф 1,5 на 1,5 м, глубиной до 2 метров. Позднее в нем будет кессон.
- Если грунт сыпучий, то стенки усиливаются деревянными щитами.
- Шнековый бур проворачивается при помощи специального хомута или ключа.
- Если грунт неустойчив, то при бурении сразу выполняется обсадка ПВХ-трубой.
- Если на шнеке грунт будет извлекаться непосредственно через трубу, то ПВХ не подойдет — используется металлическая.
- По мере продвижения шнек и обсадная труба наращиваются с помощью соединительных муфт.
- За один проход рекомендуется делать не более 5 оборотов. В противном случае поднять почву наверх будет сложно.
- Чтобы облегчить ход бура в источник, можно подливать воду.
- Устанавливается тренога с блоком для подъема бура.
- Бурение проходит вплоть до водоупора. Если пошел песок крупной фракции и влажный, то водоупор отличный.
Отзывы
Обустройство и автоматика
Обустройство скважины кессоном
Для подачи воды в дом скважину необходимо обустроить и взаимно согласовать с водопроводом. Обустройство скважины водоснабжения в последние годы претерпело радикальные изменения. Традиционная схема (см. рис. справа) – кессон, бетонный или стальной, или каменный приямок, требующий большого объема дополнительных земляных работ и полезной земельной площади под себя, уходит в прошлое. Сейчас скважины на воду все чаще оборудуются скважинными адаптерами, см. рис. ниже. Поставить адаптер дело довольно кропотливое, но с кессонно-приямочной маетой несравнимое:
- Как только пошла вода, по скорости ее осветления судят, насколько еще можно углубиться, и обрезают в размер сверху последнюю обсадную трубу.
- Перед ее установкой траншею к дому на глубину, большую нормативной глубины промерзания грунта.
- В трубе заранее сверлят отверстие под адаптер и ставят его, заглушив патрубки. Если ставить прямо в скважине, может туда булькнуть.
- Ставят трубу и добуриваются, ориентировав выход адаптера в траншею на глубине больше глубины промерзания.
- Раскачивают скважину, ставят фильтр, опускают насос, подключают подающую трубу насоса и транзитную в дом к штуцерам адаптера, прокладывают кабель насоса.
- Ставят крышку скважины, когда вода пошла в бак, засыпают траншею – все.
Обустройство скважины скважинным адаптером
Водоснабжение частного дома из скважины имеет свои особенности, но они не помешают потом подключиться к коллективному водопроводу или запитаться водой из колодца. Переделывать ничего не придется, только надежнее будет.
Во-первых, необходим напорно-накопительный бак. Дебет не артезианской скважины может по непонятным причинам падать вплоть до полного прекращения, а потом вода вновь идет как ни в чем не бывало. Во-вторых, за баком по току воды нужен как минимум 2-х ступенчатый мембранный фильтр. В коммунальных водопроводах качество воды непрерывно контролируется, чего дома нет. А вдруг где-то в зоне питания пласта техногенная авария или несанкционированный сброс загрязнений? Все уже и забыли, когда это было, а плохая вода как раз подошла к скважине.
Наконец, домовый водопровод должен соответствовать принципу постепенного равномерного отбора воды, о котором говорилось в начале. Кооперироваться с соседями, как при постройке общего септика, в данном случае не лучший выход. Вдруг дебета на всех не хватит, вместо сообщества будет склока. Т.е. нужна автоматика, включающая насос на подкачку, едва кто-то где-то кран открыл.
Тут возможны 2 варианта. Первый – напорный бак с поплавковым краном на теплом чердаке. Всей автоматики – шток, проходящий во втулке сквозь крышку бака и опирающийся на рычаг поплавка, да микровыключатель (микрик) на 6-10 А с нормально замкнутыми контактами в цепи электропитания насоса. Пока бак полон – шток давит на рычажок микрика, насос обесточен. Чуть пошла вода в дом – шток опустился, микрик сработал, насос пошел качать.
Однако, во-первых, нужно утеплять чердак, что стоит немалого труда и средств. Второе – насос, от него потребуется лишних метров 4-5 напора, а для 2-этажного дома и все 8-9, так что и насос оказывается дорогим. В-третьих, протечка бака или неисправность поплавка приведут как минимум к замоканию потолка. Поэтому более дешевой и надежной выходит все-таки современная автоматика для скважин водоснабжения, управляемая микроконтроллером, отслеживающим расход, давление воды и периодичность включения насоса. Домовый водопровод тогда выполняется с герметичным мембранным накопительным баком в подвале.
Методы бурения
Перед началом работы следует определиться, каким способом работать, так как пробить скважину своими руками можно в несколько способов:
- Вращательный способ бурения – вращение бурового снаряда для его углубления в породу.
- Ударный способ – буровую штангу вбивают в землю, заглубляя снаряд.
- Ударно-вращательный – вбивание штанги в толщу земли дважды или трижды, затем вращение штанги и снова вбивание.
- Канатно-ударный – буровой снаряд поднимается и опускается, регулируемый канатом.
Ударный способ
Это способы сухого бурения. Также существует технология гидробурения, когда бурение проводят с помощью специального бурового раствора или воды, которые используются для размягчения грунта. Гидроударный способ требует больших затрат и специального оборудования. Если проводится бурение скважин вручную, используют упрощенный его вариант, поливая водой грунт для его размягчения.
Виды скважин
Перед тем как приступить к работам и начать бурение, нужно исследовать свой участок и определить уровень, на котором залегает грунтовая вода. Этот параметр очень важен, ведь именно от него и будет зависеть, какого объема работы предстоит выполнить.
После определения залегания воды можно будет выбрать тип колодца:
- Абиссинский колодец. Обустройство этого типа колодца используется в том случае, если глубина слоя залегания воды составляет не более 12 метров;
- Песчаная скважина роется при залегании водяного слоя до 50 метров;
- Артезианская скважина устраивается при минимальном залегании на 200 метров, но это уже более сложно.
Стоит обратить внимание, что сделать на даче скважину первых двух видов может любой владелец загородного жилья, который хочет обустроить водопровод. Что касается последнего варианта, для его осуществления обязательно применение профессионального оборудования
Схема устройства артезианской скважины
Песчаная скважина
Такое название этот тип получил потому, что вода поступает из песчаного слоя, залегающего, как показывают исследования, на глубине не более 50 метров. Нет гарантий, что водоснабжение дома будет без примесей, поэтому обязательно нужно пригласить для проверки специалиста санэпидемстанции: убедиться, есть химические и органические соединения в воде или нет.
Необходимые материалы для бурения песчаной скважины водопровода:
- Водяной насос. Узнать, сколько он стоит, можно в любом специализированном магазине;
- Классическая схема;
- Глубинные фильтры для очистки воды.
Срок службы этой установки составляет примерно 15 лет, но не стоит забывать о том, что фильтры нужно регулярно чистить. От этого будет зависеть, насколько безопасной для здоровья и качественной будет поступающая вода. Если следовать этому простому правилу, водопровод прослужит гораздо дольше.
Обустройство абиссинского колодца
Предполагается самая неглубокая установка, поэтому очень легко выполнить схему, позволяющую ее пробурить. Водопровод на даче должен быть удобен в использовании, поэтому нужно хорошенько позаботиться о том, чтобы выбрать для колодца подходящее место и не забыть про оформление и обустройство.
Бурение сразу начинать не следует
Стоит обратить внимание на то, чтобы рядом не было сточных ям, септиков и мусора. Так как водопровод маленький по глубине, в него могут проникнуть вредные вещества и загрязнить его, а очистку проводить не очень легко
Бурение водопровода можно начинать прямо в подвале дома или на ближней территории, но только в том случае, если в грунте нет твердых пород. Кстати, именно подвал является самым удобным местом для рытья водопровода, ведь установкой в этом случае можно пользоваться даже тогда, когда на улице будет стоять мороз.
Схема устройства абиссинского колодца
Такого рода домашний колодец оборудуется очень легко, необходим лишь насос и ручная колонка. Это позволит использовать водоснабжение независимо от электричества.
Артезианская скважина
Если у кого-то из соседей уже есть водоснабжение такого типа, это значит, что в местности есть водяной слой в пластах известняка. В остальных случаях обычно предлагают установить экспериментальный вариант, чтобы исследовать, на какой глубине вода залегает.
Главное преимущество артезианского колодца заключается в том, что он без труда может обеспечить нужным количеством воды сразу несколько участков, схема обустройства это наглядно показывает.
Зачастую соседи поступают именно таким образом — делают один источник на двоих. Вырыть обходится дешевле, и дальнейшая экономия очевидна.
Бурение скважины на даче
Специалисты применяют специальные бурильные установки, а для бурения скважины своими руками необходимо подготовить лебедку, бур и крепкую надежную треногу. В качестве инструмента бурения выбирают прочный ледобур.
Для обустройства приобрести:
- несколько видов труб, отличающихся по диаметру;
- вентили;
- мощный глубинный насос;
- хорошего качества фильтр;
- кессон.
- Этап №1. В месте бурения выкопать яму со сторонами равными 1,5 м и глубиной до 1 м. Обшить внутри фанерой или досками.
- Этап №2. Установить над шурфом треногу и закрепить лебедку. С помощью конструкции, состоящей из соединенных в одну трубу штанг, поднимают и опускают бур. Фиксируют штанги хомутом.
Диаметр скважины зависит используемого насосного оборудования. Основное требование — свободное передвижение насоса в трубе. Размер насоса должен быть на 5 мм. меньше внутреннего диаметра трубы.
Самостоятельно бурить скважину на даче лучше ударным способом. Желательно это делать вдвоем. Один крутит штангу, используя газовый ключом, а напарник сверху бьет по ней долотом. Вынимать и чистить бур желательно через каждые полметра. Во время прохождения пластов грунта бур можно менять, чтобы облегчить труд и ускорить процесс. Глинистые почвы легче проходить спиральным буром. Твердый грунт с содержанием гравия разрыхляют долотом. Для песчаного слоя используют бур ложку. С помощью желонки поднимают грунт.
Этап №3. Первым признаком приближения к водоносному слою является появление влажной породы. Работы продолжить пока бур не дойдет до водоупорного слоя.
Особенности ручного бурения
Способ ручного бурения требует больших затрат физической силы, но позволяет сэкономить на оборудовании. Применяется при монтаже скважин глубиной не более 25 метров и проводится до тех пор, пока бур не дойдёт до водоупорного слоя.
В случае с ручным бурением используют:
- комплект буровых головок (бур-долото, бур-ложка, змеевики, желонки);
- штанги;
- лебёдка или электрическая таль;
- обсадные трубы;
- для работы на большой глубине – бурильная вышка.
Процесс проходки ствола состоит из следующих этапов:
- Выкапывается небольшая яма глубиной в 40-50 см, в которой разместится бур.
- Затем один человек начинает вращение бура; когда он войдёт достаточно глубоко, вращать придётся вдвоём, потом – вчетвером.
- Через каждые 50-70 см вхождения в землю, бур необходимо вытаскивать и прочищать, чтобы грязь не залепила всю головку.
- Если грунт слишком жёсткий, получившееся отверстие нужно необходимо заливать водой.
В момент заполнения шахты водой изнутри, работа прекращается. Теперь остаётся только откачать грязную воду с примесями – примерно 5-7 литров. Для этого понадобится насос.
Ударный способ
Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.
Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.
Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.
Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы
Канатно-ударное бурение
Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:
- треноги, которую размещают над местом бурения;
- блока с лебедкой и тросом;
- забивного стакана, штанги;
- желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).
Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают.
Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.
Канатно-ударное оборудование для бурения скважин
Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.
Преимущества ручного бурения:
- экономичный способ в финансовом отношении;
- ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
- оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
- способ применим в труднодоступных местах;
- эффективен, не требует большого количества времени.
Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.
Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом
Технологии бурения
Чтобы пробурить скважину, используются:
- — автомобиль с буровой установкой;
- — бортовая машина с емкостью для воды буровым инструментом и обсадными трубами;
- — КУНГ для проживания буровой бригады на время бурения.
Бурение скважин на воду начинается с выкапывания зумпфа – углубления в земле для сбора гидросмеси (вроде колодца-отстойника). Мы используем технологию, предусматривающую промывку скважины. В процессе бурения разрушается порода и образуется шлам. Его необходимо подымать на поверхность при помощи циркуляции бурового раствора, иначе бур не сможет продвигаться вниз.
Фрагменты пород удаляются с помощью воды, поднимаемой из скважины насосом. Используется вода, которая находится в зумпфе. Минимальные размеры последнего: длина и ширина – 0,7 м, глубина – 0,8 м. Расстояние от скважины до зумпфа – не более 1 м. Между ними – соединительная канава.
Бурение выполняется шарошечными долотами различного диаметра. После прохождения грунтовых пород, песка глины камней щебенки, забуриваясь на несколько метров в известняковый слой, в скважину опускают одинарную либо двойную обсадную колонну, изолирующую верхние горизонты. Это важный технологический момент, от которого зависит качество и долговечность источника. Поэтому компанию по бурению скважин на воду необходимо выбирать очень тщательно.
После бурения и фиксации скважины обсадными трубами скважину промывают и осваивают водоносный горизонт до визуально чистой воды, которая должна быть без примесей, песка и глины. Работы занимают от одного до нескольких дней. Срок зависит от вида и глубины скважины, от характера грунта и геологических особенностей конкретного участка. После освоения скважины на воду можно приступать ко второму этапу, связанному с обустройством скважины насосным оборудованием.
Песочная скважина на даче своими руками
Принимаясь непосредственно за выполнение работ, нужно начать с составления планов и схем. В первую очередь подумайте о том, где будет располагаться скважина в вашем дворе. Учтите все постройки на участке, чтобы понять, насколько удобное местоположение вы выбрали. Не забывайте и о том, что вы планировали возвести на своей даче в будущем. Помните, что скважина строится однажды, и перенести её в другое место будет нелегко.
Порядок выполнения работ
Уладив все вопросы расположения, создав планы выполнения работ, необходимо приступать к их реализации:
- Внимательно проведите разметку для выполнения будущих работ. Следите за тем, чтобы точность была максимальной.
- Подготовьте шурф для вхождения инструмента бурения.
- Инсталлируйте оборудование для бурения на требуемую позицию.
- Начинайте бурение.
- Соберите фильтровую колонку из трубы, отстойника, а также фильтра, и опустите её в шурф.
- Присмотритесь и найдите пространство между грунтом и стенками обсадной трубы снаружи. Его необходимо засыпать щебнем или песком, на ваш выбор. Если выберите щебень, будьте предельно осторожны, чтобы не повредить обсадную трубу снаружи.
- Промойте фильтр, закачав в трубу воду насосом. Так вы сможете загерметизировать её верхнюю часть.
- Используя шнековый насос, а также желонку, откачайте воду из скважины.
- Убедитесь в том, что вода из скважины стала чистой.
- Аккуратно и медленно опустите погружной насос в скважину. Выполняется данная процедура с использованием троса страховочного типа.
- Проведите подключения водопроводной трубы или шланга к насосу.
- Для того чтобы подача воды могла быть регулируемой, инсталлируйте специальный вентиль на трубу.
- Обсадная труба, которая выступает над поверхностью, не должна пропускать воду в нежелательных местах. С этой целью выполните гидроизоляцию.
- Скважинное устье оборудуйте с помощью кессона, после чего тщательно закрепите его на оголовке с помощью сварочного аппарата.
- Если вы предусматривали подвод труб к дому, на данном этапе пришло время уложить их в траншеи.
- Обсыпьте кессон грунтом, а также выполните бетонную отмостку.
Вот так вот, менее чем в 20 шагов, может быть сделана скважина на даче. Безусловно, все не так просто, но выполняя работы предельно точно, у вас все получится.
Бурение неглубокой скважины своими руками
Вы также можете пробурить скважину ручным методом, но для этого, естественно, пригодится особое оборудование. Перечисляем его ниже:
- бур;
- бурильная вышка;
- лебедка;
- обсадные трубы;
- штанги.
Бурильную вышку, к слову, брать необязательно, но только в том случае, если скважина не будет глубокой. Для неглубоких отверстий вам можно доставать вручную колонну для бурения.
Что касается бурильных штанг, то они делаются из обычных труб, а соединяются с помощью резьбы или шпонок. Нижнюю из штанг не следует забывать, ведь именно она должна быть оборудована специальным буром.
Для изготовления режущих насадок вам потребуется листовая сталь шириной в 3 миллиметра. И еще один очень важный момент касается заточки кромок насадок. Их нужно точить таким образом, чтобы в результате они входили в почву под землей по направлению часовой стрелки.
Теперь вам следует установить вышку на участке, на котором будет осуществляться бурение. Следите за тем, чтобы высота вышки превышала размеры штанги для бурения так, чтобы подъем и извлечение штанги происходили совершенно беспрепятственно.
Для создания скважины вам наверняка потребуется помощник. Начинать вращение вы сможете и сами, но уже через некоторое время, когда бур уйдет под землю, усилий одного человека будет недостаточно для продолжения бурильных работ.
Если и вдвоем с помощником вы наткнетесь на проблемы или попросту застрянете, попробуйте залить в грунт воды, так как она его несколько размягчит.
Когда бур доходит до уровня земли, к нему крепится дополнительная станина. Продолжайте бурение до того самого момента, когда вы заметите по земле, что наконец добрались до водоносного слоя. После этого вам нужно очистить скважину от земли и погрузить бур еще глубже, пытаясь достичь слоя, который называется водоупорным. Достигнув этого слоя, в скважину начнется обильный приток воды.
Откачайте грязную воду с помощью насоса и уже в скором времени вы обнаружите чистую воду. Если вдруг вы заметите, что вода не становится чище, нужно углубить бур еще на несколько метров.
Виды скважин
Буровая скважина представляет собой длинную узкую полость в горной породе – ствол. При бурении в ствол опускают буровой инструмент (буровой снаряд или просто бур) на жесткой сборной штанге из труб (буровая колонна или буровая штанга) или тросе. В стволе помещается труба или несколько концентрических труб – обсадка (case pipe, case string) – предохраняющая стенки ствола от обрушения и держащая давление породы. Обсадка может сидеть в стволе плотно или с некоторым промежутком – затрубным пространством; его заполняют засыпкой либо глиной (глиняный замок) или заливают бетоном. Нижний конец ствола может быть открытым, заглушенным или оканчиваться ступенчатым сужением – забоем. Внизу или в забое добычной скважины для жидких ископаемых делают заборное устройство. Верхняя часть обсадки называется оголовком скважины. Вокруг оголовка или в нем помещают комплекс устройств, составляющих обустройство скважины. Из множества конструкций скважин самостоятельно проходят более всего виды, представленные на рис; более подробная схема скважины с обсадкой показана там же, поз. 5.
Конструкции скважин на воду
Бурение скважины-иглы без копра
1 – скважина-игла. Буровая штанга, обсадка и буровой снаряд составляют одно целое; бур так и остается в земле. Проходят скважину-иглу ударным способом, см. далее. Копёр, набор буровых инструментов и пр. оборудование для бурения скважин с отдельной обсадкой для скважины-иглы не требуется, см. рис. справа. Скорость проходки доходит до 2-3 м/час, а предельная глубина, достигнутая таким способом, составляет около 45 м. Скважины-иглы применяют для устройства абиссинских колодцев, особенно на даче. Дебет скважины-иглы невелик, но в летнее время достаточно стабилен. Срок ее службы не зависит от интенсивности и регулярности водозабора, однако непредсказуем: есть абиссинские колодцы, дающие воду вот уже более 100 лет, но может иссякнуть за полгода. Ремонту скважина-игла не подлежит, пройти ее можно только в не очень плотных и однородных грунтах. Максимальный диаметр буровой штанги при бурении без копра – до 120 мм, что достаточно для погружного насоса калибром 86 мм.
2 – несовершенная скважина. Она как бы висит в пласте. Не требует тонкого знания геологии и навыков буровых работ, но дебет меньше и качество воды хуже максимально возможного для данного пласта. Качество воды можно получить максимальное, если скважина внизу заглушена. Кроме того, возможно т. наз. затягивание бурового инструмента и обсадной трубы вглубь. «Самомобойные» скважины чаще всего несовершенные; большая часть дальнейшего материала касается их. Несовершенными бурят и скважины в мощных водоносных пластах, т.к. при заглублении в пласт уже на 1,5-2 м дебет стабилизируется и глубже почти не растет.
3 – совершенная скважина. Обсадка опирается на кровлю подстилающего водоупорного пласта. Дебет и качество воды максимальны, но для проходки совершенной скважины необходимы точные знания местной геологии и опыт буровика, иначе, во-первых, обсадку может затянуть в подстилающий пласт, если он пластичен. Во-вторых, можно при бурении проткнуть подстилку, и вода уйдет вниз; это особенно актуально в засушливых местах с тонкими пластами. В-третьих, всего 1 неправильно забуренная совершенная скважина способна причинить серьезный ущерб местной экологии.
4 – скважина с забоем. Может быть как совершенной, так и несовершенной. Забой облегчает обслуживание скважины и делает ее до некоторой степени ремонтопригодной, но бурить скважину с забоем должны опытные буровики по данным местной геологии.