Скважины для воды

Бурение скважины-иглы

Для вращательного способа понадобится бур с металлическими лопастями внизу, расположенными спирально. В месте бурения делают углубление лопатой.

Для размягчения грунта его поливают водой, но учтите, что при этом бур вытягивают чаще, через каждые полметра, и очищать от налипшей земли. Проходка плотной глины, впрочем, потребует применения ударно-вращательного способа.

Также понадобится металлическая труба с диаметром, позволяющим поместить в нее бур с лопастями. Получаем трубу и бур внутри нее. При прокручивании бура внутри трубы, земля собирается в трубе и может быть легко извлечена.

Инструмент, используемый для бурения, называется шнеком. По мере углубления в грунт, управлять им становится труднее, потому может понадобиться помощь. Скважину или колодец обкладывают заводскими бетонными кольцами над землей, укрепляя осадку.

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов. Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами

При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Пошаговая инструкция по бурению скважины

Классическая схема ручного бурения скважины.

Подготовьте шурф или яму. Шурф должен иметь размеры в 150х150 см. Укрепите стенки углубления досками или кусками фанеры, чтобы они не осыпались. При желании можете взять обыкновенный бур и прорыть с его помощью ствол глубиной в 1 м и диаметром порядка 15-20 см. Это будет способствовать более надежной фиксации трубы в вертикальном состоянии.

Установите над углублением деревянную либо металлическую треногу. Там, где соединяются ее опоры, закрепите лебедку. В большинстве случаев применяются вышки из бревен. На треногу подвешивается бурильная колонка со штангами длиной 1,5 м. Скрепите штанги резьбой в 1 трубу и зафиксируйте хомутом. С помощью такой конструкции вы сможете спускать и поднимать оборудование.

Заранее подберите насос для штанги. Так вы сможете наиболее точно определить диаметр будущего источника, а также колонковой трубы. Система организуется таким образом, чтобы насос без затруднений проходил в трубу. Так что труба должна превосходить насос по диаметру хотя бы на 0,5 см.

Схема бурения скважины своими руками.

Бурение будет осуществляться за счет поочередного спуска и подъема рабочего оборудования. Штанга проворачивается, сверху по ней бьют долотом. Удобнее, если у вас будет помощник. Так вы сможете проворачивать газовым ключом, а помощник бить сверху по штанге, пробивая породу. Лебедка позволяет выполнять работу проще и быстрее. С ее помощью поднимать и спускать оборудование гораздо проще. На штанге нужно сделать маркировку, по которой вы сможете определять необходимость очищения бура. Делайте это каждые 50 см.

В зависимости от того, какой тип грунта будет буриться, понадобится использовать разные буры, а именно:

1. Глинистые почвы обрабатываются спиральным буром.
2. Твердые породы разрыхляются при помощи бура-долота.
3. Песчаный грунт бурится буром-ложкой.

Для подъема земли на поверхность предназначена желонка.

Для бурения скважины в песчаном грунте лучше всего подойдет бур-ложка. В процессе бурения необходимо будет добавлять воду. Если почва твердая, понадобится долото. Такие буры могут быть плоскими и крестовыми. Главная задача таких приспособлений сводится к помощи в разрыхлении твердых пород. Для преодоления песков-плавунов применяется ударный способ.

Чертеж бура.

Глинистые грунты лучше всего преодолевать буром-ложкой, змеевиком и желонкой. Конструкция змеевиков похожа на спираль. Шаг спирали соответствует диаметру бура. Нижнее основание бура имеет размер в 4,5-8,5 см. Лезвие, как правило, 26-29 см. Для прохода галечных пластов поочередно применяются долото и желонка. В некоторых ситуациях для существенного упрощения бурильных работ в скважину заливают воду.

Работать станет гораздо проще, но останавливаться нельзя до тех пор, пока не будет найден водоупорный слой.

Приступаем к бурению

Если говорить о пошаговой инструкции для бурения скважины на воду своими руками от А до Я, то она выглядит так:

• Роется приямок полтора метра длиной и столько же шириной. Глубина – от 100 до 200 см. это нужно, чтобы предотвратить обрушение верхних слоев почвы. Стенки обкладываются фанерными листами на манер опалубки. Дно застилают досками. Поверх приямка монтируется деревянный щит, по которому можно безопасно ходить, не боясь, что стенки приямка обвалятся.
• В днище и покрытии проделываются технологические отверстия для производства работ. Сквозь них продевают буровую штангу, прикрепленную к буровой установке.
• Бур приводится в действие специальным двигателем с редуктором или вручную. Если речь идет о проколе, на штырь устанавливается подбабник, по которому наносятся удары кувалдой.
• Если технология предполагает параллельную установку обсадных труб, работы производят также через технологические отверстия в деревянных щитах.
• Грунт, вынимаемый из скважины, выбирается вручную. Если это шлам, нужно установить грязевой насос, который будет его откачивать прямо из обсадной трубы.
• После окончания бурения и установки обсады нужно смонтировать электрооборудование и запустить насос, который должен работать до тех пор, пока вода из скважины не станет абсолютно чистой.

После того, как все этапы будут завершены, вместо оградительного короба монтируется кессон. Устанавливается оголовок, насосное и фильтрационное оборудование, подключается трубопровод. Система тестируется. Комплектация зависит от типа скважины.

Абиссинская

Верхние водяные пласты пригодны для полива, но не используются для бытового применения. Всему виной загрязнения, которые проникают в почву с паводками. Такая скважина имеет глубину менее 10 метров. Вода должна проходить многоступенчатую систему фильтрации. Только в таком случае жидкость превращается из технической в питьевую.

В качестве насосного оборудования можно использовать ручной насос. Допускается применение любого типа электрооборудования (погружное, поверхностное). Насосная станция не должна иметь большую мощность, и это делает скважину самой недорогой. Желательно обустроить накопительный бак, в который закачивается суточных запас воды.

Скважина на песок

На глубине 10-40 метров встречаются пласты, в которых вода проходит естественную фильтрацию. Проходя сквозь песок она очищается от части примесей. В ней нет крупных включений, глины и ряда химических соединений. В бытовых целях и для орошения сельскохозяйственных культур такую воду использовать можно, но чтобы она стала пригодной для применения в пищу, требуется дополнительная фильтрация.

Оптимальным вариантом электрооборудования является помпа. Также применяются поверхностные насосные станции. Если глубина более 10 метров допускается использование эжектора, который увеличит производительность насоса, ускорив поток добываемой воды в трубопроводе.

Артезианская

Это скважины с абсолютно чистой водой, обогащенной природой в известняковых платах среза грунта. Глубина может колебаться от 100 до 350 метров в зависимости от месторасположения участка, геологических особенностей почвы и рельефа местности. Вода не требует фильтрации. Угрозу составляют загрязнения, которые могут попасть внутрь обсадной трубы снаружи. Минералы, содержащиеся в растворе, полезны для человека.

Необходимо устанавливать погружной насос для скважины. Это может быть прибор центробежного или вибрационного типа. Последний предпочтительней, так как ломается он реже, а производительность у него больше. Главное, чтобы у помпы был насос грубой очистки, не дающий попадать твердым частицам в рабочую камеру.

Полезные рекомендации

Преимуществ у подобной системы достаточно много. Это касается и цены, относительной простоты установки и обустройства скважины с адаптером, что позволит сэкономить дополнительные средства

Но очень важно правильно выбрать приспособление. Если стараться максимально сэкономить, можно столкнуться с такой проблемой, как короткий срок службы

Многие адаптеры, которые выполнены из некачественных материалов, могут даже ухудшать качество питьевой воды, а это уже опасно для здоровья. Поэтому к выбору оборудования необходимо подойти максимально ответственно.

Стоит учитывать и то, что даже самый качественный оголовок для скважины, который по гарантии производителя может прослужить несколько десятков лет, периодически нужно проверять и менять расходники, то есть уплотнители. Подобные работы рекомендуется проводить каждые 5-7 лет. Сам процесс простой, но, чтобы добраться до нужного участка, нередко приходится рыть траншею, а это дополнительные расходы сил и финансов.

Подобные профилактические работы будут полезны еще и по причине того, что так трубы не «прилипнут» друг к другу. Такие ситуации нередко встречаются, когда речь идет о конструкциях, на которые продолжительное время оказывалось воздействие воды. Если время от времени развинчивать крепления, а после соединять их, то в будущем не придется сталкиваться с такой проблемой, когда отдельные элементы станет просто невозможно демонтировать.

Несмотря на некоторые сложности, именно адаптер для скважины считается оптимальным вариантом в соотношении цены и качества. Правильно подобранный и установленный элемент будет не только долговечным, но и надежным. Он не пропустит в воду вредные примеси, поэтому можно не переживать о том, что семья будет пить грязную и опасную жидкость.

Использование скважинного адаптера

Альтернативой дорогостоящему кессону или домику служит скважинный адаптер. Конструкция позволяет вывести водопроводную трубу в дом непосредственно из скважины. Устройство имеет вид разборного фитинга и состоит из наружной и внутренней частей. С наружной соединяется водопроводная магистраль, а с внутренней – шланг от насоса. Обе детали закрепляются на стволе скважины, повторяя его форму. Герметичность обеспечивается двойным уплотнением.

Использование скважинного адаптера.

Остановив свой выбор на адаптере, следует учитывать следующее:

1. Конструкция располагается ниже уровня промерзания почвы, и при поломке понадобятся земляные работы.
2. Обсадная труба выходит на поверхность, закрывается крышкой. Через нее вводится электрокабель.
3. Зимой возможно промерзание скважины через обсадную трубу, поэтому ее оборачивают теплоизолирующим материалом.
4. Установка оборудования возможна только в доме.
5. Монтаж адаптера требует специального ключа.

Долговременный водный источник

Другой вид скважины – артезианская, ее обустройство будет существенно дороже, но и качество воды здесь, соответственно, выше. Глубина залегания такого слоя составляет от 40 до 250 метров. Диаметр самой скважины – 133-159 мм. Подобное бурение скважины на даче своими руками обусловлено необходимостью достать до известковой породы. Поэтому работа отличается своей сложностью и может затянуться на неделю, в лучшем случае на 5 дней. Однако результат того стоит – срок службы целых 50 лет!

Несомненным плюсом можно считать то, что качество воды на данном слое довольно высокое. За счет этого можно прибегнуть к помощи недорогих фильтров для очистки воды. Наличие известкового слоя обеспечивает мощный водный напор. А вкупе с глиняным слоем водоносная линза подвергается очистке самой природой. В некоторых местах вода может вырываться на поверхность фонтаном, что обусловлено размещением буровой установки на достаточной глубине от поверхности земли.

К несомненным плюсам скважины на своем дачном участке можно отнести также следующие преимущества:

• Долговечность водного источника.
• Создание наибольшего напора.
• Вода не требует сложных дополнительных и дорогих фильтров.
• Уровень воды – постоянный.

Особенность данной скважины на даче, своими руками обустроенной, заключается в постоянстве уровня аквифера (водоносный горизонт). За счет этого артезианский источник способен обеспечить живительной влагой весь загородный участок на протяжении долгих лет. Дебит скважины варьируется от 3 до 5 м3, что означает бесперебойное водоснабжение всего дачного участка. Причем влаги хватит не только для орошения земли, но и на ряд дополнительных «услуг» (бассейн, баня). А в силу большой глубины колодца исключается загрязнение воды другими источниками.

Роторное бурение

Буровое долото

Для бурения таким способом используется непрерывно вращающееся долото и глинистый промывочный раствор. Долото разбивает породы, в том числе и скальные, на мелкие фрагменты, а раствор выносит эти куски грунта на поверхность.

Чтобы бурение было эффективным, требуется грязевой насос. Он будет перекачивать глинистый раствор и обеспечит его непрерывное поступление.

При роторном бурении может применяться обратная промывка. Она позволяет ускорять процесс. Водоносный пласт достигается гораздо быстрее и качественнее. При обратной промывке раствор подается в затрубное пространство, а возвращается по трубе.

У метода роторного бурения имеется несколько преимуществ. Помимо того, что этим способом можно бурить скальные породы, следует отметить более высокую скорость прохождения. Несколько ниже стоимость работ.

Среди недостатков метода отмечают сложности работы в холодное время года. Требуется утепление системы циркуляции промывочной жидкости. Пробу с водоносного слоя можно снять только после обсадки и пуска скважины. Известковые пласты загрязняются глиной и водой раствора.

Совет бывалого дачника

При расчете мощности насоса нужно учитывать две величины:

• Высота водяного столба. Это расстояние от водяного зеркала до поверхности земли.
• Дальность передачи воды по горизонтали. В расчет закладывается расстояние от скважины до дальнего потребителя.

Высота водяного столба – показатель, который должен соответствовать мощности насоса. Принято считать, что каждый киловатт позволяет поднять воду на 10 метров. Мощность насоса предусматривается создание требуемого давления в трубопроводе, чтобы каждый потребитель мог функционировать в нормальном режиме.

Рассчитывая требуемое количество воды, нужно учитывать норму потребления в регионе, если речь идет о поливе. А для бытового использования нужно сложить весь расход, как будто все точки включены. При этом производительность насоса не может быть большей, чем дебит скважины. Поэтому когда скважина готова замеряют, сколько жидкости в нее поступает за один час.

Артезианская скважина: схема устройства ↑

Существует несколько видов конструкций водозаборов. Самые распространенные среди них:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• телескопическая;
• с кондуктором.

Выбор схемы устройства артезианской скважины зависит от нескольких факторов:

• уровня залегания пласта;
• требуемой производительности;
• особенностей труб обсадной конструкции;
• типа водоподъемного оборудования.

Это самый простой тип обустройства водозабора. В пробуренный шурф устанавливают одну трубу, которая используется как обсадная и эксплуатационная одновременно. Ее диаметр обычно составляет 133 или 159 мм.

Такую конструкцию можно выбрать только в тех случаях, когда сооружение строится на известняковом грунте без песка и глины. В скважинах этого типа уровень воды достаточно высок, поэтому насос можно установить на глубине 2/3 трубы.

Однотрубная конструкция – самая выгодная, однако для ее обустройства нужны практически идеальные геологические условия, что бывает редко.

Двухтрубную систему обустраивают на известняковых грунтах, где есть слои глины. В качестве обсадки устанавливают конструкцию большого диаметра – 159 или 133 мм. Она защищает эксплуатационную трубу от давления при движении грунтов.

Эксплуатационной колонной служит труба меньшего сечения – 133 или 117 мм. Ее устанавливают до водоносного горизонта, а если грунт неустойчивый – то до дна. Она может быть металлической или пластиковой. Выбор материала зависит от геологических условий местности и личных предпочтений владельца.

Такая технология устройства артезианской скважины применяется либо на слишком плотных грунтах, либо на сыпучих, склонных к обрушению. Конструкция состоит из труб, каждая из которых по диаметру меньше предыдущей.

Первая выполняет функцию обсадной. Вторую тоже используют как обсадную и ставят до слоя известняковой породы. Третья – эксплуатационная. Она наименьшего диаметра и, если предыдущие две обычно выполнены из металла, то эта может быть пластиковой. Устанавливают ее до водоносного пласта.

Это хороший вариант для грунтов с плывунами. Кондуктор представляет собой отдельную широкую трубу, задача которой – отсечь плывун. Труба предотвращает разрушение эксплуатационной колонны, защищая ее от избыточного давления, и может совмещаться с конструкцией кессона

Монтаж кондуктора – дорогостоящее мероприятие, и далеко не всегда в нем есть необходимость. Чтобы определить, насколько он уместен для конкретной скважины, нужны серьезные исследования. Их проводят профессионалы со специальным оборудованием.

Способы бурения скважин на воду

Можно выделить разные способы бурения скважин на воду. Некоторые дороже, но эффективнее, другие технологичнее и позволяют добиваться максимальной глубины. Чтобы понять, какой способов подойдет именно вам, давайте рассмотрим каждый вариант в отдельности:

1. Бурение шнеком. Этот способ считается недорогим, но подходит для обработки небольшой глубины. Шнек напоминает бур, который мы используем при строительстве забора, установке столбов, а также в других случаях. Нужно отметить, что шнеком можно добиться глубины даже 80 метров, при этом диаметр будет меняться, в промежутке от 10 до 60 см. Последнее позволяет обустраивать приямки к скважинам, чтобы потом установить колодезные кольца.

2. Бурение роторной установкой. Своего рода, шнековый бур напоминает жало перфоратора, поскольку он одновременно вращается и ударяет в землю. Неминуемой его частью работы является непрерывная подача воды в отверстие, что позволяет размягчить землю, а также охладить режущий элемент. Столб бурильного механизма может быть увеличен неоднократно, что позволяет добраться даже до артезианской глубины. Это скважины на известняк, которые считаются самыми экологичными и подходящими для питья.

3. Бурение водных скважин ударно-канатным способом. Этот способ предполагает ручную обработку грунта и поэтому подходит только для малых глубин. Принцип работы установки таков, что бурильный механизм поднимается на высоту и под собственным весом падает в отверстие скважины.

Режущий элемент имеет полости внутри, поэтому грунт забивает все свободное пространство. Потом его поднимают, оттаскивают в сторону и очищают от земли. Работа тяжелая, поэтому ручной труд иногда заменяют использованием лебедки для подъема. Есть случаи, когда подобные бурильные установки изготавливали вручную.

4. Ручной метод. Этот метод самый простой, но не позволяет добиться глубины более чем в 10-15 метров. Работа сложная, поскольку малогабаритное бурение скважин на воду напоминает работу со шнеком, который с трудом, вручную, нужно провернуть группе людей. Сегодня такая технология уже почти не используется.

Гидробурение

Осуществляется мощной струей воды из специального бурового инструмента. Преимущество технологии в том, что возможно гидробурение скважин в каменистой почве.

Нагрузка струи обеспечивается весом штанги и бурильной оснастки. В установку заливают специальный раствор, который потом направляется в подготовленный приямок.

Последовательность гидробурения своими руками:

• В первую очередь устанавливается малогабаритная конструкция или МБУ для гидробурения.
• Начинать работы лучше всего с утра.
• Если бурение происходит в песчаной почве, то необходим большой запас жидкости.
• Перед работой глина смешивается в раствор в подготовленном приямке. Замес выполняется посредством строительного миксера. Консистенция должна напоминать кефир.
• Далее по шлангам подается раствор к работающему буру.
• Постепенно жидкость шлифует стенки и углубляется в почву. Раствор используется по кругу.

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

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.

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.

Изготовление бурового инструмента

Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.

Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать инструменты из подручных материалов.

На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением

Вариант #1 — спиральный и ложковый бур

Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.

Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото

Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.

Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.

Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.

Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто

Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.

Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.

Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура

В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.

Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.

Вариант #2 — желонка и стакан

Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.

К нижней части желонки приделывают башмак с лепестковым клапаном. Клапан выглядит как круглая пластина, плотно закрывающая нижний срез трубы и прижатая достаточно мощной пружиной.

Впрочем, слишком тугая пружина здесь не нужна, иначе грунт просто не попадет в желонку. При вытаскивании желонки клапан будет прижат не только пружиной, но и грунтом, собранным внутри.

Нижний край желонки затачивают вовнутрь. Иногда у краю приваривают острые куски арматуры или заточенные куски металла треугольной формы.

Сверху из толстой проволоки делают защитную сетку и приваривают ручку, к которой крепят металлический трос. Подобным образом изготавливают и стакан, только клапан здесь не нужен, а в корпусе следует проделать щель для очистки устройства.