Ударно-канатный способ бурения скважины
Способ считается родоначальником бурильного дела. Суть заключается в том чтобы пробить скважину своими руками и поднять наверх породу особым оборудованием – желонкой или забивным стаканом. За один удар из будущей скважины вынимается до 40 см земли.
Ударно-канатное бурение является весьма эффективным способом, но используется уже менее часто из-за высоких трудозатрат
Преимущества:
- Изготовить кустарную установку с тяжелой болванкой, возможно, самостоятельно. Дополнительное оборудование для бурения скважин не требуется.
- Скважина, пробуренная канатно-ударным способом, считается наиболее долговечной.
- Дебет скважины зависит от ее глубины и в этом случае она варьируется до 300 м, что обеспечивает ресурсом обширный участок. Например, фермерский или полевой.
К недостаткам ударно-канатного бурения относят тяжелый физический труд. Что впрочем, облегчается, если установка собрана согласно простейшим законам физики и некоторыми идеями инженерной мысли.
Как сделать:
- Простое ударно-канатное бурение своими руками сооружается по типу треноги – для беспроблемного пользования, ее изготавливают из профильных труб, способных выдерживать нагрузку без деформации каркаса.
- Вверху конструкции крепится блок, через который пройдет удерживающий груз канат.
- Болванка собирается из бетонных отливок или стальных гирь. На конец ее крепится желонка или забивной стакан.
- Противовес устраивается по типу качелей.
До работы, устройство скважины для воды испытывают, постепенно увеличивая вес.
Подготовительные работы
Для сборки конструкции выполните следующее:
- Закрепите бревна между собой брусками или рейками, что не позволит им разъезжаться. Металлические трубы соедините сваркой.
- Второй вариант обеспечения устойчивости приспособления: вкопайте каждую ногу на глубину 0,7-0,8 м, подложив под них доски или бревна длиной 1 м. Опоры копра устанавливайте в ямы одновременно.
- Установите треногу в месте, где планируется выкопать скважину.
- К верхней части закрепите блок.
- Протяните через блок канат и подсоедините к лебедке или вороту.
- Закрепите к канату тяжелый предмет и опустите его на грунт. Он укажет центр отверстия.
- Выкопайте яму размерами 150×150 см и глубиной 100 см вокруг отмеченного места.
- Стенки укрепите щитами.
Виды скважин и их особенности. Как выбрать подходящий вариант
Водозаборная скважина способна длительное время обеспечить подачу воды как на один, так и сразу на несколько участков. Конструкция представляет собой выработку в земельном грунте, как правило, цилиндрической формы и обеспечивает доступ к подземным водам, расположенным на различных уровнях глубины.
Какую систему выбрать в каждом конкретном случае, рассмотрим ниже.
Колодец абиссинского типа (скважина-игла)
Абиссинская скважина на воду своими руками — самый бюджетный вариант решения проблемы. Конструкция состоит из трубы диаметром 1 дюйм. К ее нижней части монтируют фильтр с острым концом. Именно поэтому колодец получил свое второе название — скважина-игла.
Читайте еще: Скважина на воду в загородном доме: плюсы и минусы использования
Острие быстро входит в грунт в процессе бурения и позволяет вырыть котлован необходимой глубины.
Вода сначала проходит через фильтр, после чего стационарный поверхностный насос доставляет ее в кран.
Обратите внимание! Специалисты рекомендуют не забивать трубу, а именно бурить. В противном случае есть риск повредить фильтр и муфты
Средняя глубина, на которую рассчитан колодец — 5 6 метров. Этот вариант подойдет там, где первый слой воды расположен не глубже этого расстояния.
Плюсы скважины:
- чтобы ее пробурить, не требуется специальное оборудование — это экономит инвестиции;
- весь процесс занимает 6-8 часов;
- чтобы ее пробурить, не нужно освобождать много пространства в зоне проведения работ — иглу бурят в стесненных условиях;
- минимальный расход труб — колодец имеет острый наконечник, который не опускают в водоупорные слои. Например ил, глину.
Минусы:
- абиссинские колодцы не применяют на каменистой почве. Это конструкции с небольшой мощностью — они не справятся с твердым грунтом;
- если в доме более 6 точек водоразбора, система не справится ввиду низкого дебита. Максимальный выход воды — 3 кубометра в час;
- при низких температурах насос функционировать не будет;
- предельный срок эксплуатации системы — 5-6 лет.
Особенности скважин на песок
Скважина на песок своими руками — идеальное решения для дачи. Водозаборная установка стоит не дорого, при этом объемы подачи на порядок выше, чем в предыдущем варианте. Скважина на песок позволяет получить более качественную воду.
Чтобы вырыть колодец, используют буровую установку. Чтобы сэкономить, возьмите оборудование в аренду — все работы вы выполните самостоятельно.
Устройство представляет собой трубу, низ которой закрыт перфорацией и фильтром. Это предохраняет конструкцию от засоров. Нередко применяют в качестве колонны пластиковые трубы. Это предохранит системы от коррозии. Усиливают прочность пластика еще одной трубой из металла — ее надевают сверху.
Скважина на песок подходит для глубинных залеганий вод — до 100 метров. Такую воду можно пить без дополнительной очистки.
Из песчаной шахты подача происходит погружным насосом. При правильном обслуживании скважины срок ее службы не менее 10 — 12 лет.
Читайте еще: Колодец или скважина — что лучше?
Недостатки:
в грунте должен быть водоносный песчаный горизонт. Чтобы это выяснить, берут замер почвы и только потом бурят колодец.
Глубинная артезианская скважина
Если вам нужна надежная система подачи воды, пробурите глубинную артезианскую скважину своими руками. Это водозаборное устройство на известняке. Обширный слой пролегает ниже межпластовых вод, расположенных в рыхлых породах.
Глубина такого колодца достигает 200 метров. Сюда практически не проникают примеси, ухудшающие качество воды. Тем не менее она нуждается в фильтрации — концентрация минеральных солей и железа будет в несколько раз выше нормы.
Стенки колодца не требуют дополнительного ухода — загрязнения не проникают внутрь конструкции. Воду подают в дом глубинные насосы.
Главные недостатки артезианской скважины:
- наличие пространства — в пределах 30 метров от сооружения нельзя строить здания и прокладывать электропроводку;
- чтобы вырыть колодец, потребуются большие финансовые вложения.
Преимущества:
- длительные сроки эксплуатации;
- возможность использовать круглогодично;
- идеально подойдет там, где большое количество источников подачи воды.
Абиссинка и песчанка своими руками
Схема абиссинского колодца проста. Не менее популярной является песчаная скважина.
Забивка абиссинского колодца
Чтобы приступить к работе, нужно подготовить инструменты.
Процесс изготовления прост:
- Основа фильтра изготавливается из металлической трубы, длиной 1 м. B ней на расстоянии 2 см друг от друга нарезаются щели.
- На трубу надевается сетка, которая фиксируется хомутами через каждые 10 см.
- На дальнем конце приспособления крепится конус из стали.
- Предварительно нужно подготовить и обсадные трубы.
Для забивки применяется специальная бабка, вес которой составляет 30 кг и более.
Теперь можно приступать к работе:
- Сначала в установленном месте выкапывается яма. Ее площадь составляет 1 кв.м., а глубина — 0,5 м.
- Теперь можно начинать буровые работы стандартным буром. Его длина периодически увеличивается.
- Как только появляется влажный песок, можно осуществить забивку.
- Во время работы в отверстие заливается вода. Таким образом, снижается риск пропуска водяного слоя.
- Если в трубе появился шум, то нужно еще добавить воду и посмотреть, как быстро грунт поглощает ее.
Как только завершена забивка, можно установить насос.
Бурим скважину приспособлением из ледобура
Существует метод бурения, который потребует минимальных финансовых вложений. Это бурение скважин вручную при помощи ледобура. Инструмент используется в качестве бура, а для его наращивания применяются самодельные штанги.
Нож ледоруба будет служить шнеком, а в качестве штанг для наращивания можно брать стальные трубы диаметром до 25 мм. Чтобы процесс шел быстрее к заводным кромкам импровизированного шнека привариваются усиленные резцы
Бурение шнеком, сделанным из ледобура, включает в себя следующие операции:
- Подготовка. Копаем направляющее углубление: яму в два штыка глубиной.
- Опускаем в получившееся углубление бур и начинаем его ввинчивать в грунт, используя правило закручивания винтов. Следует помнить, что после каждых трех или четырех оборотов инструмент извлекается на поверхность и очищается.
- После того, как пройден первый метр в глубину, начинаем формирование ствола.Для этого в скважину опускается обсадная труба, ее диаметр должен быть несколько больше диаметра бура. Лучше всего выбирать легкие детали из пластмассы, оборудованные резьбой для соединения.
- Когда буровой инструмент начинает опускаться в забой на всю свою высоту, прикрепляем к нему удлиняющую штангу. Сделать это можно двумя способами: прикрутить деталь, если присутствует резьба, или надставить при помощи стального пальца-стержня при ее отсутствии.
- В ходе работ продолжаем формирование обсадной колонны. Как только на поверхности остается порядка 10-15 см трубы, крепим к ней следующую. Соединение должно быть прочным. Обычно оно выполняется при помощи резьбы или пайки.
- Периодически проверяем вертикальность ствола. Если бур начинает биться о стенки обсадной колонны, выравниваем сооружение при помощи клиньев из дерева. Они забиваются между грунтом и обсадной трубой.
- После того, как в скважине появилась вода и было принято решение о прекращении работ, устанавливаем фильтр и аккуратно засыпаем зазор между грунтом и обсадной трубой гравием.
Обсадная колонна может быть смонтирована и после завершения работ по бурению. В этом случае пластиковые трубы вводят в скважину и последовательно соединяют после того, как предыдущая деталь будет опущена вниз. Это не самый рациональный способ, поскольку придется еще раз чистить забой от шлама.
Пластмассовые трубы очень легкие, достаточно прочные и недорогие, поэтому их чаще всего выбирают для обустройства обсадной колонны скважины
Обустройство скважины своими руками
Чтобы вода из скважины подавалась в дом, следует эту скважину обустроить и согласовать с водопроводной системой. Для этого:
- ставят стальной или бетонный кессон;
- оборудуют каменный приямок;
- или устанавливают скважинный адаптер.
Последний является самым современным методом оборудования скважин. И устанавливают его следующим образом:
- Когда вода пошла, по скорости ее осветления решают, насколько еще можно углубиться. А дальше сверху в размер режут последнюю трубу обсадки.
- Роют к дому траншею, чтоб была глубже нормативных показателей промерзания грунта.
- Заранее в трубе вырезают отверстие под адаптер и устанавливают его (адаптер), заглушив патрубки.
- Трубу ставят и бурят, сориентировав выход адаптера в траншею как раз ниже отметки промерзания грунта.
- Раскачивают скважину, устанавливают фильтр и опускают насосное оборудование.
- Подключают подающую насосную трубу.
- Затем транзитную трубу (ту, что в дом) подключают к штуцерам адаптера.
- Прокладывают кабель насоса.
- Устанавливают скважинную крышку.
- Как только вода пошла в дом, траншею засыпают.
После проведенных мероприятий пробуренная скважина считается обустроенной.
Способы самостоятельного бурения
Специфика существующих методик определяется типом гидротехнического сооружения. Главными отличительными качествами, влияющими на выбор способа и применяемого для ручного бурения технического оснащения, являются глубина залегания водоносного горизонта и физико-геологические характеристики грунта.
Наибольшее распространение получили следующие технологии:
- шнековая;
- колонковая;
- ударно-канатная;
- гидробурение.
Ручной шнековый метод
Шнек рекомендуется использовать для формирования скважин, поставляющих жидкость из водоноса, расположенного не ниже 40 м от поверхности. Благодаря доступности исполнения шнековый способ пользуется спросом среди начинающих мастеров, не обладающих профессиональными навыками строительной деятельности.
Принцип действия определяется конструкцией бурового приспособления. Шнек изготавливается в виде спирального стержня с лопастями и специальным наконечником. Аналогично штопору устройство ввинчивается в почвенный слой. Пласты грунта разрушаются при заглублении винтообразного изделия, выносясь на поверхность металлическими витками.
Технология колонкового бурения
Основана на применении особого инструмента, базовым элементом конструкции которого является колонна с сечением до 16 см, оснащенная режущей коронкой. Процесс сооружения скважины ускоряется благодаря специфике выполнения мероприятий по ручному бурению.
На верхней поверхности колонковой трубы при заглублении устройства узлами крепления фиксируются полутораметровые штанги. Поэтапное наращивание способствует формированию технологической колонны.
Плотные породы легко разрушаются заточенными краями коронки, изготовленной из металла повышенной прочности. Базовым критерием при выборе размера и формы режущего инструмента являются физико-механические характеристики грунта.
Ударно-канатный способ
Заключается в разъединении поверхностных пластов почвенных пород посредством ударной силы, возникающей при падении забивного стакана.
Конструкция буровой установки представлена следующими элементами:
- над местом будущей скважины размещают треногу;
- для облегчения подъема на двухметровую высоту используется лебедка с тросом;
- инструмент, разрушающий слои грунта, изготовленный из металлической трубы с режущей кромкой, способной пробивать отверстия в твердых породах, канатом закрепляется на подъемном механизме.
Для автоматизации процесса рекомендуется задействовать редуктор, приводимый в действие двигателем.
Ударно-вращательный метод
Является разновидностью, отличаясь от предыдущей технологии бурения скважин на воду дополнением ударных действий вращательными движениями. Способ позволяет ускорить процесс создания водяной шахты. Рекомендуется использовать данную методику на участках с неоднородными геологическими характеристиками.
Станок для ударно-вращательного метода.
Конструктивное исполнение ударного инструмента определяется типом разбиваемой породы. Функциональным элементом бура, применяемого при ручном сооружении скважин желонковым методом, является шариковое, дисковое или поршневое клапанное устройство.
Гидробурение
Технология основана на использовании разрушительных способностей жидкой среды. Вода, усиливающая воздействие на поверхностные пласты бурового инструмента, позволяет сократить время на формирование скважинного шурфа.
Способ предусматривает применение дополнительного оборудования, представленного мотопомпой, поставляющей жидкость во внутреннее пространство водяной шахты для вымывания породы, измельченной буром.
Бурение скважины
Скважину на участке можно пробурить одним из методов бурения:
- Шнековым.
- Роторным.
- Ударно-канатным.
Отличаются технологии бурения между собой способами разрушения внутри скважины породы и вариантом извлечения из скважинного ствола грунта. Использование разного оборудования оказывает влияние на качество и стоимость сооружения устройств.
Что такое шнековое бурение
Самым дешевым и простым методом устройства скважины считается шнековое бурение. Технология проведения работ заключается в том, что классическим Архимедовым винтом, именуемым шнеком, производится выемка грунта.
Процесс напоминает бурение лунки для лова рыбы подо льдом любителями зимней рыбалки. Этот способ используется для бурения скважины глубиной не более 10 метров. Для промывки сооружения буровой раствор или вода не используются.
Шнековое бурение
Инструкция указывает, что такой метод без проблем можно использовать в сухих и мягких грунтах. Скальные, твердые породы, встречающиеся в процессе бурения, и плывуны бурению шнеком не поддаются.
Как изготовить из шнека от комбайна бур
Для бурения скважины под воду, со старых комбайнов шнеки можно использовать как буровой инструмент. После небольшой модернизации шнек от сельскохозяйственной машины превращается в достаточно пригодный бур.
Еще понадобятся трубы-штанги с нарезкой резьбы для увеличения высоты колонны для бурения.
Затем необходимо:
- Преобразовать нижний трубчатый конец в подобие винта. Для этого на расстоянии примерно 80 см от винтообразного конца привариваются два ножа с углом к горизонтальному направлению равным 25º.
- На верхнем конце бура устанавливается муфта с резьбой. Приваривают ее для того, чтобы можно было прикрутить штанги.
- На одну из них приваривается поперечная ручка. С помощью, которой будет завинчиваться шнек в землю. Все последующие штанги наращиваются между этой штангой и шнеком.
Что такое роторный способ бурения
Для бурения глубокой скважины роторным способом используется специальная бурильная труба. В ее полости погружается в скважину вращающийся вал, конец которого оборудован наконечником – долотом.
Долото
На долото создается нагрузка воздействием гидравлической установки. С помощью этого метода можно пробурить скважину на воду любой глубины. Большинство подобных сооружений выполняется роторным способом бурения.
Вымывание породы или грунта из скважины выполняется специальным бурильным раствором, подающимся в трубу одним из двух способов:
- Закачиванием насосом внутрь бурильной трубы, а затем выходящим самотеком раствором с породой наружу посредством затрубного пространства — прямая промывка.
- Попаданием в затрубное пространство самотеком, а затем выкачиванием из бурильной трубы насосом раствора с породой — обратная промывка.
Вымывание породы во втором случае позволяет получить выше дебит скважины. В этом случае более качественно удается вскрыть нужный водоносный слой.
Недостатком данной технологии является привлечение сложнейшего оборудования, что сильно увеличивает стоимость работ. При прямой промывке, сооружение скважины дешевле, поэтому владельцы частных домов чаще всего его заказывают для возведения конструкции на своем участке.
Что такое ударно-канатный способ бурения
Самый старый, трудоемкий и очень медленный способ бурения – ударно-канатный (см. Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно). Но, с его помощью можно получить качественную скважину, готовую прослужить до полувека.
Технология заключается в следующем:
- Порода или грунт разбивается под действием тяжелого снаряда, который поднимается на определенную высоту, а затем с силой падает вниз.
- С помощью желонки разрушенная порода вынимается из скважинного ствола.
Установка для ударно-канатного бурения
Преимуществом метода бурения является то, что нет необходимости использовать во время работы воду или специальный бурильный раствор, что позволяет более точно вскрыть водоносный горизонт, и этим обеспечить максимальную величину дебита скважины и увеличить продолжительность срока ее службы.
К недостаткам метода относятся:
- Большая трудоемкость.
- Высокая стоимость бурения.
- Для выхода на второй и следующие водоносные горизонты нужна изоляция выше расположенных водоносов. Для этого используются дополнительные обсадные колонны, что увеличивает траты средств на приобретение труб другого большего диаметра.
- Увеличивается и объем работ, который должны выполнять специалисты.
Пробурили скважину, что дальше делать смотрим ниже.
