Скважина на воду: нюансы самостоятельного бурения
Действительность такова, что далеко не все счастливые владельцы собственных земельных участков, будь то небольшая дача или крупное загородное владение, могут похвастаться центральным водоснабжением. Можно, конечно, привыкнуть и к таким условиям. Однако большинство выбирает обустройство автономного водопровода. Для этого потребуется пробурить на участке скважину, что вполне возможно сделать самостоятельно.
Способы бурения
Существует несколько способов бурения:
- Ударно-канатное
Методика заключается в разбивании породы тяжелым буровым снарядом, который поднимается над поверхностью на высоту порядка 2 м и с силой опускается на место бурения. Инструмент оснащается режуще-захватывающим приспособлением, расположенным на его нижнем крае. Устройство разбивает грунт и захватывает его. Буровой снаряд в зависимости от типа почвы может иметь разный вид. В ходе буровых работ в скважину нужно заливать воду, чистую или в смеси с глиной, что облегчает процесс и не позволяет стенкам осыпаться. Позже жидкость отчерпывают из скважины специальным ковшом.
Способ предполагает обязательное использование буровой треноги. Сооружение высотой около двух метров должно быть смонтировано над участком бурения. Верхняя часть устройства снабжается блоком, через который протягивают трос. К его концу прочно крепят буровой снаряд, который будет опускаться и подниматься с помощью троса. Как утверждают некоторые «умельцы» сооружать треногу совсем необязательно. Практика показывает, что без конструкции можно пробурить скважину глубиной не более 10 м. Однако для этого понадобится приложить чрезмерные физические усилия, которые могут отрицательно сказаться на состоянии здоровья. Поэтому проще и безопасней работать именно с треногой. - Ударно-вращательное
Этот способ очень похож на уже описанный ударно-канатный метод. Единственное отличие в том, что буровой снаряд совершает не только ударные, но еще и вращательные движения. Что усиливает приложенные к нему усилия и ускоряет процесс бурения. Так же понадобится и специальный ковш, который будет транспортировать грунт, выбитый инструментом, на поверхность. Этот способ считается лучшим, если требуется обустроить скважину в твердых грунтах. - Шнековое
Наиболее простой и распространенный метод бурения. Использует специальное приспособление-шнек, представляющий собой металлический стержень с винтовой поверхностью, расположенной вдоль оси. Лопасти инструмента разрушают, захватывают и выносят на поверхность грунт. Различаются две технологии шнекового бурения, использующие несколько разные инструменты. В первом случае лопасти оборудования приварены к оси под прямым углом. Они режут почву под углом 90°, измельчают ее и поднимают наверх. Главным недостатком такого способа является необходимость дополнительно извлекать на поверхность грунт, который неизбежно осыпается с бурового инструмента в скважину.
Этого недостатка лишена вторая технология. В данном случае лопасти к оси привариваются под углом, варьирующимся от 30° до 70°. Инструмент режет почву и, не измельчая ее, поднимает на поверхность. Внутрь скважины не попадает ничего, и дополнительные работы не требуются. Вне зависимости от технологии на промышленных буровых установках используется подача промывочной жидкости в выработку. При помощи насоса она закачивается в скважину и под напором вымывает отвал. Насосная промывка вряд ли возможна при ручном бурении, однако совсем отказываться от использования промывочной жидкости специалисты не рекомендуют. - Колонковое
Для этого типа бурения используется специальный инструмент, напоминающий перевернутый полый стакан с острыми прочными металлическими резцами, так называемое колонковое долото. Вращаясь, буровой снаряд углубляется в почву, образуя скважину нужного диаметра. Внутри оборудования накапливается шлам, который поднимают на поверхность вместе с инструментом. Ударяя кувалдой по «стакану» его освобождают от набившейся внутрь породы, после чего он снова готов к эксплуатации. Для облегчения процесса бурения внутрь снаряда подается промывочная жидкость, укрепляющая стенки скважины.
Верхняя часть колонковой трубы оснащается приспособлением для наращивания дополнительных штанг. К особенностям такого типа бурения относят извлечение из скважины так называемых кернов. Это столбики спрессованной породы, не теряющие свою монолитность. Кроме того колонковое бурение может проводиться в грунтах любой устойчивости и твердости, практически под любым углом к горизонту. Так же метод позволяет получать глубокие скважины малого диаметра.
Из всех способов самостоятельного бурения наименее результативным можно считать шнековый. Однако он так же и самый простой в исполнении, поэтому по возможности выбирают именно его. Впрочем, выбор метода проведения работ во многом зависит от типа почвы, поэтому прежде, чем начинать бурение, стоит провести ее анализ. Для мягких грунтов подойдет шнековый способ, а вот для твердых он окажется бесполезным. Здесь оптимальным вариантом станет ударно-вращательный или ударно-канатный метод.
Подготовительные работы
Подготовку к бурению следует начинать с выяснения уровня залегания водоносного пласта на участке. Это можно сделать в земельном комитете или у ближайших соседей, которые уже обустроили скважину. Нужно учитывать, что если вода находится на глубине более 20 метров или грунт слишком твердый, то ручное бурение, скорее всего, невозможно. В таком случае придется обращаться за помощью к специалистам или арендовать профессиональную буровую установку.
Место для бурения необходимо выбирать с учетом некоторых требований. Все потенциальные участки загрязнения должны быть как можно дальше от источника воды. Рекомендуется придерживаться следующих норм: расстояние от свалок, АЗС, промышленных предприятий и т.п. должно составлять не менее 100 м. Сточных и выгребных ям – 50 м, септиков или отстойников – 30 м и от жилых зданий – 7 м. Диаметр будущей скважины должен быть достаточным для того, чтобы в нее поместилась обсадная труба диаметром 11-12 см.
На выбранном месте выкапывается так называемое направляющее углубление. Оно представляет собой обычную яму размером 1,5х1,5 м, глубина которой составляет от 1 до 1,5 м. Сооружение необходимо чтобы предотвратить осыпание верхнего слоя почвы. Чтобы сохранить стенки ямы и не дать им осыпаться, их укрепляют при помощи досок или металлических пластин подходящего размера.
Собираем треногу для бурения
Для простейшего варианта потребуется найти три металлические трубы, которые можно заменить брусом сечением 15-20 см. Длина деталей – 4 или 5 метров. Работы по сборке треноги проводятся в следующей последовательности:
- Элементы конструкции укладываем на землю, развернув две «ноги» в одну сторону, а оставшуюся – в противоположную.
- В каждой детали сверлим отверстие под крепежный элемент, в роли которого может выступать тонкая труба или что-то подобное.
- Скрепляем «ноги» конструкции между собой при помощи продетой в отверстия детали, закрепляем ее так, чтобы сооружение не сломалось в процессе эксплуатации.
- Устанавливаем наверху треноги блок, по которому будет беспрепятственно двигаться трос.
- Монтируем механическую лебедку, с помощью которой будет подниматься буровой снаряд.
- Закрепляем трос и на него крепим бур.
Оборудование готово к эксплуатации.
Самостоятельное ударно-канатное бурение
Этот способ теоретически применим для любого грунта, однако, прежде чем его использовать, стоит подумать о целесообразности таких работ. Поскольку, к примеру, мягкие грунты вполне могут быть пробурены при помощи шнека, что менее трудоемко. Для самостоятельного бурения понадобится следующее оборудование: тренога с лебедкой, канат либо трос, специальная ударная штанга и забивной стакан. Последний является основным инструментом для этого типа бурения. Снаряд представляет собой отрезок трубы нужного диаметра, в нижней ее части располагается упрочненная режущая кромка. Для более эффективной работы она имеет скос внутрь стакана. Верхняя часть оборудования оснащена наковальней, по которой бьет ударная штанга.
Лебедка поднимает забивной стакан над забоем, после чего он с усилием опускается вниз. Инструмент врезается в грунт, и его часть остается в полом стакане. Силы трения удерживают шлам внутри снаряда, когда он поднимается вверх. Для того чтобы опустить инструмент как можно ниже, используют ударную штангу. Элемент поднимают и с силой ударяют им по забивному стакану. После того, как произведено несколько ударов, буровой снаряд, заполненный грунтом, вынимается наружу и опустошается. После очистки процедура повторяется. Нужно знать, что забивные стаканы используются только для бурения несыпучих и мягких пород.
Для сыпучих грунтов используется желонка. Это приспособление отличается от стакана наличием клапана в нижней части устройства. При углублении снаряда в почву он открывается и дает возможность сыпучей почве попасть внутрь. При подъеме клапан закрывается, препятствуя высыпанию шлама. Желонку вынимают на поверхность, очищают и повторяют цикл. Твердые каменистые породы проходят при помощи бурового долота. Его удары разбивают и измельчают грунт, который впоследствии вынимается из забоя при помощи желонки.
Бурение в сыпучих почвах или в породе с прослойками из таких грунтов требует немедленного укрепления стенок скважины. Для этих целей используют обсадные трубы, которые опускаются в сооружение одновременно с бурением. При этом нужно учитывать, что диаметр труб для обсадной колонны должен превосходить диаметр бурового инструмента настолько, чтобы снаряд имел возможность беспрепятственно перемещаться внутри скважины. Получается, что диаметр собственно скважины меньше диаметра обсадной колонны, которая опускаясь, срезает грунт со стенок сооружения.
В процессе бурения твердых пород труба не в состоянии убирать излишки породы со стенок скважины, поэтому потребуется использовать специальное приспособление, которое называется расширитель. Инструмент оснащен подвижными резцами, которые складываются, когда он входит в обсадную трубу. После, когда оборудование выходит из нижней части колонны срабатывает пружина, приводящая резцы в рабочее состояние. Они расходятся в стороны и готовы срезать грунт, увеличивая диаметр сооружения.
Самостоятельное оборудование скважины шнековым методом
Самый простой вариант обзавестись необходимым оборудованием – приобрести разборно-сборное устройство для бурения. Оно состоит из компактной вышки, привода и рабочего инструмента-шнека с дополнительными штангами и креплениями. Если это невозможно, вполне можно подготовить оборудование самостоятельно. Прежде всего готовим бур. Его можно сделать несколькими способами. Очень часто народные умельцы модернизируют в буровой снаряд шнеки со старых комбайнов.
На верхний конец импровизированного бура монтируется муфта с резьбой, она необходима для прикручивания на инструмент удлиняющих штанг. Трубчатая нижняя часть преобразовывается в подобие винта. Кроме того на расстоянии около 0,8 м от винтообразного окончания бура под углом в 25° к горизонтали привариваются два ножа. Еще один вариант самостоятельно изготовленного инструмента – конструкция на основе обычного рыбацкого ледоруба. На его заводные кромки привариваются усиленные резцы и приспособление для бурения скважин готово.
Кроме собственно шнека понадобятся еще и удлиняющие штанги. Они представляют собой обычные металлические трубы диаметром около 25 мм. Лучше, чтобы на концах деталей была нанесена резьба, так их будет проще скреплять между собой. Если это невозможно, соединение осуществляется при помощи стального крепления-пальца. К одной из деталей приваривается поперечная ручка, с помощью которой будет производиться завинчивание шнека в грунт. Стоит учитывать, что длина приваренной рукоятки должна быть как можно более большой. Так по правилу рычага ее будет гораздо легче поворачивать.
До начала работ нужно позаботиться еще и об обсадных трубах. Без их применения скважина быстро затянется грунтом и придет в негодность. Детали препятствуют осыпанию стенок сооружения и не дают верховодке проникать в конструкцию. В качестве обсадных труб чаще всего используются легкие пластмассовые детали достаточного диаметра. Нужно подумать о способе их соединения. Это может быть как резьба, так и пайка. Количество труб непосредственно перед началом работ определить невозможно, поскольку точный уровень залегания воды неизвестен. Расчеты проводятся ориентировочно.
Бурение скважины
Собственно работы по бурению скважины проводятся следующим образом:
- Над подготовленным направляющим углублением монтируем треногу. Бур устанавливаем на место и начинаем ввинчивать в грунт. Операцию лучше всего проводить вдвоем. Один человек не сможет провернуть инструмент.
- После каждых трех, максимум четырех, оборотов инструмент извлекаем на поверхность при помощи троса и тщательно очищаем.
- После углубления бура более чем на один метр приступаем к формированию обсадной колонны. Для этого опускаем в скважину трубу, подбивая кувалдой, аккуратно продвигаем ее в скважину. По мере заглубления детали наращиваем конструкцию, выполняя герметичные и надежные соединения элементов. Впрочем, вполне возможно установить обсадную колонну после окончания бурения. В этом случае трубы по одной опускают вниз и по мере необходимости соединяют между собой. Существенный недостаток данного способа – необходимость дополнительной очистки скважины от осыпавшегося в процессе работы грунта.
- Как только шнек опустится на всю длину снаряда, наращиваем его при помощи дополнительной штанги. Места крепления должны быть прочными и не иметь люфтов и подвижек.
- Периодически проверяем вертикальность установки обсадной колонны. Как только начинают слышаться удары бура о стенки трубы, это становится сигналом об искривлении ствола. Его можно исправить, забив клинья из дерева между стенкой и обсадной трубой.
Работы продолжаются до тех пор, пока буровой снаряд не вскроет кровлю трещиноватого известняка, который накапливает в своих полостях воду, либо не пройдет водоносный песчаный слой. Теперь важно не заглубить трубу, иначе она перекроет доступ воды в скважину. После первого поступления воды в сооружение ждем около часа, затем откачиваем ее погружным насосом и проверяем степень ее загрязнения. Повторяем действия несколько раз до появления прозрачной воды. Пробу, взятую из нее, можно отдать в лабораторию на исследование, где определят ее пригодность для питья.
Откачав воду в последний раз, оставляем скважину до следующего дня. Проверяем, насколько прибыла вода за ночь, и определяем примерный дебет скважины. Удовлетворительный результат составляет несколько кубометров в час. Если дебет приемлемый, заканчиваем буровые работы и начинаем обустройство скважины.
Дно сооружения тщательно вычищаем от шлама и засыпаем гравий или мелкий щебень. Ширина фильтрующего слоя должна составлять 20-30 см. Пространство между стенками и обсадными трубами можно засыпать гравием или залить цементным раствором, чтобы создать дополнительную защиту от грунтовых вод. Можно приступать к дальнейшему обустройству скважины.
Как показывает практика, ручное бурение скважин вполне возможно. К этому непростому делу стоит отнестись со всей ответственностью: правильно выбрать способ бурения, подобрать материалы, внимательно изучить рекомендации и инструкции и только после этого начать работы. Результат потраченных усилий, чистая вода из собственной скважины, будет радовать долгие годы.
Комментарии
