Типы водозаборных выработок и грунтов
Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.
В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:
- абиссинский колодец;
- фильтровая скважина;
- артезианская скважина.
Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.
Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.
Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)
Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.
Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.
Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.
На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду
Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.
Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.
Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.
Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.
Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.
Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.
Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.
В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:
- влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
- водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
- крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
- плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
- суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
- глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.
Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.
Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.
Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.
Как сделать своими руками
Предлагаем вам несколько инструкций по изготовлению:
- Спиральный.
- Ложковый.
- Ударный.
Спиральный
Необходимо взять толстую трубу. В нижней ее части будет находиться режущий элемент. Его делают из твердого сплава. Также потребуется металлическая полоса, чтобы приварить ее вдоль всей конструкции. Она должна иметь спиральную форму, благодаря чему почва будет выталкиваться наружу. Подготовьте:
- Трубу заданной длины с толстой стенкой.
- Металлический диск, подойдет от столярной пилы. Хорошо, если его размер сразу будет соответствовать диаметру будущей скважины на воду.
Процесс сборки выглядит так:
- Нижнюю часть трубы необходимо заострить.
- Прикладываете к ней заостренный наконечник и привариваете его.
- Берете диск от пилы и разрезаете его пополам.
- Обе половины привариваете к штанге под углом. От ее конца они должны находиться на расстоянии около 12,5 см.
- Сверху приваривается муфта и соединяется со следующей штангой.
Ложковый
Следует подготовить:
- Трубу с толстыми стенками.
- Сварочный аппарат.
При изготовлении вам никак не обойтись без схемы или чертежа. Согласно ему в трубе делается соответствующий прорез. Далее необходимо сделать сечение, например мощным молотком или кувалдой. Низ трубы хорошо заточить, вместе с боковыми кромками. По продольной оси снизу приваривается сверло диаметром до 36 мм. Сверху крепится штанга.
Ударный
Сперва следует изучить проект на фото в этой статье и как выполняется установка треноги. Высота конструкции до трех метров. Сверху обязательно крепится канатный блок. Учитывая, что вес бура серьезный, сооружается лебедка. Она крепится к треноге.
В скважинном буре используется толстостенная труба, солидного веса, чтобы она могла пробить и скалу. Конец обязательно заостряется. Сверху нужно отверстие для крепления каната.
Еще изготавливается радиальное отверстие сверху трубы. Это позволит без особых затруднений изымать грунт.
Бур для свай ТИСЭ
В авторском варианте бур ТИСЭ — это лопасти с землеприемником и раскладным более широким ножом, который формирует расширение в нижней части сваи. Но работать таким снарядом неудобно — сильно мешает складной нож. Потому в некоторых конструкциях его делают съемным, а вообще, рекомендуют бурить сами шурфы обычным садовым буром, а для расширения сделать отдельно раскладывающийся нож с землеприемнником. Так работа проходит проще и быстрее.
Бур своими руками для свай ТИСЭ — один из вариантов
В качестве ножа тут выступает обрезанная лопата, а землеприемник сделан из банки из-под сельди. Нож закреплен подвижно, при опускании в шурф подтягивается привязанным к концу капроновым тросом. Достигнув дна, трос ослабляют, лопатка начинает подрезать бока шурфа, формируя необходимое расширение.
На фото ниже — второй вариант самодельного бура для свай ТИСЭ. Конструкция более сложная, но и более эффективная. Плуг-лопатка сделана из куска рессоры, заточена и приварена к откидной конструкции на болтовых соединениях.
Более сложная конструкция
Землесборник — из старого пропанового баллона. Сбор земли происходит снизу, потому приемник сделан с округлым дном. В нем имеются два отверстия, их края заточены.
Вид снизу
Работает этот снаряд хорошо даже на плотной глине. Правда, для уменьшения трения скважину постоянно надо смачивать водой.
Что собой представляет установка для скважин своими руками
Далеко не всегда возможно оборудовать загородный дом артезианской скважины. Главная причина – отсутствие финансовых возможностей. Тем более, если дом используется в теплое время года, то такая конструкция нецелесообразна. Чтобы найти воду своими руками для небольшого домика, достаточно оборудовать неглубокую скважину в верхних водоносных слоях.
Малогабаритная буровая установка
Главные условия для бурения скважин на воду являются:
- грунтовые воды не должны залегать глубже от поверхности, чем на 20 метров;
- в процессе бурения не должно быть твердых пород, поскольку самодельная установка может бурить только мягкую почву.
Для того чтобы изготовить самостоятельно такое оборудование, нужно обладать знаниями, а также слесарным опытом. Для того, чтобы облегчить работу, рекомендуем воспользоваться нашими советами. На данный момент существуют три типа буровых установок, о которых мы расскажем в нашей статье. Но самостоятельно можно сделать два из них – это вращательные и ударно-канатные.
Ударно-канатные проще в изготовлении, поскольку для этой работы не нужно применять никакое сложное оборудование. Для этого нужно просто сделать несложную установку из тех материалов, которые наверняка есть у Вас. Кроме того, сделать скважину при использовании данного типа оборудования можно даже самостоятельно, Вам не нужны будут помощники.
Процесс бурения заключается в том, что с большой высоты вниз опускается труба, на конце которой есть острый наконечник. Другой конец этой трубы нужно привязать канат и закрепить к корпусу. На практике это выглядит следующим образом: при падении трубы с высоты и удара о почву, часть грунта отслаивается и поднимается вверх. Таким образом, происходит процесс углубления. Так продолжается до тех пор, пока не получиться скважина достаточной глубины. После того, как сделаете несколько ударов, трубу нужно поднять наверх для того, чтобы удалить грунт, который находится внутри трубы. На поверхность нужно вытащить с помощью лебедки. Чтобы прочистить, нужно использовать тяжелый молоток, которым бьют по корпусу трубы. Данный способ известен очень давно, он использовался еще в Древнем Китае.
Для вращательного типа бурения используется бур. Он врезается в почву вращательными движениями, а также подает наверх грунт. Для такого типа бурения Вам потребуется помощь по крайней мере одного помощника. Вместе с помощником, который находится на другой стороне штанги, Вы должны крутить с помощью лома или металлической трубы.
https://www.youtube.com/watch?v=O-YofTOLgCg
Такой метод характеризуется высоким уровнем продуктивности. Если грунт мягкий, скважину возможно пробурить на протяжении очень короткого времени. Для установки нужны будут бур соответствующего диаметра, штанги, которые будут использоваться по мере углубления, а также трубы или ломы, чтобы привести в движение установку.
Можно использовать два типа бура: ложковый и спиральный. Сделать их можно самостоятельно. Об этом мы расскажем в нашей статье.
Особенности ручного бурения
Благоприятными условиями для бурения скважины вручную являются:
- грунтовые воды на глубине до 20 м;
- грунт без твёрдых пород, затрудняющих бурение ручным способом.
Ручное бурение скважины можно осуществить двумя способами:
- вращательный;
- канатно-ударный.
Принципиальные схемы механических способов бурения
Смысл канатно-ударного метода заключается в том, чтобы соорудить скважину, с относительно большой высоты в неё бросается тяжёлая труба с острым концом, привязанная канатом к раме. Грунт отделяется от ударов этой конструкцией, и попадает внутрь её. Затем труба поднимается на поверхность лебёдкой и освобождается от накопившейся в ней породы. Так происходит углубление. Преимуществом ударного бурения является то, что в нем можно задействовать одного человека.
Бурение вращательным способом производится инструментом, способным врезаться в землю с помощью вращения и поднимать грунт на поверхность. Для такого метода бурения нужно задействовать двух человек, чтобы обеспечить вращение бурового стержня с помощью арматуры или трубы. По мере углубления конструкции бура в грунт, она наращивается дополнительными разъёмными трубками.
По завершении буровых работ выполняется опускание обсадной колонны в скважину.
Технологическая оснастка обсадных колон
Как сделать ложковый бур
Если Вы хотите сделать скважину в мягких породах грунта, лучше всего для этого дела подойдет такой тип бура. Бур-ложка разрыхляет грунт одновременно внизу и по бокам отверстия. Почва собирается в цилиндрическом корпусе, поэтому нужно иногда вытаскивать бур и прочищать от накопившейся почвы.
Для изготовления также потребуется толстостенная труба соответствующего скважине диаметра. В процессе изготовления нужно будет использовать сварочный аппарат, а также слесарные инструменты.
Образец ложкового бура
В трубе делаем продольный надрез, затем придаем трубе вид, напоминающий ложку. Для этого используется тяжёлый молот и лом. Нижнюю часть нужно заточить и приварить по центру толстое сверло.
Сверху привариваем штангу таким образом, чтобы она была сдвинута в сторону примерно на 1 сантиметр. Все части, которые будут участвовать в разрезании грунта, нужно закалить. Размер выреза подбирается в соответствии твердости грунт. Чем мягче и суше грунт, тем размер должен быть меньше.
Полезные рекомендации специалистов
Если глубина залегания воды превышает длину бура, то удлинить его можно методом стыковки сверху ещё одной трубы. Состыковать их можно резьбовой муфтой, либо сварочным соединением. При использовании труб небольшого диаметра допускается применить болты или шплинты. Однако, такое соединение не слишком надёжное, и при большом вращательном усилии болт может срезаться, и штанги рассоединятся. Достать оставшийся в скважине бур бывает весьма проблематично.
Прежде, чем приниматься за конструирование устройства, рекомендуется составить чертёж бура для скважины. Это даст возможность иметь перед собой наглядный образец того, что должно выйти в итоге. Попытки создать буровой механизм методом «научного тыка» для некоторых домашних мастеров более увлекателен, но отнимает чересчур много времени и сил.
Более лёгкий ручной вариант устройства скважины – при помощи долота-желонки. Подъём и сброс ударного инструмента требует меньшего приложения сил, нежели вращение заглублённого бура. Кроме того, ударным методом можно вести бурение даже одному человеку. Правда, такой способ весьма долог, и работы могут затянуться на несколько дней.
Если шнековый бур не удаётся самостоятельно поднять из скважины, можно облегчить задачу, соорудив приспособление для рычага. Например, поставив рядом бочку, и перекинуть через неё брусок. Один край бруска привязать к буру, а к другому краю приложить физическое усилие.
Бур для скважин своими руками
Бур для скважин делается из металла. Непосредственно бур представляет собой конструкцию из металлического стержня с заточенным концом. По бокам бура крепятся ножи. Для полостей-ножей можно использовать половинки от металлического диска толщиной около 15 см. Затем ножи необходимо приварить к стержню с наклоном приблизительно 22 градуса. Половинки диска размещаются друг напротив друга. Между параллельными ножами наклон должен быть 44 градуса.
Можно сделать ложковый бур для скважин. Он имеет форму цилиндра с продольным разрезом сбоку. Длина этого бура составляет порядка 800 мм. Сделать этот бур можно из листовой стали, которую необходимо свернуть по требуемому размеру и зафиксировать сваркой.
Чтобы проще было преодолевать различные пласты грунта, используют такие буры:
- бур-ложки используют для песчаного грунта;
- бур-долото применяется для разрыхления твердых пород;
- спиральный бур (также называется, змеевик) используется для глинистых почв;
- желонка дает возможность поднимать на поверхность землю.
Другие виды скважин
Есть и другие разновидности этих источников водоснабжения. Совершенно необязательно делать бурение на большую глубину: к примеру, можно сделать скважину до 20 метров, если соорудить абиссинский колодец. Он делается таким образом.
Земля пробивается на необходимую глубину до водоносной жилы. Для чего можно использовать дюймовую трубу с тонким наконечником в конце. На вбитой трубе крепится самовсасывающий насос, он будет создавать вакуум. Если эта скважина будет давать недостаточно воды, можно на участке установить несколько абиссинских скважин.
Чтобы пробить скважину, желательно найти легкий песчаный грунт. Не забывайте, что абиссинский колодец можно соорудить не на любом участке. Чтобы он работал, вода должна находиться не глубже 7 метров. Естественно, вы сможете прорыть и больше. Также учитывайте, что на каменистой почве сделать такую скважину не выйдет. Для абиссинского колодца обычно используют пластиковые или металлические трубы. Лучше всего их нарезать по два метра. Трубы заводятся в землю постепенно и крепятся резьбой. Можно пользоваться масляной краской для герметизации стыков или лентой для сантехники.
Можно для надежности соединения использовать и муфты. Если сооружение не будет герметичным, то оно просто порвется. Не забывайте, что диаметр наконечника должен быть больше диаметра трубы. В конце трубы нужно установить фильтр-иглу. Он необходим, чтобы обеспечить подачу чистой воды и защищать систему колодца от мусора. Иглу желательно делать металлической или непосредственно материала трубы. Чтобы изготовить фильтр иглу необходимо проделать в трубе отверстия диаметром 7 мм. Отверстия обязаны находиться в шахматном порядке. На отверстия крепят нержавеющую сетку. Вместо крышки к окончанию трубы крепят острый наконечник, который обязан быть немного шире непосредственно трубы. Для копья лучше всего выбрать олово.
Не стоит использовать свинец, поскольку он сильно загрязняет воду и просто сделает ее непригодной для употребления.
Скважина-игла может сооружаться по-разному: ее можно забивать или бурить. Чтобы забить конструкцию в землю, вам будет необходима забивная бабка, а непосредственно в трубу нужно все время лить воду. Затем, когда вода резко уходит в землю, конструкцию можно заглубить в грунт. Когда она опустится еще на 50 см, можно подключить насос.
При забивном способе есть шанс повредить конструкцию о камень или не попасть в водоносную жилу. Бурение в данном отношении надежней, но вам будет необходимо специальное оборудование.
Вначале надо определить месторасположения. Колодец может располагаться как на улице, так и в подвале помещения. После нужно выкопать яму шириной и глубиной в один метр. Верхний слой грунта можно убрать буром. После можно начинать забивать в землю трубу. Для этого потребуется груз приблизительно 35 кг. Подходят блины от штанги. Трубу надо направлять посередине ямы. Когда труба зайдет в землю, необходимо прикрутить второй отрезок и продолжать работу. По достижении водоносной жилы нужно промыть фильтр. Насосом необходимо удалить грязную воду. Площадка около колодца бетонируется. Затем можно подсоединять к водопроводу скважину.
Абиссинский колодец – это простейшее в обустройстве сооружение для воды своими руками, которое не потребует значительных затрат и довольно легко делается внутри помещения или на участке.
Подводя итог нужно сказать, если вам надо сделать скважину на даче для каких-то целей, то необходимо подготовить все требуемые материалы и инструменты, определить грунт, проанализировать возможности предстоящей конструкции, изучить различные виды буров и бурового оборудования, и сделать их самостоятельно.
Подготовка места и оборудования
Перед началом работ нужно выбрать:
- место и тип скважины;
- метод бурения;
- диаметр обсадной трубы;
- насосное оборудование;
- инструменты для выполнения работ.
Погружной насос выбирают, исходя из размеров обсадной трубы, дебета скважины, потребности в воде и других показателей, продумать этот момент нужно еще до начала бурения, чтобы сооружение не было слишком узким для оборудования.
Тип скважины станет очевидным после такого разговора. Скорее всего, это будет вариант “на песок”. Место определяется санитарными нормами. Нужно сделать источник воды поближе к дому и как можно дальше от выгребной ямы, септика, животноводческих помещений и т.п. Абиссинский колодец иногда ставят даже в подвале дома.
Диаметр обсадной трубы и насосное оборудование нужно подбирать одновременно. Самыми эффективными считаются погружные насосы. Разница между диаметром устройства и стенками обсадной трубы должна составлять хотя бы 5-10 мм.
Винтовой инструмент
Принцип действия
Инструмент помещается вертикально над местом будущей желонки. Затем нужно надавить на ручки, чтобы острие трубы вонзилось в почву. Оказав физическое усилие, нужно начать прокручивать его вокруг оси в направлении, при котором спиралевидные пластины станут углубляться в породу.
Земля из отверстия в почве будет по пластинам постепенно доставляться к поверхности. Порода, лежащая на лопастях, будет оказывать дополнительное давление с погружением инструмента, что позволяет работнику меньше давить своей массой на ручки. При этом эффективность повышается, так как владелец меньше устает и может продолжать процесс дольше.
Изготовление шнекового инструмента
Чтобы сделать бур, понадобятся:
- труба длиной 1–1,5 м;
- труба меньшего диаметра или продолговатая металлическая пластина произвольной формы длиной до 0,5 метра;
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- металлический конус с острым наконечником;
- прочные стальные листы;
- резина;
- промышленный клей.
Приварите конус к одному из концов длинной трубы. Это будет острие, врезающееся в почву. Затем с обратной стороны прикрепите вторую трубу или стальной прут, выполняющий функции ручки. Основание готово.
Следующий шаг – закрепление винтовых частей. Порежьте листовой металл болгаркой по заранее расчерченным формам так, чтобы его можно было изогнуть и одним из краев соединить с трубой. Ему нужно придать правильную форму и сваркой присоединить к основанию. В завершение необходимо позаботиться об удобстве – обрезинить ручку. Нанесите на нее клей, обмотайте плотно резиной и подождите, пока высохнет. Ручной бур для скважины готов.
Выбор режущей части
Основное назначение бура – рытье лунок. Скважины проделываются режущей частью, которая может иметь разные формы, а именно:
- форму полудисков;
- вид шнека;
- двухлопастную;
- винтообразную;
- съемную;
- многоярусную;
- цельную.
Если вы хотите изготовить бур для столбов своими руками, то должны определить конструктивные особенности устройства. Некоторые модели имеют небольшие лопасти снизу, тогда как сверху они увеличиваются до больших размеров. Приобретя заводской бур, вы получите в пользование эффективный и функциональный инструмент. Но его не всегда можно внедрить в грунт на нужную глубину, кроме того, насадки у таких приспособлений могут иметь не тот диаметр, что нужно.
Выбираем тип скважины
При выборе скважины исходите не только из возможностей, но и из целесообразности. Возможности бывают двух типов: это природные ресурсы и финансы. В первом случае нужно ответить на вопрос – а есть ли здесь вода, во втором – сколько стоит её добыть.
Следующая стадия – это определение типа скважины. Дешевизна скважины своими руками состоит только в том, что не надо платить за наёмный труд и покупку специального оборудования. Однако в бурение скважины придется вкладывать собственный труд, время и расходы на частичное приобретение инструмента. Так что подумать об экономии всё же придётся.
Если скважина нужна только для полива растений и содержания небольшого дачного дома , то достаточно абиссинского колодца. Если дом предназначен для круглогодичного проживания большой семьи, то необходима, как минимум, скважина на песок, а лучше – артезианская. Выбрать последний вариант придётся если расход воды должен превышать 10 м3 в час.
При бурении артезианской скважины придется по-потеть, но она может обеспечить водой несколько домов. Для её бурения, обустройства и эксплуатации есть смысл объединить усилия нескольких домовладельцев. Заключайте договор, формируйте общий бюджет и пользуйтесь общей водой.
Что касается запасов и глубины залегания воды, то о них можно узнать из специальных карт и результатов гидрологических исследований. Данные о гидроресурсах обычно есть в органах муниципальной власти. Кроме того, нужно оценить степень загрязнения грунта, и выяснить расположение источников вредных выбросов. Это не актуально только для артезианской скважины – обычно на такую глубину загрязнения не проникают.
С точки зрения загрязнений наибольшей опасности подвергается вода, добываемая с помощью абиссинского колодца. Она может загрязняться от ближайшего септика, в неё даже могут попадать пестициды, используемые в саду и огороде. По этой причине воду из абиссинского колодца чаще всего используют для полива и других хозяйственных нужд.
После того, как определились с природными возможностями своего земельного участка, оценили фронт работ по разным типам скважин, соотнесли всё это с финансовыми возможностями, можно определиться с типом скважины и приступать к работе.
