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.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Скважина своими руками с помощью насоса

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.

Виды скважин

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.

Фильтровая скважина

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

shema-razmeshhenija-vodonosnyh-sloev_0.jpg

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.

Скважина своими руками с помощью насоса

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.

Бурение скважины на воду – пошаговая инструкция

Это главный вопрос, который ставит домовладелец при организации водоснабжения жилища. Точный ответ на него может дать лишь геологическая разведка дачного участка, проведенная в последние годы. Чтобы в этом убедиться, стоит изучить схему размещения водоносных слоев в толще земли.

Как видите, вода располагается на разных горизонтах, между которыми пролегают непроницаемые породы – плотный суглинок, известняк и глина. Для определения подходящего слоя предлагаем немного расшифровать представленную схему:

  1. Ближе всего к поверхности залегают воды, попадающие в грунт благодаря осадкам – так называемая верховодка. В некоторых местах она начинается с глубины 0,4—0,8 м и продолжается вплоть до 20 м. Как правило, это грязная и плохо отфильтрованная вода, содержащая вредные примеси.
  2. На глубинах до 30 м располагаются более чистые грунтовые воды, чей запас тоже подпитывается осадками. Большинство домашних колодцев вырывается именно до этого горизонта (его верхняя граница может находиться на расстоянии 5—8 м от поверхности). Перед употреблением в пищу эта вода подлежит обязательному фильтрованию.
  3. Подземные водяные скопления, находящиеся в песчаной прослойке, прошли хорошую природную фильтрацию и годятся для питьевого водоснабжения. Если вы хотите сделать скважину своими руками, то потребуется достичь этого горизонта.
  4. Наиболее чистая вода располагается в пустотах известняка на глубине 80—100 м, что недостижимо с помощью кустарных способов бурения. Поскольку артезианская вода находится под давлением, после пробивки скважины поток самостоятельно поднимается до уровня земли, а то и выплескивается наружу.

Расположение источника автономного водоснабжения

Когда мы разобрались, между какими пластами находится подходящий горизонт, нужно определить место для будущего источника водоснабжения. Мы не станем говорить о сомнительных вариантах наподобие биолокации рамкой либо рогаткой из лозы, а дадим ряд простых советов:

  • узнайте все о соседских колодцах и скважинах: их глубину, качество воды и местонахождение;
  • максимально отступите от очагов загрязнения – септиков, уличных туалетов и скотного двора;
  • заметьте: скважины не бурят на возвышенности, для этого лучше выбрать низину.

В любом случае вам необходимо запастись терпением. Вполне вероятно, что с первого раза добыть питьевую воду не удастся и понадобится делать несколько попыток.

  • Скважина на песок. Большее распространение этот вид получил
    благодаря низкой стоимости работ и возможности выполнения работ вручную. С
    точки зрения конструкции, песчаная скважина представляет собой одну колонну с
    донным фильтром (см. схему). Дебет скважины составляет от 5 до100 м.куб. в
    сутки. Глубина бурения ограничивается 10-ю метрами (при машинном бурении 30 м).
    Для выкачивания воды используется ручной насос (ручная колонка для скважины)
    или насосный аппарат. Срок службы составляет 10-15 лет.
  • Скважина на известняк или артезианская скважина. Встречается
    гораздо реже. Причиной этому могут быть: высокая стоимость работ и
    необходимость согласования проекта бурения в местных разрешительных
    организациях (типа КП «Водоканал»). Конструкционное решение скважины более
    сложное. Она состоит из двух колон – обсадной, и рабочей. Первая
    устанавливается до известняка, вторая – непосредственно в известняке. Артезианская скважина имеет больший дебет от 7 до 40 м.куб. в час (зависит от диаметра трубы) и служит до 50 лет. Бурение происходит с привлечением техники, а глубина может достигать 320 метров.

Поскольку предполагается бурение своими руками, рассмотрим
более подробно устройство скважин на песок, как наиболее доступных в плане
самостоятельной реализации.

  • неглубокая (до 3-х м) скважина пробивается в том случае,
    если водоносная жила находится близко к поверхности грунта, а воду
    предполагается использовать только для технических нужд или полива. Для бурения
    такой скважины достаточно бура, обсадной трубы и ручного насоса;
  • среднеглубокая (до 7 м) скважина даст возможность получить
    воду пригодную для употребления человеком. Чтобы самостоятельно пробурить
    скважину помимо бура понадобится лопата и время на устройство шурфа. Шурф (яма)
    с размерами 1,5х1,5х1,5 предназначена для облегчения бурения на большую
    глубину. Для удобства работы его можно укрепить фанерой или досками. После
    окончания работ шурф засыпается. Подача воды осуществляется с помощью насоса;
  • глубокая (более 7 м) скважина, позволит полностью закрыть
    потребность в воде всех жителей частного дома или коттеджа. При этом, воды
    будет достаточно не только для индивидуального потребления, но и для
    технических нужд, санитарных требований, полива, содержания бассейна или пруда
    (водоема).

В целом, выбор типа водозабора определяется после
геологического исследования места организации скважины. Предлагаем рассмотреть
последний вариант – устройство глубокой скважины своими руками, как наиболее
сложного из представленных.

Предлагаем ознакомиться  Замена старого унитаза на новый своими руками

Подробное описание принципов организации водоснабжения частного дома из скважины

Шнековое бурение скважины на водуШнековое бурение с использованием шнекового бура.

Колонковое бурение (применяется кольцевидный бур).

Ударно-канатное бурение. В данном случае используется буровое долото, которое забивается в почву без выемки грунта. Грунт просто уплотняется в стороны от оси долота. Забивается долото с помощью треноги с
лебедкой.

Ударно-вращательное бурение. Работа бура дополняется вымыванием грунта водой. Способ трудоемкий для индивидуального применения.

Роторное бурение (обеспечивается передвижной буровой установкой).

Виды скважин

На фото показана малогабаритная буровая установка МГБ50П-02С с подвижным гидравлическим вращателем, производства фирмы Горизонталь.

В том случае, если точно известна глубина залегания
водоносной жилы можно бурить непосредственно с размером бура под обсадную
трубу. Если же нет, потребуется сначала выяснить, на какой глубине залегает
водоносный слой.

Таким образом, любая скважина – это индивидуальный проект,
на который влияют такие параметры:

  • геологическое строение грунта;
  • выбранный способ бурения;
  • требования, которые выдвигаются к количеству и качеству воды;
  • требование выдерживать необходимые расстояния до мест загрязнений (обустройство «санитарной зоны»);
  • глубина нахождения водоносной жилы. Причем, имеется в виду не первая жила к которой добрался бур, а той, которая будет отвечать условиям использования с точки зрения обеспечения дебета скважины.

Поскольку описывается ударно-канатный метод ручного бурения, то нужно отметить его преимущества:

  • сохранение большей части полезного слоя почвы в исходном
    состоянии. Т.е. тяжелая техника не повредит насаждения на участке;
  • отсутствие ограничений на место бурения. Ручным буром можно
    бурить практически в любой части участка;
  • простота оборудования и минимальные требования к квалификации бурильщика.

Для работы потребуются:

  • бур с усиленной режущей частью. Совет: усилить бур можно
    путем наваривания на винт резцов, роль которых могут играть элементы напильника
    или металлическая шинка. Кроме того, резцы можно заточить, применяя болгарку;
  • тележка для вывоза вынутого грунта;
  • насос типа «малыш» со шлангом;

Для обустройства пригодятся:

  • щебенка или гравий для подушки;
  • стальная проволока для фильтра;
  • трубы;
  • проволока для обустройства донного фильтра.

С помощью нанятых специалистов или народными методами
(лозоходство, барометрический метод, с использованием силикогеля, по количеству
россы, разведочным бурением и т.п.) определяем место, где водоносная жила
находится ближе всего к поверхности.

Рытье шурфа под скважину на водуДалее выкапываем шурф. Это выработка грунта определенной глубины, назначение которой облегчить процесс бурения скважины.

shema-razmeshhenija-skvazhiny-na-uchastke_0.jpg

Обустройство шурфа важный этап по двум причинам.

Во-первых, сокращается глубина бурения буром.

Во-вторых, исключается возможность обвала грунта вокруг скважины.

Размеры шурфа определяются бурильщиком, но обычно составляют
1,5х1,5 и 1,5-2,5м. в глубину. Чтобы грунт не обсыпался, шурф укрепляют
фанерой, досками или металлом.

Установка для бурения скважин на водуТренога – ударно-канатный механизм для бурения скважин на воду. Опорная конструкция понадобится для того, чтобы облегчить процесс бурения благодаря применению бурового стакана.

Треногу можно сделать из дерева (исключаются сучки) или металлической трубы (или профиля). Длина бруса или трубы должна составить 4-5 м. Как изготовить треногу для бурения видно на схеме.

Далее к треноге крепится механическая лебедка с тросом, на котором закреплен буровой стакан.

Такая буровая установка компактна, и имеет значительный
запас прочности. Принцип работы установки прост: стакан падая в грунт вбирает в
себя грунт. В зависимости от состава грунта за один удар можно выбрать от 20
см. до 1 м. грунта. Облегчить работу можно заливая место бурения водой. Время
от времени буровой стакан нужно очищать от набитого в него грунта.

skvazhinu-mozhno-proburit-vruchnuyu-shnekovyim-burom.jpg

Внимание: Трос, на котором крепится бур, должен быть длиннее
глубины скважины. В противном случае он оборвется, а бур останется на дне.

Обсадную трубу можно устанавливать одновременно с
продвижением на глубину или после выполнения всех работ.

В процессе бурения можно сразу устанавливать обсадную трубу.
Тогда ее диаметр должен быть больше диаметра бура, чтобы бур мог свободно
двигаться в трубе.

Выполняя работу нужно постоянно следить за влажностью вынимаемого грунта, чтобы не пропустить водоносный слой (в противном случае его можно закрыть трубой). Основные признаки ниже.

Простые методы бурения скважин

Профессиональные бурильщики располагают оборудованием и инструментарием, позволяющими пробурить довольно глубокую скважину буквально за пару дней. Но у самодеятельного мастера обычно нет ни таких средств, ни навыков работы с ними. Однако есть способы бурения, которые этого и не требуют. Чаще всего применяется бурение шнеком или ударно-канатный метод.

Как понятно из названия, при этом способе бурения используется шнек или бур. Устройство представляет собой штангу, к концу которой приделан рабочий инструмент. При этом способе бурения также используют долото для разбивки валунов, если потребуется. Конструкция шнека напоминает винт, диаметр которого может быть разным.

Он в буквальном смысле ввинчивается в грунт, а лопасти винта помогают извлечь из ствола выбуренную породу.

Шнековое бурение

На схеме изображено шнековое бурение. Бур закрепляют на треноге и вращают руками, периодически его вынимают, чтобы освободить шахту от разрыхленного грунта

Производится бурение следующим образом:

  1. Вращая штангу бура, в грунте проделывают вертикальное углубление.
  2. По мере углубления скважины бур с разрыхленным грунтом периодически поднимают на поверхность.
  3. По мере удлинения шахты штангу наращивают, присоединяя к ней новые и новые части.
  4. Для наращивания штанги используют надежное резьбовое соединение или хомуты.
  5. Стены скважины сразу же защищают обсадными трубами.
  6. Бур очищают и продолжают работы.
  7. Бурят до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
  8. Водоносный слой рекомендуется пройти полностью и углубиться в расположенный ниже слой грунта примерно на 0,5 м.
  9. Бур извлекают из скважины.
  10. С помощью буровой штанги внутрь обсадной колонны опускают фильтр.
  11. Обсадную трубу приподнимают таким образом, чтобы ее нижний край находился примерно по центру водоносного слоя, а не упирался в грунт.

После этого собственно бурение можно считать оконченным. Скважину следует прокачать, опустить в нее насос, обустроить оголовок и т.п.

5-1-2_1.jpg

Считается, что с помощью шнека можно пробурить только относительно неглубокую скважину – около 20-30 м глубиной. Однако многое зависит от состояния грунта. Для бурения рыхлых песков и крупнообломочных отложений рекомендуется использовать желонку.

При шнековом бурении можно использовать буровую установку, которая удерживает оборудование в правильном положении. Чтобы поднимать бур наверх, можно использовать мотор. Если выполняется так называемое “мокрое” бурение, следует предусмотреть место для удаленного из скважины мокрого грунта, отстаивания воды и т.п.

Обсадные трубы

Чтобы облегчить процесс наращивания обсадной трубы, ее положение фиксируют с помощью специальных хомутов, которые можно изготовить самостоятельно

Выбирая бурение шнеком, следует помнить, что наличие воды в стволе скважины разрушительно действует на ее стенки.

Иногда можно встретить рекомендации сначала выполнить бурение, и лишь затем приступать к монтажу обсадных труб. При шнековом бурении, как впрочем, и при любом другом, надежнее ставить обсадную колонну сразу же по мере заглубления.

Говоря о вращательных методах бурения (а именно к ним относится шнековый метод), стоит упомянуть о бурении с помощью ротора. Именно этот метод чаще всего применяют буровики для проходки выработки в скальных породах. Для его реализации используют специальную буровую установку с ротором.

Бурение осуществляется с помощью все того же бура, но вращают его не вручную, а с помощью мотора. Ротор передает движущийся момент на буровую штангу, т.е. и на расположенный в глубине грунта снаряд.

6-12_1.jpg

Грунт разрушается, инструмент углубляется в породу. Чтобы ее удалить, в скважину под напором дают воду, которая вымывает мелкие обломки грунта, или вычерпывают все желонкой.

Роторное бурение

Роторное бурение осуществляется с помощью специальной буровой установки. Изготовить такое оборудование самостоятельно сложно, однако его можно арендовать

Роторный способ не слишком подходит для самостоятельного бурения, поскольку оборудование для него нельзя изготовить за пару часов “на коленке”. Необходимо купить, арендовать или одолжить специальную буровую установку с мотором. Кстати, работают такие устройства не только на электричестве, есть и газогенераторные модели.

Помимо установки нужно оборудование для интенсивной промывки скважины и/или мощный компрессор для ее продувки. Наконец, необходимы навыки работы с такими устройствами.

Бур должен вращаться практически непрерывно, а возникающие нюансы, вроде его застревания в породе, следует решать умело и оперативно. Начинающему мастеру обычно проще работать самодельным буром или желонкой.

Бурение с промывкой

При так называемом “мокром” бурении стены скважины намокают, что снижает их прочность, поэтому в скважину следует сразу же опустить обсадную трубу

У роторного бурения все же есть ряд неоспоримых достоинств – это самый быстрый способ бурения, и ему обычно поддаются практически любые грунты. Однако при этом способе бурения, когда в шахте практически постоянно присутствует вода, особенно важно сразу же начать монтаж обсадной колонны, чтобы не допустить обрушения стен.

Ударно-канатный метод или бурение желонкой существенно отличается от шнекового и роторного бурения, поскольку в этом случае ничего вращать не нужно.

Желонка представляет собой длинный и узкий отрезок трубы с клапаном и заостренным нижним краем. Бурение ударно-канатным способом выполняется по следующей схеме:

  1. В земле с помощью садового бура проделывают отверстие (так легче начать работу).
  2. Над этим отверстием устанавливают треногу с блоком.
  3. На блок заводят трос, к которому подвешена желонка.
  4. Желонку роняют в шахту с высоты около 1,5-2 метров над землей.
  5. Ударяясь о грунт, острый край желонки разрыхляет породу, которая затем захватывается клапаном устройства.
  6. Клапан препятствует высыпанию грунта обратно в шахту.
  7. Удары повторяют несколько раз, чтобы в желонку попало как можно больше грунта.
  8. Затем желонку вынимают из шахты и очищают от грунта.
  9. Операцию повторяют до появления водоносного слоя, после чего рекомендуется продолжать бурение и углубиться в следующий слой.
  10. По мере углубления ствола в него опускают обсадную колонну, постепенно наращивая ее.

Чтобы извлекать заполненную тяжелым грунтом желонку было легче, трос соединяют с лебедкой, снабженной электромотором. Промывка водой при ударно-канатном бурении скважины обычно не используется.

Она рекомендует только в отдельных случаях, например, чтобы ускорить прохождение плывунов. Это обеспечивает достаточно высокую прочность стен скважины, т.е более качественное бурение.

Установка для бурения желонкой

Для более эффективного бурения желонку подвешивают на треноге, а достают из шахты заполненное грунтом устройство с помощью лебедки и мотора

Отсутствие воды в забое также позволяет достаточно точно диагностировать попадание в водоносный слой. При “мокром” бурении неопытные мастера иногда проходили его и продолжали углублять скважину без всякой необходимости.

Ударно-канатное бурение позволяет создавать так называемые бесфильтровые скважины. Для этого под обсадной трубой в песке вымывается полость, служащая отстойником для воды. Затем обсадную колонну немного приподнимают.

При таком способе бурения используют не только желонку, но и так называемый забивной стакан. Это такая же узкая труба с острым нижним краем, предназначенная для рыхления и выемки грунта.

6-1-2_1.jpg

В отличие от желонки, забивной стакан не снабжают клапаном, поскольку этот инструмент эффективен при прохождении вязких пластичных пород, в основном суглинков.

Падающий в забой стакан забивается связной породой (суглинком, супесью), которая удерживается внутри естественным образом. В стенках стакана делают длинные узкие прорези, через которые его отчищают от грунта, например, с помощью куска арматуры и т.п.

При ударно-канатном бурении можно эффективно использовать и желонку, и стакан, работая ими при прохождении разных слоев грунта. Ударно-канатное бурение – способ простой, древний и вполне надежный. Однако он заслуженно считается довольно трудоемким и занимает много времени.

Предлагаем ознакомиться  Монтаж лючка под плитку

Самостоятельное бурение желонкой глубокой скважины может отнять несколько недель и даже пару месяцев. Но таким способом можно создать скважину солидной глубины – более 40 метров. Отдельные источники утверждают, что и 100-метровые сооружения желонке вполне по силам.

Если есть возможность, можно комбинировать разные методы бурения, чтобы ускорить работы и повысить их эффективность. Например, для прохождения слоя суглинка можно использовать шнековый бур, а плывун лучше пройти с помощью желонки.

Затем снова можно вернуться к применению бура. Правда комбинированное бурение требует большего количества инструмента, что не всегда возможно.

На участке с водоносным слоем, расположенным близко к поверхности, воду можно получить чуть ли не через пару часов после начала работ.

Для бурения абиссинского колодца необходимо:

  1. Пробурить в грунте длинное отверстие диаметром 5-8 см таким образом, чтобы дойти до плывуна.
  2. Вставить в отверстие узкую обсадную трубу, к нижнему концу которой приделан острый наконечник и фильтр.
  3. Забивать трубу в грунт до достижения водоносного слоя.
  4. Наращивать трубу по мере необходимости.

Первичное бурение осуществляется специальным длинным и узким шнеком, длину которого постепенно наращивают. После того, как в трубе появится вода, бурение можно считать завершенным. Поскольку глубина у абиссинских колодцев небольшая, для них обычно используют не погружные, а поверхностные насосы.

Бурение абиссинского колодца

При бурении абиссинского колодца сначала используют узкий шнековый бур, чтобы пройти твердый грунт и дойти до плывуна

Шланг в такую скважину не опускают, его роль выполняет сама узкая труба. Насос устанавливают прямо на верхнюю часть абиссинского колодца.

Обсадную трубу, которая одновременно с тем является стволом выработки, наращивают отрезками по 1-3 метра, а резьбовые соединения тщательно уплотняют с помощью подмотки и силиконового герметика. Компактные размеры позволяют устроить такой колодец даже в подвале частного дома, чтобы не занимать место на участке.

Бурение скважины-иглы

Абиссинский колодец также называют скважиной-иглой, поскольку устройство обсадной трубы с наконечником-фильтром действительно напоминает иголку. Резьбовые соединения такой трубы следует тщательно уплотнить

Чтобы сделать фильтр скважины иглы, на нижней части трубы делают ряд отверстий диаметром около 10 мм. Перфорированный участок снаружи закрывают слоем специальной металлической сетки галунного плетения. Такой фильтр надежно предотвратит попадание мелкого песка в скважину.

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.

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.

Инструменты для бурения

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

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

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

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.

Ложковый бур

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.

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.

Технологии бурения скважин

burovoy-nakonechnik-dlya-kolonkovogo-sposoba-prohodki-shurfa.jpg

Итак, скважина – это узкое вертикальное отверстие от поверхности земли до водоносного слоя. Каким образом его проделывают?

Этот инструмент представляет собой стержень с наваренной на него спиральной поверхностью из листового металла. Режущая часть, расположенная под углом, разрушает грунт и он поднимается по винтовой поверхности вверх. Особенностью процесса является укрепление стенок шурфа в процессе выемки грунта. Это позволяет производить обсадку стенок скважины когда бурение уже завершено и водонос вскрыт.

Бурение скважины шнеком не представляет собой сложного процесса и его можно выполнить своими руками, но вряд ли удастся обойтись без помощника.

По окончании пробуривания шурфа производится обсадка стенок скважины (если оно вынуждено не было сделано в процессе бурения), в нее опускается насос и производится раскачка водозабора до появления чистой воды.

Скважину можно пробурить вручную шнековым буром

Дополнительного оборудования, чтобы выполнить бурение такой скважины своими руками не потребуется, кроме особых случаев на тяжелых грунтах.

Желонковое бурение

Кроме перечисленных методов может изготавливаться скважина своими руками без оборудования методом желонки, который так же называется ударно-канатным бурением.

Ударно-канатный способ бурения

Для этого используется последовательность операций:

  • тренога – высотой 1,5 – 2 м монтируется на устье, в верхней части закрепляется талевый блок;
  • бурение – желонка приподнимается тросом до талевого блока, освобождается, падает на грунт, заполняется породой, после извлечения земли операция повторяется.

Скважина своими руками без оборудования методом желонки

Желонка изготавливается из трубы, нижний край которой заострен (фаска) или имеет зубья для разрушения пласта. Внутри на шарнире установлена круглая заглушка в размер внутреннего диаметра трубы. При ударе о землю заглушка открывается на шарнире, при извлечении закрывается под весом набравшейся внутрь почвы.

Конструкция желонки

prisposoblenie-dlya-kolonkovogo-bureniya.jpg

На плотных грунтах после удара труба дополнительно вращается приваренными либо пропущенными в отверстия рычагами. Это позволяет повысить производительность, снизить трудозатраты.

Недостаток методики – необходимость покупки толстостенной трубы длиной 1 – 1,5 м. Поскольку от тяжести инструмента зависит эффективность бурения.

Лучше всего применять такой способ, когда на участке уже имеется электричество, потому что он наиболее эффективен с одновременной промывкой шурфа. Для этого понадобится вибрационный насос типа «Родничок».

Буровой наконечник для колонкового способа проходки шурфа

Наконечник может быть оснащен твердосплавными напайками для тяжелых грунтов, но чаще всего на нем просто нарезают зубья в направлении вращения и разводят их как на обычной пиле. Изготовить такой инструмент своими руками можно из обрезка обычной трубы.

stakany-dlja-udarnogo-burenija-skvazhin.jpg

Приспособление для колонкового бурения

В принципе, процесс бурения скважины мало чем отличается от канатно – ударного. Здесь также необходимо время от времени извлекать рабочую часть буровой колонны для очистки полости от грунта и также применять желонку при прохождении сыпучих грунтов.

Применение воды при бурении таким способом заключается в подаче ее самотеком в рабочую зону. Водой размывается грунт, охлаждается инструмент и смазываются стенки скважины.

Чтобы использовать промывку водой под давлением понадобится применение специального оборудования, а также специалисты по его эксплуатации, здесь своими руками не обойтись.

Как видно из самого названия, бурение обеспечивается непрерывной подачей в забой воды (бурильного раствора) под большим давлением. Напор жидкости и вымывает на поверхность шлам, и в некоторых случаях, кроме того, приводит во вращательное движение сам бур – долото.

  • Вода под давлением может подаваться в тело бурильной колонны и затем самотеков, вместе со шламом, выходить через затрубное пространство (между стенкой трубы и породой) – этот способ именуют прямой промывкой.
  • Применяют и обратную промывку, когда бурильный раствор подается в скважину через затрубное пространство, а затем выкачивается их полости трубы. Такая технология считается более эффективной, но и более дорогостоящая, требующая очень сложного и мощного оборудования для выкачивания полужидкой породы.
Предлагаем ознакомиться  Что влияет на скорость и температуру нагрева пола

Такие установки нередко можно арендовать, но вот только для бурения неглубоких скважин под воду использовать его будет достаточно проблематично. Сложность в том, что песчаные водоносные горизонты весьма неоднородны по глубине залегания и своей толщине, а проконтролировать попадание на него при постоянной подаче воды в скважину – практически невозможно.

Несколько полезных советов

После того, как скважина готова, следует обратить внимание на ряд важных нюансов. Например, чтобы вода в скважине оставалась свежей, нужно обеспечить приток в обсадную колонну свежего воздуха.

Для этого делают несколько вентиляционных отверстий. Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п.

По окончании работ следует обязательно отдать на анализ воду из скважины, чтобы проверить на содержание различных примесей. Любые проблемы с состоянием воды обычно решаются путем подбора подходящих фильтров.

Воду на анализ отбирают не сразу же после бурения, а спустя некоторое время, чтобы из нее ушли загрязнения, вызванные бурением.

Бурение скважины нельзя назвать простой задачей, которая под силу любому желающему. И все же множество мастеров справились с этим делом и обеспечили свое жилище автономным водоснабжением. Целеустремленность и правильные действия обычно приводят к желаемому результату.

Виды и способы бурения скважин

Это самая недорогая технология, но довольно трудоемкая. Для работы вам потребуются такие приспособления:

  • тренога из металлопроката с крюком и блоком на вершине;
  • лебедка с тросом, снабженная ручкой;
  • забивной инструмент – стакан и желонка;
  • сварочный аппарат;
  • ручной бур.

Стакан для пробивки грунта

Перед тем как пробурить грунт на требуемую глубину, заготовьте обсадные трубы. Их диаметр должен быть таким, чтобы рабочий инструмент свободно проходил внутри, но с минимальным зазором, а длина соответствовать высоте треноги. Одно условие: ударная технология неприменима на скальных породах или в грунтах с каменными включениями. Для проходки таких горизонтов понадобится бур с твердосплавными напайками.

Самостоятельное бурение скважины на воду выполняется в таком порядке:

  1. Из первой секции обсады изготовьте фильтр, просверлив в шахматном порядке отверстия Ø8—10 мм с шагом 7—8 см на участке трубы длиной в 1 метр. Сверху отверстия закройте нержавеющей сеткой, фиксируемой заклепками.
  2. Сделайте лидерную лунку ручным буром на глубину 0,5—1 м. Здесь важно правильно выставить инструмент под углом 90° к поверхности, чтобы канал получился строго вертикальным.
  3. Вставьте первую секцию обсадной трубы в лунку, откорректируйте вертикаль и заложите внутрь ударный инструмент.
  4. Оставив помощника поддерживать обсаду, поднимайте и отпускайте стакан с помощью катушки. При наполнении вынимайте его и вычищайте породу. По мере удаления грунта труба станет занимать его место и постепенно погружаться в землю. Чтобы ускорить процесс, прикрепите к ней парочку тяжелых грузов.
  5. Когда край первого участка опустится до поверхности земли, приварите к нему вторую секцию, строго контролируя вертикаль уровнем. Таким же образом продолжайте работы, пока не достигнете водного слоя.

Приварка следующей секции по уровню

Мы не будем рассматривать виды бурения при помощи специальных механизмов и промышленного оборудования, в статье уделяется внимание только тем, которые можно сделать самостоятельно с использованием обыкновенных инструментов и приспособлений.

Таблица. Методики бурения скважин бытового потребления

Способ бурения Краткое описание технологии, преимущества и недостатки
Гидробурение

Гидробурение

Во время бурения скважины используется вода, она значительно облегчает процесс. Вода может подаваться под относительно небольшим давлением, только размягчать землю и выносить ее на поверхность. Такой метод очень часто применяется на дачных участках, где для бурения требуется купить лишь погружной насос. Есть и гидробурение водой под большим давлением. Вода самостоятельно проделывает в земле скважину для водопроводных труб. Такой способ применяется довольно редко, необходимо иметь водяной насос большого давления и открытый водоем для ее забора. Некоторые дачники каким-то способом договариваются с пожарниками и вымывают землю из скважины при помощи пожарной машины. Гидробурение позволяет получать скважину большого диаметра, в нее опускается обсадная труба. Наличие такой трубы дает возможность применять глубинные насосы, они последовательно подключаются к гидроаккумулятору – качество водоснабжения ничем не отличается от централизованного городского. Включение/выключение насоса выполняется в автоматическом режиме.
Механическое бурение

Механическое бурение

На дачных участках можно использовать два способа механического бурения: ударный и винтовой. В первом случае труба забивается в землю при помощи груза. Он поднимается вверх и падает на торец трубы. Потенциальная энергия превращается в кинетическую, в результате сильного удара труба загоняется в землю. По трудоемкости они примерно одинаковые, конкурентный выбор необходимо делать после анализа физических характеристик грунтов. Если они песчаные или супесчаные, то рекомендуется делать скважину ударным методом. Песок не имеет большой твердости, могут применяться грузы с меньшей массой, процесс углубления продвигается относительно быстро и легко. На тяжелых глинистых грунтах лучше бурить винтовым методом. Эта технология предусматривает периодическое поднимание инструмента для очистки его от земли. Если бур вынимать в песчаных грунтах, то есть большие риски их осыпания, работы проходится повторять, а вот глина отлично держит стенки скважины. Недостаток – если глубина скважины превышает десять метров, то надо прилагать большие усилия для доставания инструмента, приходится делать различные приспособления: треноги с воротками, полиспасты и т. д.
Типы скважин

Типы скважин

Решение о выборе метода бурения должен принимать каждый владелец загородного участка отдельно, при этом всегда надо учитывать примерную глубину расположения водоносного слоя, физические свойства почвы, примерный расход воды, необходимое давление и свои технические возможности.

Выбор способа бурения зависит от многих факторов

Выбор способа бурения зависит от многих факторов

Для каждого метода надо подготовить приспособления для выемки земли, наконечники бура, винтовые лопасти, обсадные трубы, зажимы и т. д. Существует огромное количество различных вариантов, каждый мастер подбирает для себя оптимальный с учетом наличия материалов и профессионального умения.

Для бурения скважины необходимы специальные инструменты и приспособления

Для бурения скважины необходимы специальные инструменты и приспособления

Бур ручной

Чем скважина лучше колодца

Впервые абиссинский колодец появился в Эфиопии, когда английские военные стали добывать воду в полупустынных местах. Добыча воды происходила в абиссинском районе, откуда и появилось название «Абиссинский колодец». Иногда, такие скважины называют «иглами». Глубина колодца составляет 10–12 метров, а суточный расход до 25 кубометров. Скважина состоит из насосной станции, фильтра и трубы. Достоинства и недостатки конструкции:

  • Для ручного бурения скважин на воду разрешение государственных органов, не требуется.
  • Дешевый монтаж.
  • Простая установка. Скважина легко разбирается и собирается, поэтому ее можно перенести в другое место. Можно использовать для установки внутри здания.
  • Вода – мягкая и имеет низкое содержание железа.

Минусы конструкции в том, что ее можно установить в определенный вид почвы, а также из-за маленькой глубины в воду просачиваются различные загрязнения. Это происходит, если рядом находится туалет, свалки и т. д. Как сделать скважину-иглу своими руками?

Изготовление иглы

Чтобы труба была крепкой, при изготовлении нужно соблюдать точные размеры. Для сборки фильтра используют металлическую трубу длиною около 1 метра, диаметром 25 см. На участке в 80 см с расстоянием 2 см друг от друга, в трубе проделывают отверстия размером 2,5 см. На этот отрезок наматывают проволоку.

С помощью хомутов сетку из нержавейки закрепляют поверх намотанной проволоки. Предварительно нужно изготовить у токаря наконечник из стали, который припаивают к сетке, получается забойник с конусом. Затем подготавливают трубы длиной от 1 до 1,5 метра с резьбой на концах. Для предотвращения коррозии, все элементы конструкции изготавливаются из одного материала.

Конструкцию устанавливают без применения специальной техники, поэтому всю работу можно сделать своими руками.

  • Выкапывают яму в заранее выбранном месте.
  • Берут садовый бур и делают предварительное ручное бурение скважины на полметра, постепенно наращивая бур отрезками из труб.
  • На глубине от 5 до 7 метров должен появиться мокрый песок. Когда это произойдет, работу прекращают. Нельзя проводить бурение ниже 10 метров, так как насос не сможет поднять воду с такой глубины. Придется качать ее самостоятельно, а это тяжело и глупо.
  • Конструкцию с фильтром устанавливают в ров и забивают кувалдой до тех пор, пока она не исчезнет. Затем надевают следующую трубу и т. д. Чтобы верхняя часть трубы при ударе не расплющилась, на нее надевают бабку. Бабка – это стальной или бетонный цилиндр.
  • Трубу необходимо прослушивать на звуки. Для этого в трубу периодически заливают воду, поворачивая ее по часовой стрелке каждые 50 см. Воду нужно заливать при появлении шума. Если она исчезнет быстро, то пройти придется всего лишь 30 см, медленно – то трубу нужно провернуть еще на полметра. Скрежет в трубе говорит о крупно фракционном песке, шелест – о мелкофракционном. Звука не будет, если бур находится в глинистом грунте.
  • Установка ручного насоса. В металлический цилиндр устанавливают поршень и прокачивают скважину. Когда появится чистая вода, основание цементируют. Абиссинский колодец можно соединить с насосной станцией. Обязательно воду относят на экспертизу в лабораторию.
  • При желании для бытовых нужд и полива растений прокладываются дополнительные трубы.

Раньше вопросы решались только одним способом – копался колодец, вода в дом носилась ведрами. В дальнейшем начали использовать простейшие погружные насосы, они опускались в колодцы и накачивали воду в большие емкости, а уже из них она самотеком подавалась в дом. Но такая технология имеет много недостатков.

Скважина имеет весомые преимущества перед колодцем

Скважина имеет весомые преимущества перед колодцем

  1. Зимой емкости приходилось очень качественно утеплять, и даже такие мероприятия не гарантировали сохранность воды.
  2. Незначительное давление не позволяло пользоваться стиральными автоматами и другой бытовой техникой, использующей воду под давлением.
  3. В колодце находится вода с мелкозалегающих слоев. Она по многим параметрам не отвечает существующим требованиям СанПиН. Особенно сегодня, когда экологическая обстановка значительно ухудшилась.
  4. Во время паводков, обильного таяния снега, сильных ливней грязная вода с поверхности земли попадала в колодец, что делало невозможным длительный период времени использовать ее не только для приготовления пищи, но и для бытовых нужд. Приходилось несколько раз полностью откачивать воду и делать дезинфекцию.
  5. В колодец попадает грязь, он заиливается, его приходится периодически очищать. Это физически очень трудные работы, выполнять их могут только профессионалы.
Основные недостатки колодца обусловлены его небольшой глубиной

Основные недостатки колодца обусловлены его небольшой глубиной

Сегодня есть отличный способ решения всех проблем – пробурить скважину, и чем больше ее глубина – тем лучше качество воды.

Оборудуем скважину

Прежде всего, нужно установить обсадную трубу, иначе пробуренная скважина быстро обрушится. Потом фильтровая колонка, состоящая из труб, отстойника и собственно фильтра. Обсадную трубу необходимо сразу же закрепить в грунте. В противном случае края ямы начнут обваливаться, и всё придётся начинать сначала. Для этого полости вокруг трубы засыпаются рыхлым материалом и утрамбовываются.

Сразу же после закрепления трубы, в неё нужно залить воду. Это делается для промывания затрубья и фильтра. Кроме того, так создаются преграды для крупных примесей.

Новую скважину обязательно нужно прокачать. Для этого грязная вода откачивается до тех пор, пока не пойдёт чистая. Прокачка производится с помощью ручной помпы или электрического центробежного насоса. Последнее, конечно, удобней и эффективней.

Когда станет понятно, что вода идёт чистая и скважину можно эксплуатировать, на нужную глубину опускается насос. Он соединяется с трубой локального водопровода или со шлангом. Дальнейшее обустройство скважины находится в зависимости от её типа и назначения.

Как избежать ошибок при бурении

Нехватка опыта у бурильщиков-самоучек чаще всего видна в следующем:

  1. Слишком глубоко опускают бур, из-за чего обсадная труба пересекает водоносный предел. Решение: приподнять обсадную трубу либо вставить в нее другую более короткую, после чего ранее установленную трубу необходимо удалить.
  2. Обсадная труба не достигла необходимой глубины, из-за чего внизу обвалился грунт и производительность скважины сразу же упала. Решение: необходимо вынуть грунт желонкой, после этого погрузить трубу на нужную глубину.
  3. Насос был смонтирован слишком низко, из-за чего скважина засорилась песком. Решение: насос необходимо извлечь и выбрав при помощи желонки песок, установить его правильно. Правильное положение определяется следующим образом: работающий насос опускают постепенно до тех пор, пока в откачиваемой им воде не обнаружится песок. После чего насос немного приподнимают, пока он не начнет качать чистую воду. Как правило, правильное положение насоса составляет 1-2 метра от дна.

Своевременная прочистка необходима скважинам всех типов. Признаками того, что водному сооружению необходим сервис могут стать: наличие в потоке воздушных пробок, рывки в выходе воды, присутствие различных примесей в воде (песка, ила).

https://www.youtube.com/video/sLxb9s_3GnU

Таким образом, домашняя скважина своими руками требует такого же внимания к уходу и обслуживанию, как и глубокие артезианские сооружения. Пробурить самостоятельно водяной источник не сложно, но нужно соблюдать осторожность во время работ и позвать на помощь пару друзей.