Ручное бурение скважин на воду — обзор 4-х методов + бурение ледобуром в подробностях

Простые методы бурения

Ручное бурение скважин на воду можно выполнять разными способами. Чтобы решить, какой именно из них использовать, следует определить тип земли, глубину расположения воды, а также возможный расход средств для обустройства конструкции. Далее описаны виды бурения скважин.

Способ 1: бурение шнеком. Для этого метода пригодится бур. Рабочий инструмент крепят к 10-сантиметровой трубе и устанавливают на месте будущего «колодца». Шнек аккуратно проворачивают, постепенно извлекая землю для создания туннеля. Так как его длина будет увеличиваться, бур также необходимо время от времени наращивать. Такую работу следует выполнять через каждые 0,5-0,7 метра. По мере извлечения грунта необходимо укреплять стены, используя обсадные трубы. Такой метод можно применять для создания 10-метровой скважины. По потребности еще можно углубить ее на пол метра. Работу следует продолжать, пока не появится водоносный слой.

Способ 2: роторное бурение. Данный способ следует применять при наличии скальных грунтов. Для работы используют бурильную трубу, которая похожа на стакан, по краю которого располагается шарошечный долот. В трубе находятся специальные системы для бурения. Они а также сама масса конструкции оказывают большое давление на долото, благодаря чему он может пробивать довольно крепкие скальные грунты. Чтобы извлечь лишнюю землю, можно применять один из следующих методов:

Промывка прямым путем. В трубу необходимо закачать раствор, используя насос. Он захватит лишнюю породу и выйдет вместе с ней через пространство за трубой.
Промывка обратный путем. Раствор в этом случае самостоятельно затекает в полость трубы, а достают его и породу с помощью насоса через затрубное пространство.

Первый способ является менее затратным, но также менее эффективный. Чтобы использовать второй метод, необходимо иметь дорогие инструменты. Однако он лучше справляется со вскрытием водоносного горизонта.

Способ 3: бурение желонкой. Ударно-канатный метод. Это самый надежный и долгосрочный способ обеспечения своего участка водой. Срок его службы может доходить до 50 лет. Однако для получения такой надежной конструкции необходимо выделить немало времени и сил. Главным инструментом в работе является желонка. Она представляет собой 1-2 метровую трубу с толстыми стенками, внизу которой находится клапан шарикового либо лепесткового типа. Вверху располагается отверстие для выхода земли, а также проушина для торса.

Желонку привязывают к тросу, перекидывают через блок и кидают вниз. Во время своей работы желонка разрыхляет, а затем захватывает землю при помощи клапана. Такая процедура повторяется несколько раз, после чего ее извлекают из ствола и очищают от почвы.

Данный метод признан наиболее эффективным. Еще одним плюсом его применения считается возможность достать рыхлую осадочную породу и плывун. Также благодаря отсутствию раствора грунтовая вода не будет спутана с другой жидкостью.

Способ 4: скважины иглы. Подходит для неглубоких вод. Устройство скважины для воды довольно узкое, составляет в диаметре 8 сантиметров. Оборудование для скважины под воду представляет собой трубу, к которой закреплен острый наконечник с фильтром. По мере ее введения необходимо выполнять наращивание до того момента, пока не будет достигнут уровень подземных вод. Рекомендуется использовать надземный насос.

Как пробурить водяную скважину

Перед бурением скважины на воду необходимо выбрать для нее место. Это должен быть участок земли с примерными размерами 4х12 м. Если дом еще не построен, то лучше выбрать место в будущем подвале. Если дом уже поставлен, то бурить лучше поближе к фундаменту. К месту проведения работ нужно обеспечить проезд бурильной установки и автомобиля-водовоза. На расстоянии примерно 2 м от места расположения бура не должно быть никаких электрических проводов. Подобных мер требуют общие правила проведения бурения скважин под воду.

Способов бурения существует несколько. Но при любом из них должны выполняться следующие операции:

измельчение породы;
выемка измельченной земли наружу;
укрепление стенок скважины.

Как происходит измельчение породы? Делается это с помощью специальных породоразрушающих приспособлений. Это может быть взрывная энергия, электрическая или термическая. Но все эти виды применяются довольно редко. Гораздо чаще пользуются другими: шнеками, стаканами, ручными бурами.

Вынимают грунт наружу следующими способами:

гидравлическим;
механическим;
пневматическим;
комбинированным.

Гидравлический способ производится водой, раствором глины или другой технической жидкостью. Механический — с применением специальных буров, шнеков, желонок. При пневматическом методе измельченная порода удаляется сильной струей сжатого воздуха. При комбинированном способе пользуются несколькими из этих способов.

Крепление стенок скважины на воду технология рекомендует осуществлять металлическими обсадными трубами. Чаще всего это цельнотянутые трубы на резьбовом или сварном соединении. Применяются изредка и другие варианты. Но не рекомендуется использовать нержавеющую сталь (очень дорого!) и оцинкованный металл.

При выполнении бурения скважины на воду часто используют промывку. Это способ, при котором в скважину подается вода с помощью насосов. Она затем вместе с измельченной породой поднимается и отстаивается в специальном отстойнике. По осевшей породе бурильщики определяют разрез участка. Вода затем делает новый круг. Поднимающийся раствор глины упрочняет стенки и не дает им обвалиться.

Процесс бурения скважины подразумевает последовательную ее обсадку трубами. Завершается бурение скважин на воду их прокачкой, которая ведется до того момента, пока не пойдет совершенно прозрачная жидкость.

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Шнековая технология является наиболее простой и доступной. Но способ эффективен только при создании водозаборных скважин в рыхлых и глинистых почвах. Метод основан на разрыхлении породы при помощи винтообразного снаряда.

Подготовка необходимых инструментов

Прежде чем приступить к работе, нужно подготовить следующие инструменты и приспособления:

шнековую установку;
треногу с закрепленной лебедкой и тросом;
трубы;
комплект из 3-4 штанг.

Для создания буровой вышки используют 3 бруса, которые складывают в виде треугольной пирамиды и закрепляют болтами. В центре делают отверстия для крепления стальной трубы, выполняющей роль своеобразной опоры. Сверху приспособления дополнительно делают отверстие, предназначенные для штанги. Для предохранения ствола скважины на воду от осыпания стенок располагают обсадную колонну.

Изготовление шнека из подручных материалов

Винтообразный буровой стержень лучше всего изготавливать из металлической толстостенной стальной трубы d100 мм и толщиной стенок 5 мм или более. Для соединения со штангой сверху, с наружной стороны приспособления должна присутствовать винтовая резьба. Внизу устройства крепится шнек.

Для облегчения проворачивания снаряда к основанию прикрепляют 1,5-метровую рукоятку. Между держателем и штангами устанавливают тройник с внутренней резьбой. Режущие лопасти изготавливаются из листа толщиной 2-2,5 мм. Полосы прикрепляют сваркой на стержень на равном расстоянии.

Проведение буровых работ

Для обеспечения хорошей устойчивости на месте обустройства водозаборной скважины делают углубление. Чтобы защитить шахту от осыпания, стенки укрепляют досками или ДСП. В сделанное углубление вкручивают по часовой стрелке бур, который периодически извлекают для очистки. После прохождения метрового расстояния приступают к формированию ствола сооружения диаметром более 12 мм. Забивка труб производится по мере углубления шахты.

При полном погружении инструмента производят наращивание. Соединения элементов должно быть прочным. Работы выполняют до тех пор, пока доставляемая наверх почва не станет влажной.

Кессон для скважины своими руками

Как уже говорилось, насосное оборудование для скважин лучше располагать в специальном приямке, а не на поверхности земли. Для этого приямок бетонируется и утепляется либо в нем устраивается кессон.

Под этим названием понимают специальную емкость из металла или пластика, в которой соединяются верхняя часть скважины и труба, отводящая воду к строениям. При этом там же располагают насосное оборудование, напорный бак (не всегда), электрооборудование и приборы контроля.

Доступ к кессону обеспечивает люк. Утепление конструкции не обязательно, но для предотвращения промерзания зимой верхнюю часть (крышку и «потолок») снабжают слоем теплоизоляции толщиной 50…100 мм. Дополнительно могут изолироваться стены кессона.

Самостоятельно можно устроить конструкцию из бетона, кирпича, блоков (с тщательной гидроизоляцией), сварить из листового металла. Промышленно выпускаются пластиковые изделия.

Нюансы установки обсадных труб

Это может быть металл, асбестоцемент или пластик. Каждый из материалов имеет свои преимущества и недостатки. Бетонные обсадные трубы применяются редко. Это, как правило, производства. Материал тяжелый, хрупкий, склонен к раскалыванию. Поэтому в процессе бурения скважин используют или сталь или ПНД.

Металл окисляется, если это не нержавейка, которая стоит дорого. Окисел вызывает ухудшение качества воды. Со временем она приобретает бурый оттенок и у нее появляется металлический привкус. Придется устанавливать фильтр и чистить скважину. Соединения сварные. Именно они являются слабым местом, и после разгерметизации грунтовые воды с грязью попадают внутрь обсадной трубы.

Пластик низкого давления (ПНД) легкий, что упрощает монтаж. Внутренняя поверхность гладкая, и на ней не появляется отложение. Коррозия не страшна, соединения герметичны. Секции скручиваются посредством предусмотренной резьбы, и никаких специальных средств для этого не требуется. Единственный недостаток – ограничение по глубине скважины. Для артезианской скважины этот материал не подходит.

Гидробурение

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

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

Последовательность гидробурения своими руками:

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

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

Специфика роторного бурения

Роторный способ применяют при бурении скважин различной глубины. Тут уже не обойтись без специального оборудования, а именно – самоходной буровой установки, габариты и оснащение которой зависят от условий работы.При походке ствола снаряд с долотом вращательным движением разрушает породу, постепенно углубляясь к пласту.

Для бурения в плотном каменистом грунте используется модель УРБ-2А2.
В условиях полной застройки – МБУ-2М.
Для проходки промышленных скважин глубиной до 500 метров – УРБ-3АМ.

Буровая установка снабжается полой мачтой, внутри которой размещается подвижный вал с долотом. При включении вал начинает вращаться, приводя в движение долото, острые края которого пробивают в породе ствол необходимого диаметра.

В процессе проходки производится промывка, в ходе которой скважина освобождается от слоя выработанного грунта. Промывка может осуществляться двумя способами:

прямым;
обратным.

В первом случае струя воды подаётся в скважину сверху; смешиваясь с грунтом, она заполняет её целиком, после чего выходит наружу в верхней части. Метод универсален, поскольку может использоваться на любой скважине и дополнительно расширяет её диаметр, что впоследствии обеспечит больший дебит.

Недостаток прямой промывки – повреждение структуры водоносного горизонта.

При обратной промывке вода поступает в скважину самотёком, после чего вместе с грунтом выкачивается при помощи насоса. Такой метод обеспечит ещё большее значение дебита, но потребует больших капиталовложений.

Ручное бурение скважины под воду

Бурение скважины вручную только для неподготовленного человека покажется процессом крайне сложным, требующим больших физических затрат. При определенных знаниях и подготовке изготовить бур для скважины своими руками реально и посильно. В зависимости от условий залегания грунтовых вод можно воспользоваться несколькими способами самостоятельного бурения скважин.

Для проведения работ по бурению обычно приглашают специалистов, но при желании их можно выполнить самостоятельно

Ударный способ

Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.

Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.

Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.

Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы

Канатно-ударное бурение

Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:

треноги, которую размещают над местом бурения;
блока с лебедкой и тросом;
забивного стакана, штанги;
желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).

Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают. Операция повторяется до того момента, пока не будет достигнута необходимая глубина.

Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.

Канатно-ударное оборудование для бурения скважин

Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.

Преимущества ручного бурения:

экономичный способ в финансовом отношении;
ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
способ применим в труднодоступных местах;
эффективен, не требует большого количества времени.

Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Эффективность шнекового метода подтверждается при бурении скважин в рыхлых и глинистых породах. Технология основана на разрушении грунта винтообразным снарядом.