Расчет стоимости
Итак, человек решил произвести бурение у себя на дачном участке с помощью именно роторного метода. Делается это достаточно легко. Однако всегда стоит помнить об издержках, которые будут сопровождать данную работу. В действительности этот метод бурения не является самым дешевым.
При расчетах в обязательном порядке нужно учитывать следующие составляющие и затраты на них:
При расчете расходов для бурения скважины, необходимо учесть расходы на фильтры.
- Стоимость полипропиленовых труб, которые делаются либо из металла, либо из пластика;
- Обустройство рабочей площадки как необходимая мера проведения работ, связанных с бурением скважин под воду.
- Транспортировка буровой установки к объекту проведения работ. Здесь стоимость может быть самой разнообразной. Все напрямую зависит от габаритных размеров роторной системы. Зачастую для транспортировки бывает достаточно полугрузового автомобиля.
- Непосредственно бурение, которое никогда не отличалось низкой стоимостью;
- Стоимость фильтров. Стоит учитывать тот факт, что при бурении скважин обязательно нужно использовать фильтры глубокой очистки воды, чтобы на выходе получалась чистая вода. Для этого используются самые разнообразные фильтры. Они могут удерживать только механические частицы, которые содержатся в воде, а также устранять другие химикаты. В зависимости от этого в разных скважинах используется определенное количество фильтров той или иной очистки.
Ударно-канатное бурение
Отличие бурения желонкой (другое название – ударно-канатный метод) от шнекового и роторного бурения заключается в том, что при работе отсутствует вращательное движение. Данное оборудование для ручного бурения скважин – это длинный и узкий кусок трубы, оснащенный клапаном и заточенный в нижней части.
Самодельная скважина на воду в данном случае создается так:
- Перед тем, как сделать скважину под воду, в почве нужно сделать небольшое отверстие при помощи ручного бура, чтобы легче было работать дальше;
- Над отверстием устанавливается тренога с блоком;
- Поверх блока укладывается трос, к которому подвешена желонка;
- Желонка бросается в шахту с высоты около 2 м над уровнем земли;
- При ударе о грунт заостренный рабочий край инструмента разрыхляет породу, и она захватывается клапаном желонки, не позволяющему грунту выпадать;
- Операция с бросанием повторяется несколько раз, чтобы в инструмент попало побольше грунта;
- Желонка извлекается на поверхность и очищается от породы;
- Указанные выше операции повторяются до тех пор, пока инструмент не дойдет до водоносного слоя;
- После этого нужно пробурить шахту до следующего слоя;
- По мере углубления ствола нужно защищать его обсадной колонной, наращивая ее до тех пор, пока скважина не будет готова.
Само по себе отсутствие воды в шахте позволяет добиться более высокой прочности стенок. Кроме того, при данном методе очень легко определить, дошел ли инструмент до слоя воды. При использовании «мокрых» методов бурения неопытные мастера очень часто промахиваются и продолжают углублять шахту, хотя водоносный слой уже обнаружен.
Помимо всего прочего, ударно-канатное бурение дает возможность обустраивать бесфильтровые скважины. В пространстве под обсадной колонной в песке вымывается небольшая полость, в которой вода отстаивается. Обсадная труба после этого немного поднимается. Особенностью создания бесфильтровых скважин является необходимость использования забивного стакана.
Забивной стакан – это инструмент, очень похожий на желонку, но, в отличие от нее, стакан не оснащается клапаном. Отсутствие клапана обусловлено отличной способностью инструмента проходить через вязкие пластичные грунты (например, суглинки). Стакан падает в шахту и заполняется породой, которая удерживается самостоятельно. Через длинные щели в стенках стакана его можно очистить, используя арматуру или подобный инструмент.
Для реализации ударно-канатного способа бурения можно использовать оба инструмента – желонку и стакан. Комбинируя инструменты и применяя каждый из них для «своего» грунта, можно добиться наибольшей эффективности работы, существенно ускоряя прохождение разных слоев почвы.
Впрочем, если говорить о скорости работы, то здесь ударно-канатный метод занимает последнее место – на бурение скважины в одиночку может потребоваться один-два месяца. Конечно, все операции достаточно просты и понятны, но времени на их выполнение уходит слишком много, что нередко отпугивает начинающих мастеров, интересующихся, как сделать скважину в домашних условиях.
При помощи желонки можно сделать скважину глубиной около 40 метров. Это значение не предельное – глубину вполне можно увеличивать даже до 100 метров, и инструмент сможет выполнять необходимую работу. Впрочем, перед тем, как самому сделать скважину, необходимо запастись разными инструментами, поскольку состав грунта по мере роста глубины шахты гарантированно изменится.
Общие понятия
Бурение желонкой представляет собой так называемый ударно-канатный способ бурения. В качестве бурильного инструмента используется желонка — тяжелый, полый, длинный и узкий снаряд, который роняют в шахту скважины с высоты в несколько метров.
Под тяжестью желонки слои грунта разрушаются и попадают в полость снаряда. Желонку вынимают, очищают от грунта, а затем снова бросают в шахту.
Процесс повторяют снова и снова до тех пор, пока не дойдут до водоносного слоя и не пройдут его. Хотя при описании процесс выглядит простым, он может быть долгим и трудоемким. Но специалисты отмечают, что у ударно-канатного бурения есть немало преимуществ по сравнению с другими методами. Например, при ручном бурении с помощью желонки обычно в ствол не подается вода, как это часто делается при использовании шнекового или роторного бурения.
В результате грунт в скважине не намокает, а это снижает риск ослабления или разрушения ее стенок. Еще один плюс — точное определение водоносного слоя. При “мокром” бурении понять, что долгожданная вода наконец-то появилась, не всегда просто. Даже профессионалы порой не сразу опознают этот момент и продолжают бурение. Кроме того, считается, что и дебит у “сухих” скважин повыше, чем у “мокрых”.
Выбирая между желонкой и шнеком, некоторые мастера руководствуются следующими соображениями. У шнековых установок с промывкой, которые производит современная промышленность, имеются ограничения по глубине бурения. И мощность таких установок составляет 12 кВт. Найти мотор-редуктор, обеспечивающий такую мощность в бытовых условиях, затруднительно.
Но редуктор мощностью всего 2,2 кВт поднимает груз весом около одной тонны. Даже очень тяжелую желонку такой механизм поднимет без труда. Остается лишь бросить желонку вниз, чтобы получить достаточно сильный удар, способный разрушать достаточно плотные породы. Таким образом, при меньших энергозатратах получается более эффективное воздействие.
Кроме того, собрать желонку из подручных средств будет проще и быстрее, чем шнек, конструкция которого заметно сложнее. Известны случаи, когда с помощью самодельной желонки, треноги и мотора удавалось пробить скважину глубиной более 40 метров, хотя ушло на выполнение этой работы несколько месяцев.
Галерея изображений Фото из
Вершину желонки оснащают устройством для крепления троса. Это серьга, как на фото, конус с проушиной или просто приваренный стержень
В верхней трети желонки есть отверстие, через которое производится выгрузка породы, захваченной снарядом в ходе бурения
Башмак желонки оборудуют клапаном, который удерживает пробуренную породу в трубе. Для усиления разрушающего действия низ желонки можно дополнить режущей коронкой с зубьями
Основа самодельной желонки — труба
Серьга для удерживания инструмента в скважине
Окно для выгрузки грунта из желонки
Шариковый клапан и коронка
Бурение скважины-иглы (абиссинский колодец)
Если анализ грунта показал, что вода находится недалеко от поверхности земли, то самым подходящим вариантом будет абиссинский колодец (скважина-игла). Для обустройства такой скважины в самом лучшем случае может потребоваться всего несколько часов.
Скважина под воду своими руками обустраивается следующим образом:
- Первым делом в грунте нужно высверлить отверстие диаметром около 7 см и глубиной, необходимой для достижения плывуна;
- В отверстие заводится узкая обсадная труба, нижняя часть которой снабжена острым наконечником и фильтром;
- Труба забивается в грунт до тех пор, пока не будет обнаружена вода;
- В процессе забивания труба наращивается до необходимой длины.
Роль подающего канала в такой скважине играет не шланг, а сама труба, над которой располагается насос. Обсадная труба наращивается кусками длиной от 1 до 3 метров, которые соединяются при помощи резьбы, уплотненной подмоткой и герметиком. Отличительной особенностью абиссинских колодцев является компактность – их даже можно уместить в подвале дома, чтобы не тратить площадь участка.
Фильтр в таких скважинах формируется за счет отверстий, которые располагаются в нижней части трубы. Эти отверстия, имеющие диаметр в 1 см, снаружи закрываются металлической сеткой, разработанной специально для скважин. Подобные фильтры обеспечивают отличную защиту скважины от попадания мельчайших песочных частиц.
Перед тем, как пробурить скважину под воду своими руками, нужно разобраться с нюансами вбивания обсадной трубы:
- Для забивания обсадной колонны лучше всего подходит штанга или бабка. Штанга в данном случае представлена длинным металлическим прутом, который постепенно наращивается и заводится в шахту вместе с обсадной трубой.
- При работе металлический прут бьет по наконечнику. Соединения трубы в процессе работе испытывают существенную нагрузку, которая может привести к деформации конструкции. Иногда даже возникают ситуации, когда муфтовое соединение попросту разрывается в процессе забивания трубы – а этого допускать нельзя.
- В свою очередь, бабка – это груз с отверстием. Обсадная труба сверху закрывается оголовком, предназначенном для принятия ударов. Забивая трубу таким способом, удается добиться более равномерного распределения нагрузки. Впрочем, даже в таком случае есть высокий риск деформации трубы, поэтому для нее лучше всего использовать исключительно качественные материалы. Кроме того, соединение колонны при использовании бабки возможно только при помощи резьбовым соединением.
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.
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
Вариант #1 — спиральный и ложковый бур
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, 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 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.
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.
Вариант #2 — желонка и стакан
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.
Какие скважины можно пробурить вручную
Собственный источник воды – отличная возможность обеспечить себя и своих близких чистой живительной водой и удовлетворить хозяйственные потребности. Путем бурения и обустройства скважины решить проблему водоснабжения можно на несколько десятков лет вперед.
Выбор способа бурения и объем работ по обустройству скважины зависит от типа гидротехнического сооружения.
Колодец абиссинского типа
Если вода на участке расположена предположительно на глубинах 10-15 метров, то выгоднее и проще устроить абиссинский колодец. Гидротехническое сооружение этого типа использует водоносный слой, расположенный над водонепроницаемым глинистым пластом. Питается водонос за счет инфильтрации атмосферных осадков и вод близлежащих водоемов.
Простую в исполнении скважину-иглу может пробурить даже начинающий умелец, который только осваивает базовые навыки буровых работ
Трубы выполняют функцию ствола, дополнительной обсадки абиссинская скважина-игла не требует. Ее не бурят, а погружают в грунт посредством забивки.
Компактные размеры водозабора абиссинского типа позволяют размещать его практически на любом свободном месте придомовой территории. Самым распространенным способом пробивания этого типа гидротехнического сооружения является ударное бурение.
Абиссинский колодец, или скважина игла, относится к немногочисленным выработкам, которые можно оперативно и без проблем пробурить вручную
Для ее устройства необходим специфический инструмент, который не извлекается из выработки до завершения ее эксплуатации
Первое звено буровой колонны оснащается наконечником, облегчающим проходку, и фильтром, предотвращающим проникновение минеральных включений из откачиваемой воды
Сначала в трубе высверливаются отверстия, потом ее оборачивают проволокой, к которой прикрепляют фильтрующую сетку
Суть устройства скважины иглы заключается в забивании колонный узких буровых труб в землю до вскрытия водоносного пласта. Облегчить процесс малогабаритная шнековая установка
Буровой станок со шнековым буром проходит грунты до необходимой глубины. В сформированное отверстие намного легче устанавливается колонна труб с фильтром в первом звене
Так как абиссинские скважины бурят в основном до 10 – 12 м, то для откачки из них воды используют ручные механические или поверхностные электрические насосы
По объему добываемой воды абиссинская скважина не уступает традиционным водозаборным выработкам. Единственный недостаток – техническое назначение воды
Особенности скважин на песок
При глубине залегания водоносного горизонта до 30 – 40 метров, распространенного в рыхлых, несвязных отложениях, сооружают песчаную водоносную скважину. Ее называют так, поскольку она добывает воду из насыщенных водой песков.
Водоносный слой скважины на песок располагается всего в трех-четырех десятках метров от поверхности. И чтобы достичь его не приходится проходить твердые – скальные и полускальные породы. А потому провести бурение песчаной скважины вручную не составит труда, если применить один из описанных ниже способов.
Особенности бурения шнеком
Ограничением является наличие глинистых пластичных грунтов, которые налипают на бур и не выдаются на поверхность. Это означает, что процедура теряет свой смысл. Шнековое бурение – технология скоросного бурения, за сутки можно пройти до двух сотен метров.
При производстве работ необходимо учитывать температурный режим. Механическое воздействие на бур приводит к его перегреву, если скорость вращения слишком высока. Есть буры, которые оснащены системой водяного охлаждения. В данном случае предполагается подача охлаждающей жидкости в шурф. Шлам должен заполнять полости, ограниченные спиралью, не более, чем на треть.
Бурение шнековым способом
Этот способ подходит для мягких, песчаных почв и непригоден для монолитных скалистых пород. Шнековое бурение применяют как в промышленных масштабах, так и для частных хозяйств.
Буровое оборудование в данном случае представляет собой передвижное устройство с ручным или механизированным буром, закрепленным на регулируемую штангу.
Сам бур представляет собой трубу обвитую стальной лентой – шнек и заострённые наконечник. Отсюда и пошло название метода бурения – шнековый.
Особенностью этого вида является то, что порода поднимается на поверхность по ленте шнека, без использования специальной промывочной жидкости. Поэтому работать можно при низких температурах.
Разработка шнеком ведется в горизонтальном и вертикальном направлениях. Вертикальные скважины используют под сваи и для добычи воды. Обычно глубина разработки на воду составляет от 50 до 80 м.
Рабочий процесс выглядит следующим образом: первый проход делают на глубину одной штанги, затем выключают установку, поднимают и наращивают штангу, после продолжают бурение.
Несмотря на то, что охлаждение бура во время работы происходит от почвы, более эффективными считаются шнеки с полой центральной трубой. По ней посредством гидравлического насоса подают воду или воздух, тем самым уменьшая силу трения о грунт и ускоряя разработку.
Во время работы измельченный грунт поднимается по ленте шнека на поверхность. Но часть его все равно осыпается на дно забоя. Поэтому по завершении бурения требуется прочистка и промывка ствола перед установкой обсадных труб.
Кроме того, шнековое бурение иногда применяется для организации абиссинского колодца в частных домах. Здесь установка отличается небольшой мощностью и малым диаметром шнека, поскольку максимальная глубина такого колодца до 15 м, а диаметр трубы до 4 см.
