Владельцам большинства индивидуальных домов, особенно в сельской местности, находящихся на значительном расстоянии от крупных городов, приходится самостоятельно решать проблемы их водообеспечения. Один из главных вариантов получения воды — скважина на даче или в частном доме коттеджного типа.
Существует несколько вариантов устройства скважин, связанных с глубиной нахождения водного пласта, составом грунта, назначением источника и во многом зависящих от финансовых средств собственника. Для выбора оптимального способа скважинного водообеспечения следует рассмотреть различные методы бурения скважин, ознакомиться с их обустройством и схемами систем водоснабжения.
Рис. 1 Разновидности скважин
Определение места бурения скважины на даче
В первую очередь стоит познакомиться с соседями и узнать, как они решили вопрос водоснабжения. Если у них уже есть скважины на участках, посмотрите их расположение. Возможно, что соседи пользуются привозной водой. В этом случае вам понадобится исследование пластов почвы на участке. Результаты исследований обычно вкладывают в проект строительства. Из документов вы узнаете уровень залегания водоносного пласта и линию протока поверхностных грунтовых вод.
Следующим шагом будет определение места бурения скважины на даче. Самый простой и часто используемый в народе метод поиска воды — рамочный метод или метод прута. Человек держит в вытянутых вперед руках две изогнутых металлических проволоки. Стараясь не менять расположение рук, передвигается по участку. В месте, где ближе всего к поверхности протекает подземный ключ, проволоки начнут крутиться и перекрещиваться. Определив место бурения, необходимо выбрать подходящий для вас вид скважин под воду.
Правильный выбор места, глубины и материалов скважины на даче является гарантом получения чистой питьевой воды в достаточном количестве.
Прежде чем разобраться в том, какие есть скважины на воду
Давайте рассмотрим типы подземных вод, которые существуют для добычи от не очень глубоких и дорогих скважин. По горизонтально направленности залегают слои земли разными пластами. Первый слой грунта называется водоупором, и он занимает большую площадь, которая образована из пород плотного типа с мизерной водопроницаемостью. Так как фильтрация и ее объем в этом случае невелики, здесь недоступно свободное протекание воды.
Когда начинают бурение даже при небольшой глубине, вы первым делом встретитесь с водоупором, который часто сложен из глиняных плит, и намного реже из скальных пород. Если же на поверхности водоупора находится рыхлый и пористый грунт (известняк, гравий, песок, ила, мергель и другое), а условия местности дают возможность накапливаться в этом слое достаточному количеству воды, получается водоносный горизонт.
Именно из него можно добывать воду при малой глубине бурения. По своей слоистой структуре грунт напоминает любимый всеми тортик «Наполеон». Так как же, как крем смешивается с коржами, так и в земле водоупоры чередуется с рыхлой породой, что и становится причиной образования водоносного горизонта. Кстати, чистота и полноводность зависят от глубины. Но это считается общей тенденцией, так как глубина залегания на том или ином земельном участке зависит по большей части от особенностей размещения и структуры земли, а также от местности и осадков.
Типы скважин для дачи
На дачах в основном применют три разновидности скважин.
Абиссинская
Абиссинская скважина под воду представляет собой небольшой источник, который можно изготовить на территории частного дома, гаража и другого крытого помещения. Жидкость добывается из глубины около 15 метров. Преимущественно вода питьевая и чистая. Имеет благоприятный минеральный состав.
Принцип действия. В основе лежит дюймовая труба. На ее нижнем конце закреплен специальный фильтр, буровой элемент – игла. Труба забивается в грунт, а сверху устанавливается насос, создающий вакуум.
Плюсы:
- Изготавливается своими руками.
- Не нарушает ландшафтный дизайн.
- Отсутствует потребность в аренде спецтехники.
- Насос выносной или находится в кессоне над самим источником.
- Работа займет около 1 дня.
- Исключается заиливание.
- Производительность до 3 куб/ч.
- При необходимости можно легко демонтировать и переместить в другое место.
Минусы:
- Ограничение по глубине.
- Необходимо постоянно эксплуатировать. В противном случае придется производить прокачку, что является трудоемким процессом.
На песок
Глубина определяется уровнем залегания водоносного слоя. Водяная скважина на песок располагается во втором межпластовом слое. Жидкость скапливается в песчаных отложениях. Ее глубина может быть минимум 15 м и максимум 30 м. Изготавливается она преимущественно шнековым способом бурения.
Принцип действия. Диаметр источника составляет 100 мм. На дно кладется специальная фильтрующая трубка. Впоследствии она может засориться и придется бурить заново. Наверх жидкость подается при помощи насосного оборудования.
Полезно знать: при постоянном использовании прослужит до 20 лет — это в лучшем случае.
Плюсы:
- Минимальные вложения средств.
- Простая конструкция позволяет выполнить ее своими руками.
- Возможность использования небольших буровых установок.
- Возможность пробурить в любом удобном месте.
- Нет необходимости сооружать сложную фильтрационную систему.
Минусы:
- Эксплуатационный срок.
- На производительность влияет уровень залегания воды.
Артезианская
Изготавливается для больших домов. Глубина может достигать 100 метров и более. На даче обустраивается обсадной и эксплуатационной трубой. Первая имеет диаметр 159 или 133 мм. Вторая 133 или 117 мм. Диаметр скважины определяется из потребностей.
Принцип. Вначале забивается обсадная. В нее помещается эксплуатационная и глубинный насос.
Плюсы:
- Высокая производительность.
- Продолжительный эксплуатационный срок.
- Стабильный уровень.
Минусы:
- Высокая стоимость.
- Продолжительное изготовление, до 7 дней.
- Использование дорогой очистной системы по причине высокой минерализации.
- Применение крупногабаритной техники.
- Необходим пакет разрешительных документов.
Типы подземных водных источников
Подземные воды располагаются в мелкодисперсионных грунтах, пустотах, порах и трещинах горных пород, которые носят название водоносных (водовмещающих).
Некоторые водоносные слои пропускают воду, а другие ее удерживают, являясь водоупорными. В первом случае речь идет о суглинках (почв с высоким содержанием песка и малым количеством глины) и твердых супесях, в которых водные объемы располагаются в линзах или трещинах.
К водоупорным относят глинистые отложения, скальные (полускальные) породы в целостном состоянии без трещин. Если порода иссечена разнообразными трещинами и наполнена водой, то ее называют водовмещающей.
Подземные воды могут перетекать в пределах своего пласта под действием гравитации по уклону к нижним слоям. Водные бассейны, у которых нет выхода в нижние слои или боковые ответвления, при увеличении в объеме начинает фонтанировать от высокого давления – в результате на поверхности появляются гейзеры и родники.
В зависимости от характера грунта, в котором размещаются подземные водные бассейны, различают следующие виды вод по физическим свойствам:
Осадочных отложений. Водные пласты размещаются в песке с различным размером фракций, в свободном пространстве между гравием, галечником, щебнем. Так как фракции названных грунтов находятся в подвижном состоянии и не связаны друг с другом, вода сквозь них может проходить в любом направлении с наименьшим сопротивлением. Также мелкодисперсные грунты обладают высокими фильтрационными качествами.
Подпитка водой бассейнов в осадочных породах происходит за счет атмосферных осадков и их инфильтрации через расположенные выше слои грунта. Также возможно их насыщение по горизонту из расположенных водоемов или вышележащих склонов.
Рис. 2 Виды подземных вод
Коренных пород. Водные бассейны могут размещаться в линзах и трещинах скальных, полускальных и осадочных грунтов, сцементированных под высоким давлением. Эти полости постоянно пополняются водными ресурсами при падении давления, которое происходит в результате водозабора. Наиболее известная горная порода, из которой производят водозабор — известняк.
Коренные породы имеют жесткую и прочную кристаллическую структуру, препятствующую вытеканию воды за ее пространство. Из-за большой глубины на водные бассейны оказывается высокое давление. В результате при вскрытии породы во время бурения уровень воды поднимается намного выше глубины ее залегания, а в некоторых случаях источник фонтанирует, когда водный бассейн находится между двумя холмами.
По гидравлическим свойствам подземные водные бассейны делят на следующие категории:
- Безнапорные. Это водные источники, находящиеся в осадочных породах на небольших глубинах. Они подпитываются атмосферными осадками и разгружаются в водоемы или нижерасположенные слои, поэтому давление водного пласта близко к нулю.
- Напорные. Это бассейны глубинного залегания, где на водные пласты оказывает давление массивный слой грунта большой толщины. К ним относят глубокие скважины на песке в осадочных породах и артезианские источники.
Иногда давление в скважине, пробуренной в осадочных породах, выше обычного. Связано это с тем, что водно-песчаный бассейн сверху и снизу ограничивают слои глин, не пропускающие жидкость. Такие воды получили название межпластовых или слабонапорных.
Рис. 3 Принцип накопления подземных вод в осадочных породах
Статья по теме:
Как найти воду на участке для скважины – народные и научные способы. Возможно будет интересно почитать расширенную статью про варианты самостоятельного и с привлечением специалистов воды на участке для бурения скважины или рытья колодца.
Абиссинский колодец
Абиссинская скважина на участке
Несмотря на свое название, «абиссинки» на самом деле являются скважинами, которые нередко называют «иглами». Ввиду небольшой глубины суточная производительность таких конструкций невысокая – не более 25 кубометров. Скважина характеризуется простотой конструкции и состоит из следующих элементов:
- конусообразного фильтра;
- поверхностного устройства для подачи воды (насосной станции или ручной «качалки»);
- трубы ø25 см.
Забивка «абиссинского колодца»
Вначале нужно уяснить ряд нюансов, связанных с установкой.
- Недопустимо бурение вблизи туалетов, ЛОС, мусорных куч и т. д.
- Монтаж «абиссинки» возможен лишь в том случае, если водоносный слой расположен не глубже 8 м от поверхности.
- Поверхностный насос, используемый для подобных скважин, не способен справиться с твердой породой.
- Ручной насос станет отличным дополнением к электрическому. Более того, он сделает водоснабжение участка автономным от электроэнергии.
Плюсы и минусы конструкции
К преимуществам «абиссинки» можно отнести:
- легкость монтажа (вся процедура обустройства занимает не более десяти часов);
- низкую цену установки;
- условную мобильность – при необходимости скважину можно разобрать и установить в другом месте;
- отсутствие необходимости в получении специального разрешения на бурение;
- низкую жесткость получаемой воды, минимальную концентрацию неорганического железа;
- возможность установки внутри здания.
Но есть и недостатки:
- просачивание загрязнений ввиду небольшой глубины;
- скважина подходит не для всех типов почвы.
Бурение скважины переносными установками
Изготовление конструкции
Вначале нужно подготовить все элементы скважины.
Шаг первый. В качестве фильтра используется труба ø25 см длиной 1-1,1 м. В стенках трубы проделываются щели по 2,5 см с шагом в 2 см (не на всю длину, а только на 80 см).
Изготовление фильтра
Важно! Необходимо точное соблюдение всех размеров, иначе прочность трубы существенно снизится.
Шаг второй. Затем будущий фильтр обматывается стальной проволокой и закрывается сеткой из «нержавейки» размером 16х100 см. Для крепления сетки используются хомуты – их нужно устанавливать с шагом в 10 см.
Шаг третий. Еще один элемент фильтра – стальной наконечник длиной 10 см. Его можно предварительно заказать у токаря.
Забойник с конусом
Забойник с конусом
Шаг четвертый. Сетка с наконечником фиксируются посредством оловянного припоя.
Важно! Все элементы должны быть выполнены из одного и того же материала – это предотвратит коррозию.
Шаг пятый. Оставшиеся трубы нарезаются на отрезки по 1-1,5 м. На концах отрезков нужно нарезать небольшую резьбу.
Монтаж
Ниже приведен самый простой вариант монтажа, не требующий применения спецтехники.
Шаг первый. Вначале в требуемом месте выкапывается яма размером 1х1х0,5 м.
Шаг второй. Затем следует предварительное бурение при помощи простого садового бура. Примерно через полметра бур наращивается трубой ø12 см (для соединения используются болты и муфты из трубы несколько меньшего диаметра).
Шаг третий. После появления мокрого песка бурение прекращается и начинается собственно забивка. Ранее приготовленная конструкция устанавливается в скважину и забивается бабкой и обычной кувалдой. Для этого верхний участок трубы обматывается льном, на него надевается бабка. Удары наносятся по бабке до тех пор, пока труба не скроется полностью – после этого крепится следующий отрезок и процедура повторяется.
Важно! Бабка должна весить не менее 30 кг, в связи с чем нужно быть предельно осторожным, чтобы она не упала на ноги при работе.
Бурение абиссинского колодца схема
Периодически в трубу заливается вода и производится прослушивание. Через каждые полметра труба поворачивается по часовой стрелке, при этом нужно следить за звуком:
- в крупнофракционном песке будет издаваться скрежет;
- в мелкофракционном – шелест;
- в глинистом грунте никаких звуков не будет.
При появлении шума скважина заливается водой. Если вода исчезает медленно, значит, нужно пройти еще полметра, а если достаточно быстро, то всего 30 см.
Важно! Во время забивки зазор между трубой и стенками шахты засыпается землей и тщательно трамбуется.
Ручной насос
Ручной насос
Шаг четвертый. Остается лишь установить насос. Конструкция ручного насоса предельно проста – поршень, установленный в полый металлический цилиндр. По окончании установки скважина прокачивается до тех пор, пока не появится чистая вода. Основание заливается цементным раствором. При желании «абиссинку» можно подключить и к насосной станции.
Абиссинский колодец
Важно! После пробного запуска скважины необходимо отдать воду на экспертизу. Для этого понадобится стерильная посуда – ее выдадут в выбранной лаборатории вместе с инструкцией по забору воды.
Ни в каком особом уходе «абиссинские колодцы» не нуждаются. Вероятно, лет через десять снизится водоподача, но это легко исправить чисткой фильтра или промыванием шахты сильным напором воды.
Прокачка скважины
Методы для бурения вручную
Прежде чем решиться на реализацию проекта устройства водозаборной выработки своими руками стоит тщательно ознакомиться с методами проходки скважин. Технологию подбирают в зависимости от геологического строения участка. Для этого с пристрастием расспрашивают соседей о том, как копали колодец или бурили скважину у них.
Выяснив, какой тип грунта приходилось ранее проходить при разработке, определяются с буровым инструментом. Его нужно будет изготовить самим или арендовать. Сразу нужно решить, что делать с буровой вышкой: взять у кого-нибудь во временное пользование или соорудить самим.
Вариант #1 – ударно-вращательное бурение
Из названия ясно, что разрушение и извлечение отваленной породы из ствола производится посредством ударов и вращений.
Для совершения указанных буровых действий применяется разные виды снарядов, это:
- Ложка. Предназначена для вращательного бурения, используется в проходке по пластичным грунтам. Представляет собой цилиндр, лишенный меньшей половины или только сегмента. Бур делают с некоторым смещением центральной оси для того, чтобы выбуривалось отверстие шире, чем сам инструмент.
- Бурав, иначе шнек. Предназначен для разработки плотных глинистых грунтов вращательным методом. Представляет собой винт с одним или более витками. Действует элементарно: завинчивается в грунт и на лопастях выносит разрушенную массу на поверхность.
- Желонка. Предназначена для разработки сыпучих осадочных пород ударным методом. Кроме нее ни один инструмент не пригоден для полноценного извлечения гравийно-галечниковых отложений, щебня, гальки, рыхлых песков. Желонка незаменима в подъеме насыщенных водой, из-за чего весьма утяжеленных грунтов.
- Долото. Предназначено для дробления твердых пород путем многократных настойчивых ударов. Применяется в паре с желонкой, которая после разрушения вычерпывает отвал с забоя.
Ложка – универсальный буровой снаряд, с двумя захватывающими приспособлениями. Для среза и захвата грунта по вертикали у нее слегка отгибается левая стенка своеобразного проема в цилиндре.
Для нижнего захвата чаще всего устраивают резец в виде ковша на подошве бура. Вариаций на тему ложки огромнейшее количество. Желающим ее собственноручно изготовить нужно только разобраться с принципом действия.
Ложковые буры разрушают и захватывают породу в двух направлениях. По вертикали грунт срезает кромка полуцилиндра, расположенная по ходу вращения бура, нижний резец углубляет скважину по принципу завинчивания
Наподобие шнека ложку ввинчивают в породу. Нижним резцом она врезается в грунт, который после отделения от массива попадает внутрь неполного цилиндра. Боковым резцом ложка во время вращения срезает породу со стенок ствола. Вновь срезанный грунт уплотняет предыдущую порцию и проталкивает его в полость снаряда.
Работу ведут, пока не заполнят полость ложки отвалом наполовину или на 2/3. Затем бур извлекается из скважины и освобождается от выбуренного отвала через имеющийся в цилиндре боковой вертикальный «проем». Опорожненный снаряд снова опускают на забой и далее бурят.
Ложка для бурения полутвердых и твердых глинистых грунтов, не требующих удерживания нижним захватом
Нижний захват ложкового бура выполнен в виде шнекового витка, для облегчения проходки усилен дополнительным буравом
Бур-ложка для ручного бурения до глубины 5 м с укороченной рабочей частью, которая приварена к стартовой штанге
Ось симметрии ложки смещена неспроста. Эксцентрика позволяет бурить отверстие, пригодное для одновременной установки обсадной трубы. Обсада обязательно нужна для формирования ствола выработки в осадочных отложения.
Без нее сыпучие породы будут бесконечно осыпаться на дно скважины, а глинистые при намокании станут «выпучиваться» в ствол, сужая просвет и затрудняя доставку снаряда на забой.
В последнее время ложку активно вытесняют разнообразные модификации шнеков. Проходку они действительно облегчают, но по меркам извлечения разрушенной породы существенно уступают ложке.
Ею можно выбуривать влажные липкие пески, а шнек их полностью не поднимет. Для чистки забоя после шнека почти всегда приходится применять желонку. Получается, что работа проводится в двойном объеме.
У бурения шнеком есть веский недостаток – при завинчивании бура очень просто отклониться от вертикали. Существенные отклонения приведут к полной эксплуатационной непригодности выработки. Незначительные отклонения затруднят установку обсады и впоследствии погружение насоса (+)
Простейшая модель желонки изготавливается из отрезка трубы Ø 180-220 мм в зависимости от размера скважины. Не забываем, что для откачки воды погружным насосом внутренний Ø обсады должен быть на 2-3 см больше наружного Ø насоса. Иначе его невозможно будет опустить в водозаборное сооружение.
Оптимальная длина отрезка трубы для желонки 1,0 – 1,2 м, чтобы не мучиться с подъемом, опорожнением снаряда и прочисткой его изнутри запросто рукой при необходимости. В верхней трети вырезают окошко, требующееся для извлечения пробуренного грунта. К макушке сажают ее на болты или приваривают серьгу, к которой будет крепиться трос.
Башмак инструмента оснащают чаще всего одно-, реже двухстворчатым клапаном. В узких желонках клапаном служит шарик. Для того чтобы нижняя часть лучше рыхлила и рушила породу по низу затачивают острую кромку или запиливают зубья.
Несколько интересных вариантов изготовления желонки приведены в статье, с которой мы советуем ознакомиться.
Удерживаемую тросом желонку свободно бросают на забой. При ударе о землю раскрывается клапан, а разрушенный грунт продвигается в полость трубы.
Пропустив в полость снаряда порцию грунта, клапан захлопывается, благодаря чему желонка удерживает в себе сыпучие несвязные породы. Затем снаряд приподнимают над забоем на высоту 1,5 – 1,0 м и снова кидают, пока не будет пройдено очередных 0,3 – 0,4 м.
О том, как сделать буровой снаряд для ручного бурения водозаборных скважин, подробно изложено в рекомендуемой нами статье.
Проверенные на практике конструкции долота мы представляем, но искренне желаем не сталкиваться с необходимостью их применения. Конечно, разрушить вручную «скалу» без долота нельзя. Но стоит ли связываться?
Бурение будет проходить буквально по паре см в сутки. Разумнее воспользоваться механизированным способом: арендовать мобильную установку или пригласить буровиков.
Долото может понадобиться, если в осадочном разрезе встречается крупная галька и валуны. Предположить, где на них можно наткнуться в реальности невозможно, т.к. им свойственно хаотичное расположение.
Если валун встретится после двух/трех метров проходки, лучше сменить место устройства скважины. Если пробурено около 15 – 20 м, то лучше помаяться, долго и настойчиво сбрасывая долото на камень.
Изготавливаются долота с применением кузнечно-прессовых машин из цельной металлической заготовки путем ковки. Их нужно будет заказывать (+)
Во время бурения всеми перечисленными инструментами в скважину периодически подливают воду. Она выполняет функцию буровой жидкости, временно связывает рыхлые грунты, размягчает глинистые породы и охлаждает инструмент, защищая его от преждевременного износа.
Для изготовления буровых штанг идеально подходят трубы с маркировкой ВГП, внутренний диаметр которых варьирует в интервале 33 – 48 мм. Длину штанги нужно подбирать, исходя из высоты вышки. Так, чтобы при подъеме в просвете между блоком и дневной поверхностью свободно помещались 2-3 звена.
Традиционная длина штанги 1,2 – 1,5 м, но бывает, что их делают и по 5,0 м. Конечно, при наборе буровой колонны из длинных элементов меньше соединений. Следовательно, меньше возможности для обрыва цепи труб в стволе.
Однако извлекать из выработки длинные штанги достаточно сложно. Тем более следует помнить, что верхушка колонны при подъеме почти достигает блока с перекинутым через него тросом, а внизу обычно из скважины торчит часть обсадки.
Штанги применяются для наращивания буровой колонны, иногда для утяжеления бурового снаряда. Между собой их соединяют муфтами или стопорными пальцами
Соединяют штанги резьбовыми муфтами или металлическими «пальцами» – отрезками прутка, изготовленных строго по Ø отверстий в предназначенных для состыковки штангах. Стартовое звено оснащается серьгой для крепления каната.
Нижняя часть каждого звена должна безупречно соединяться с последующим элементом и быть конструктивно идентичной приспособлению на верхушке ложки или шнека.
Вариант #2 – ударно-канатное бурение
Бурение вращением глубже 10 – 15 м становится слишком тяжелым, ведь кроме нагруженного снаряда, имеющего немалый вес, из выработки приходится доставать колонну бурильных штанг. К тому же каждый раз при подъеме все эти метры необходимо постоянно разбирать, а затем вновь собирать для доставки инструмента к забою.
В механизированном бурении все проще – вращение, доставку и извлечение инструмента производит гидравлика. Делать подобную работу вручную нецелесообразно и слишком тяжело.
Вдобавок при выполнении вращательных движений без использования механизмов, запросто можно отклониться от вертикали. И чем больше глубина, тем больше будет перекос, затрудняющий и доставку бура к забою, и монтаж обсады, и установку насоса в скважину впоследствии.
При ручном бурении на такой глубине разумнее прибегнуть к ударно-канатной технологии. В принципе, она нами уже изложена в рамках описания работы желонкой. Это же стандартный снаряд для бурения по ударной методе.
Для проходки по глинистым грунтам используется конический стакан с режущей кромкой понизу башмака. В отличие от желонки у стакана нет клапана и окошка для выемки грунта.
Его так же кидают на дно скважины с усилием и извлекают по мере наполнения. При ударе в его полость проталкивается глинистая порода, удерживаемая только стенками и собственной способностью липнуть.
Освобождают стакан от отвала путем простукивания кувалдой по ее стенкам. Липкая порода тогда отделяется от внутренней поверхности снаряда и вываливается наружу. Никаких штанг для бурения стаканом не нужно.
Значит, не надо постоянно разбирать и снова собирать немалую «цепочку» буровых штанг. Правда одну или две из них можно использовать для банального утяжеления инструмента при опускании его на значительную глубину.
Стакан – предшественник колонковой буровой трубы. Конструктивно напоминает желонку, но не оборудуется клапаном на подошве
Для совершения ударов по породе к буровому инструменту крепится трос или канат, на основании чего метод бурения получил название ударно-канатный. Для выполнения вращательных движений применяется колонна из буровых штанг, соединяющая бур с ручным или механическим воротом.
Для увеличения проходки при бурении вращением снаряд тоже ударяет в забой, а чтоб усилить силу разрушения башмаки буров оснащают всевозможными режущими деталями.
Ясно, что при бурении бур нужно регулярно опускать на забой, а после его наполнения извлекать на поверхность. Не забывайте, что при увеличении глубины доставать инструмент с разработанным грунтом будет все тяжелее с каждой проходкой. Облегчить бурение описанными методами и инструментами поможет буровая самодельная вышка.
Для того чтобы во время бурения можно было легко переходить с вращательного на ударно-канатный способ, буровую установку лучше оснастить и воротком, и лебедкой
Классический вариант буровой вышки выполняют в виде треноги общей высотой примерно 4,5 – 5,0 м. В верхней части вышки устанавливается блок, через который перекидывается связанный со снарядом трос. При вращательном бурении вышка нужна для того, чтобы поднять буровую колонну, состоящую из инструмента и бурильных штанг.
При бурении выработки глубиной 10 – 12 м можно обойтись без буровой установки, но мускульных усилий работа потребует больше. Так что лучше все-таки с ней.
Если уж совсем неохота связываться с ее сооружением, подойдет устройство в форме двух столбов с перекладиной и перекинутым через нее рычагом. Не исключено, что на основе предложенных конструкций вы сможете разработать собственное приспособление, облегчающее работу буровика.
Галерея изображений
Фото из
Вариант 1 — устройство для подъема звеньев обсадки
Вариант 2 — приспособление для ударно-канатного бурения
Вариант 3 — приспособление для погружения обсадки в грунт
Вариант 4 — ударно-канатное бурение
Вариант 5 — установка с рычагом для бурения и подъема бура
Вариант 6 — примитивная буровая установка
Вариант 7 — приспособление для ударно-канатного бурения без помощников
Вариант 8 — буровая установка с колесом для подъема буров
Песочная скважина на даче своими руками
Принимаясь непосредственно за выполнение работ, нужно начать с составления планов и схем. В первую очередь подумайте о том, где будет располагаться скважина в вашем дворе. Учтите все постройки на участке, чтобы понять, насколько удобное местоположение вы выбрали. Не забывайте и о том, что вы планировали возвести на своей даче в будущем. Помните, что скважина строится однажды, и перенести её в другое место будет нелегко.
Порядок выполнения работ
Уладив все вопросы расположения, создав планы выполнения работ, необходимо приступать к их реализации:
- Внимательно проведите разметку для выполнения будущих работ. Следите за тем, чтобы точность была максимальной.
- Подготовьте шурф для вхождения инструмента бурения.
- Инсталлируйте оборудование для бурения на требуемую позицию.
- Начинайте бурение.
- Соберите фильтровую колонку из трубы, отстойника, а также фильтра, и опустите её в шурф.
- Присмотритесь и найдите пространство между грунтом и стенками обсадной трубы снаружи. Его необходимо засыпать щебнем или песком, на ваш выбор. Если выберите щебень, будьте предельно осторожны, чтобы не повредить обсадную трубу снаружи.
- Промойте фильтр, закачав в трубу воду насосом. Так вы сможете загерметизировать её верхнюю часть.
- Используя шнековый насос, а также желонку, откачайте воду из скважины.
- Убедитесь в том, что вода из скважины стала чистой.
- Аккуратно и медленно опустите погружной насос в скважину. Выполняется данная процедура с использованием троса страховочного типа.
- Проведите подключения водопроводной трубы или шланга к насосу.
- Для того чтобы подача воды могла быть регулируемой, инсталлируйте специальный вентиль на трубу.
- Обсадная труба, которая выступает над поверхностью, не должна пропускать воду в нежелательных местах. С этой целью выполните гидроизоляцию.
- Скважинное устье оборудуйте с помощью кессона, после чего тщательно закрепите его на оголовке с помощью сварочного аппарата.
- Если вы предусматривали подвод труб к дому, на данном этапе пришло время уложить их в траншеи.
- Обсыпьте кессон грунтом, а также выполните бетонную отмостку.
Вот так вот, менее чем в 20 шагов, может быть сделана скважина на даче. Безусловно, все не так просто, но выполняя работы предельно точно, у вас все получится.
Бурение неглубокой скважины своими руками
Вы также можете пробурить скважину ручным методом, но для этого, естественно, пригодится особое оборудование. Перечисляем его ниже:
- бур;
- бурильная вышка;
- лебедка;
- обсадные трубы;
- штанги.
Бурильную вышку, к слову, брать необязательно, но только в том случае, если скважина не будет глубокой. Для неглубоких отверстий вам можно доставать вручную колонну для бурения.
Что касается бурильных штанг, то они делаются из обычных труб, а соединяются с помощью резьбы или шпонок. Нижнюю из штанг не следует забывать, ведь именно она должна быть оборудована специальным буром.
Для изготовления режущих насадок вам потребуется листовая сталь шириной в 3 миллиметра. И еще один очень важный момент касается заточки кромок насадок. Их нужно точить таким образом, чтобы в результате они входили в почву под землей по направлению часовой стрелки.
Теперь вам следует установить вышку на участке, на котором будет осуществляться бурение. Следите за тем, чтобы высота вышки превышала размеры штанги для бурения так, чтобы подъем и извлечение штанги происходили совершенно беспрепятственно.
Для создания скважины вам наверняка потребуется помощник. Начинать вращение вы сможете и сами, но уже через некоторое время, когда бур уйдет под землю, усилий одного человека будет недостаточно для продолжения бурильных работ.
Если и вдвоем с помощником вы наткнетесь на проблемы или попросту застрянете, попробуйте залить в грунт воды, так как она его несколько размягчит.
В процессе бурения примерно каждые полметра вынимайте бур наружу, чтобы достать из скважины излишки грунта.
Когда бур доходит до уровня земли, к нему крепится дополнительная станина. Продолжайте бурение до того самого момента, когда вы заметите по земле, что наконец добрались до водоносного слоя. После этого вам нужно очистить скважину от земли и погрузить бур еще глубже, пытаясь достичь слоя, который называется водоупорным. Достигнув этого слоя, в скважину начнется обильный приток воды.
Откачайте грязную воду с помощью насоса и уже в скором времени вы обнаружите чистую воду. Если вдруг вы заметите, что вода не становится чище, нужно углубить бур еще на несколько метров.
Шнековая буровая установка
Подобное внедрение в грунт производится с помощью специального инструмента – шнека. Он представляет собой трубу диаметром 100 мм, к нижней части которой приварено несколько витков стальной ленты. Их диаметр уже больше – 200 мм. В итоге конструкция напоминает классический бур.
По мере вхождения инструмента в землю его наращивают дополнительными элементами посредством резьбового соединения, шпонок, шестигранника либо при помощи муфт. Здесь также требуется вышка-тренога, при помощи которой закрепляется «бур». Ее можно изготовить из дерева либо металла. Сама рабочая труба довольно тяжелая, а поэтому стоит использовать лебедку с электромотором для облегчения процесса.
Суть данной процедуры в следующем: «бур» вращается, тем самым разрушая почву слой за слоем. За счет спиралевидного шнека излишки грунта поднимаются вверх. В конечном счете получается скважина.
Только данная методика по формированию скважины для воды на даче своими руками применима в тех случаях, когда почва мягкая и рыхлая и глубина скважины не будет превышать 30-50 метров.
Артезианская скважина
Артезианская скважина значительно превышает по глубине описанные ранее скважины, так как добывается вода из водоносного горизонта глубинных пород. Дебит такого источника очень высок и может обеспечить водопотребление нескольких домов. Так как для обустройства артезианской скважины необходимо обратиться к специалистам, мы не будем останавливаться подробно на бурении и монтаже оборудования.
Бурение артезианской скважины
Выбирая компанию, занимающуюся обустройством артезианских скважин, не стоит доверять фирмам, которые для обсадки скважина предлагают пластиковые трубы, ведь такая обсадка не выдержит давление глубинных пород. Компания должна иметь в наличии несколько серьезных буровых установок, а в штате – гидролога.
Поэтому бурение артезианской скважины не может быть дешевым. Другим минусом является высокая вероятность повышенной жесткости воды, а также наличие в составе соединений двухвалентного железа и марганца. Но при этом артезианская вода при правильном монтаже не меняет свои химические и бактериологические показатели независимо от внешних условий.
Еще одной трудностью в обустройстве такого источника воды является получение разрешения на бурение и эксплуатацию артезианской скважины. Это сделать достаточно сложно еще и потому, что необходимо соблюдать три пояса санитарно-защитной зоны скважины. Так, например, в радиусе 200 м не должно находиться мусорных куч, туалетов с открытой выгребной ямой и т.п.
Выход один: коллективное устройство скважины на несколько домов.
Преимущества нашей компании
Мы выполняем проектирование и монтаж систем водоснабжения. Сдаем песчаные и артезианские скважины под ключ. Результатом работы является автономный водопровод, к которому подключен дом.
- Выезжаем на участок без предоплаты.
- Помогаем выбрать место для устья.
- Проводим расчет после прокачивания скважины.
- Работаем с постоянным штатом персонала.
- Нанимаем только квалифицированных мастеров.
- Владеем большим автопарком спецтехники.
- Используем малогабаритные буровые машины.
- Устанавливаем оборудование от известных брендов.
- Гарантия на буровые работы действует 10 лет.
- Выполняем послегарантийный сервис.
Мы принимаем заявки не только из Москвы и Московской области. Наши буровики и монтажники выезжают по заявкам, поступившим из соседних областей. Мы автоматизировали систему заявок. Достаточно указать водоносный горизонт и схему благоустройства, чтобы оформить заказ.
Рисунок 7: Специалисты Аквалюкс+
Размеры защитного сооружения скважины
Размеры защитного сооружения должны быть такие, чтобы монтажник легко мог произвести свою работу.
Габариты зависят от места установки оборудования. Если оно не располагается над устьем скважины, достаточно 0,8×0,8 м, чтобы человек мог опустить насос. Если в кессоне предполагается монтаж аккумулятора давления или станции, прибавляют не менее 0,5 м спереди и сзади.
Если для устройства защитного сооружения используют железобетонные кольца, минимально допустимый размер – 90 см, при условии, что оборудование будет находиться в доме. Внутри кольца диаметром 150 см размещается оборудование средних размеров, остается место для работы монтажника. Круг диаметром 200 см позволяет поместить внутри бак объемом 200 л.
Обеспечение герметичности обсадной трубы
Обсадную трубу требуется защитить от проникновения внутрь пыли и талой воды, являющихся источниками микроорганизмов. Для герметизации служит специальное устройство – оголовок, сделанный из чугуна или пластика, способный выдержать нагрузку 200 кг. Устройство состоит из:
- фланца;
- крышки;
- карабина;
- манжет;
- крепежных элементов.
Оголовок подбирают по диаметру обсадной трубы и после насаживания на нее фиксируют фланцем. Во входной крышке имеются отверстия для ввода питающего электрокабеля и водопроводной трубы. Все места соединений с трубами и кабелем надежно герметизируются резиновыми уплотнителями. Под крышку перед фиксацией болтами устанавливают прокладку.
Использование скважинного адаптера
Альтернативой дорогостоящему кессону или домику служит скважинный адаптер. Конструкция позволяет вывести водопроводную трубу в дом непосредственно из скважины. Устройство имеет вид разборного фитинга и состоит из наружной и внутренней частей. С наружной соединяется водопроводная магистраль, а с внутренней – шланг от насоса. Обе детали закрепляются на стволе скважины, повторяя его форму. Герметичность обеспечивается двойным уплотнением.
Использование скважинного адаптера.
Остановив свой выбор на адаптере, следует учитывать следующее:
- Конструкция располагается ниже уровня промерзания почвы, и при поломке понадобятся земляные работы.
- Обсадная труба выходит на поверхность, закрывается крышкой. Через нее вводится электрокабель.
- Зимой возможно промерзание скважины через обсадную трубу, поэтому ее оборачивают теплоизолирующим материалом.
- Установка оборудования возможна только в доме.
- Монтаж адаптера требует специального ключа.
Подбор и монтаж оборудования для поставки воды
Оборудование для индивидуального водоснабжения состоит из следующих элементов:
- Насоса, он может быть погружным либо располагаться на поверхности.
- Автоматики, управляющей работой насоса и предохраняющей его от перегрузок.
- Гидроаккумулятора, открытого либо закрытого (мембранного бака). Последний предпочтительнее, он обеспечивает стабильное давление в водопроводе.
Открытый накопитель воды приходится устанавливать в верхней точке водопровода, на чердаке или под потолком верхнего этажа. Закрытая ёмкость не имеет ограничения по месту установки.
Характер обустройства скважины в значительной степени определяется типом и местом установки водоснабжающего оборудования. Рассмотрим основные варианты комплектации источника оборудованием.
Поверхностный насос для неглубокой скважины
Поверхностный насос ощутимо дешевле, проще в установке и обслуживании, чем погружной. Наиболее рациональный и экономически оправданный вариант — комплектная насосная станция «три в одном», в состав которой входит поверхностный насос, относительно небольшой (20-60 л) мембранный бак и вся необходимая автоматика.
К поверхностному насосу подключается две трубы: одна из них заводится в скважину, вторая идет от насоса к водопроводной системе.
Погружаемый в водозаборную выработку шланг или жесткую трубу оснащают сетчатым фильтром, который предотвращает попадание в насос абразивных минеральных частиц.
Перед включением поверхностный насос нуждается в заполнении водой, необходимой для охлаждения и нормальной работы двигателя.
Перед выходом воды из насоса в водопроводную сеть есть фильтр тонкой очистки, предназначенный для защиты последующего оборудования и для подготовки воды к употреблению.
В скважину опускают только всасывающий шланг. Таким образом, упрощается обустройство скважины, обслуживание насоса. К тому же шланг имеет небольшой диаметр, что позволяет использовать его в так называемых «нортоновских скважинах» (абиссинских колодцах), куда погружной насос просто не поместится.
Насосные станции имеют лишь один, но весьма существенный недостаток. Поверхностная помпа не в состоянии поднять воду с большой глубины, для большинства моделей предел — 8-10 м. Это ограничивает сферу применения насосных станций колодцами и неглубокими скважинами.
Из-за малой высоты подъёма насосные станции с верхним расположением помпы зачастую приходится устанавливать максимально близко к устью скважины. В противном случае придётся дополнительно преодолевать гидравлическое сопротивление от источника воды до места в доме, где установлен насос.
Погружной насос для глубокой скважины
Для подъёма воды из скважин глубиной более 10 м приходится использовать погружные насосы. Правильный выбор помпы и определение её высоты подвеса в обсадной трубе — отдельный и довольно непростой вопрос.
В рамках темы статьи нам лишь нужно понять, каким дополнительным оборудованием оснащается насос, как он монтируется, подключается.
- Если откачка воды будет производиться с глубины более 10 м, требуется погружной насос.
- Перед установкой погружной насос подключается к подающему воду шлангу. Для удерживания агрегата используется трос.
- Процессы подключения и обслуживания глубинных насосов максимально упрощены, чтобы не вызывать затруднений даже у неопытного владельца.
- Подготовить глубинный насос к установке в скважину можно без затруднений, четко следуя указаниям инструкции.
Как мы уже упоминали, обязательные элементы водоснабжающего оборудования индивидуального дома — гидроаккумулятор и управляющая автоматика. В случае с погружным насосом, высота подъёма которого в разы больше, чем у поверхностного, никаких ограничений по месту установки закрытого гидроаккумулятора нет.
Мембранный бак и управление можно размещать довольно далеко от устья скважины, расстояние до источника незначительно влияет на работу системы. Отличное место для размещения оборудования — сухое и чистое техническое помещение в доме, в подвале или первом этаже.
Схема автономного водоснабжения на основе погружного насоса. Мембранный бак можно располагать на довольно большом расстоянии от скважины
Плюсы и минусы различных мест расположения скважины
Гидротехническую установку можно располагать как за пределами дома, так и внутри. От этого будет зависеть очень много факторов в будущем. Поэтому стоит очень пристально изучить все аргументы за и против сооружения источника внутри здания и на улице. Лучше узнать заранее обо всех нюансах, чтобы потом не было неприятных сюрпризов.
- Скважина в доме: плюсы и минусы
Рассмотрим два случая установки скважины внутри жилого дома:
- Если дом еще не построен, а земельный участок свободен от каких-либо сооружений, то разумно сначала пробурить скважину, а уже потом строить дом над ней. Это к тому же и проще всего.
- Если дом имеет ленточный фундамент и земляной пол, то можно в подвале или погребе установить абиссинскую скважину. А вот если полы бетонные, то для бурения придется разбивать пол. Сделать это довольно затруднительно и поэтому не приветствуется. К тому же отрицательно повлияет на гидроизоляцию.
Скважина, установленная внутри дома, имеет следующие достоинства:
- лишнее место на участке не занимается, это важно, когда площадь маленькая;
- возможность сделать разводку водоснабжения с минимальными затратами;
- в некоторых случаях можно не утеплять дополнительно скважину;
- подойдет менее мощный насос за счет легкой транспортировки воды;
- верх обсадной колонны будет защищенным от замерзания.
Недостатки тоже, конечно, есть:
- в готовом доме нет возможности пробурить глубокую скважину, поскольку использование специальной техники в этом случае будет под вопросом;
- трудно будет подготовить источник: ведь воду откачивать нужно до того момента, как перестанет идти песок;
- появление грязи внутри сооружения не миновать, даже если это абиссинский колодец;
- работающий насос в подвале будет шуметь и потребует финансовых издержек на качественную изоляцию;
- без гидроизоляции может возникнуть чрезмерная сырость, а там и до плесневого грибка недалеко;
- утеплять в большинстве случаев все-таки надо.
И самая большая проблема возникнет при заиливании скважины, если вдруг понадобится вытаскивать глубинный насос. Ну и после окончания срока эксплуатации шахту придется тампонировать. Но невозможно будет выполнить эту операцию в подвале.
- Скважина снаружи жилого дома: плюсы и минусы
В этом случае все проще – метод бурения (колонковый, роторный или ударно-колонковый) подбирается после определения характера грунта.
- нет ограничений по глубине источника, можно подогнать для этого какую угодно спецтехнику;
- скважину можно сделать с большим дебитом, чтобы было достаточно для всех нужд жильцов;
- имеет защитный кессон, позволяющий избавиться от шума, издаваемого насосом;
- без проблем можно будет поливать сад и огород: шланг для этого из дома тянуть не понадобится;
- при обслуживании и ремонте проблем не возникнет.
Ну а минусы все упираются в один общий фактор – потребуется гораздо больше расходов, чем на скважину внутри дома. Нужно купить большее количество труб, мощный глубинный насос, утеплитель для кессона, и потратить больше денег на монтаж всего этого оборудования.
Уход и эксплуатация скважины
Тот факт, что вы сами оборудовали скважину, еще не означает, что она будет вам долго служить, ведь её нужно правильно эксплуатировать, а также она требует тщательного ухода.
В том случае, если вы обратили свое внимание на то, что вода перестала подаваться с привычным для нее напором, или же она стала выходить небольшими рывками, вперемешку с воздухом, это может означать лишь необходимость прочистки скважины. Нельзя откладывать данный вопрос на потом, ведь проблема не исчезнет сама и будет нарастать, как снежный ком.
Для прочистки скважины вам потребуется водяной или воздушный компрессор. Так вы сможете быстро и надежно избавиться от песка и ила.
Если же состояние вашей скважины является более запущенным, рекомендуем вам использовать короткое замыкание, а может даже и кислоту. Но эти методики лучше доверять исключительно профессионалам, которые зарабатывают такой работой себе на жизнь.
Основные этапы работы
Независимо от того, какой колодец решено обустроить, работы должны выполняться строго по этапам:
- Сначала необходимо вырыть шурф либо яму размером примерно 150 х 150 см. Чтобы стенки не начали сыпаться, — облицевать их кусками ДСП или обычной фанерой. Запасной вариант — вырыть ствол диаметром 200 мм и глубиной в один метр при помощи бура. Таким образом, труба будет немного устойчивее. Пусть схема обустройства будет всегда под рукой, так гораздо удобнее работать.
- Над углублением устанавливается тренога, а в месте ее соединения — лебедка.
- На треноге есть специальная колонка со штангами, их необходимо при помощи резьбы закрепить в одну трубу и зафиксировать хомутом. При помощи такой конструкции будет очень легко проводить бурение скважины, осуществляя подъем и спуск оборудования.
- Что касается системы подачи воды, при выборе обратите внимание, чтобы насос легко входил в трубу.
Буры для работы
Для того чтобы было легче пробурить грунт, существует несколько типов буров, специально предназначенных для проведения водопровода:
- Для работ в глинистой почве отличным вариантом будет применение змеевика (спиральный бур);
- Чтобы разрыхлить более твердую почву лучше применить бур-долото;
- В песчаном грунте удобен бур-ложка;
- Желонка — инструмент, который пригодится для облегчения подъема грунта наверх.
Важно! Если замечено, что порода, которая поднимается на поверхность, влажная, и бурение проходит легче, останавливаться нельзя. Это значит, что цель уже очень близка, и скоро будет достигнуто нужное углубление. Сколько осталось до водяного слоя, неизвестно, нужно быть начеку.
Какой насос выбрать для колодца
Для того чтобы облегчить обустройство колодца, нужно решить, какой мощности насос необходим.
Варианты насосов для скважины
Обязательно примите во внимание следующие параметры:
- Показатель глубины;
- Размер диаметра трубы;
- Насколько колодец удален от дома.
Мощность насоса, который подойдет наилучшим образом, напрямую зависит от этих показателей, а также от того, каким вы решили сделать оформление. В том случае, если глубина не очень большая, можно использовать самовсасывающий насос. Для большой глубины лучше применять погружной механизм.
