Ручное бурение скважин на воду своими руками. Ударное бурение скважин своими руками
Скважина своими руками – способы бурения и выбор инструмента
Локальная водопроводная сеть, подающая воду в дом из скважины, сегодня во многих загородных поселках единственный вариант организовать водоснабжение. Колодцы уже стараются не сооружать, в них слишком мало воды, чтобы ею обеспечить бытовые нужды. Поэтому владельцы загородных участков бурят скважины. Правда, цена такой услуги у специалистов немалая, поэтому многие подумывают над тем, а не лучше ли (дешевле) будет все провести самостоятельно. Скважина своими руками – дело реальное, если правильно подойти к запланированному процессу.
Бурение скважины своими руками
В первую очередь необходимо определиться, какую скважину бурить. Их три типа:
- абиссинский колодец глубиною до 1 м;
- скважина на песок глубиною до 50 м;
- артезианская скважина (на известняк) глубиною до 300 м.
Третий вариант сразу отметаем, его своими руками не осилить, слишком глубоко придется забуриваться. А при такой глубине без специальной техники и профессиональных бурильщиков не обойтись. Поэтому остается два первых варианта.
Предпочтительнее использовать второй вариант – такой глубины хватит, чтобы обеспечить полноценное водоснабжение частного дома из скважины. Дебет составляет до 1,2 м3/час. К тому же, достигнуть большей глубины ручными методами вряд-ли получится. Скважины на песок является природным фильтром, что сделает воду чище. Первый вариант проще в реализации, но больше подойдет для дачного дома, где не требуется большое количество воды. Такие скважины обычно оборудуются ручными насосами, поскольку из-за малых объемов устанавливать электрические нет смысла.
Очень важный момент бурения – это глубина. Поэтому еще до начала производства работ необходимо точно знать данный показатель. А точнее, надо точно знать глубину залегания водоносных пластов. Если у соседей уже есть действующая скважина, то именно они смогут помочь, поделившись информацией. Если ваша скважина первая в поселке, то придется обратиться к геодезистам. Их отделение есть в каждой области.
Как бурить абиссинский колодец
Самое простое это сооружать абиссинскую скважину своими руками. По сути, это неглубокий колодец, создаваемый путем забивания обсадных труб прямо в землю. При этом первая труба будет похожа на иглу, поэтому часто такую скважину называют игловой. На ее конце приварен острый наконечник из прочной стали, выше наконечника на трубе сделаны небольшие отверстия, через которые вода и будет проникать в обсадку.
Сам процесс забивания достаточно прост.
- Первая обсадная труба имеет длину 100-110 см. Ее устанавливают по месту бурения скважины, сверху кладут деревянную накладку (доска толщиною 40-50 мм), чтобы не деформировать торцы, и начинают бить сверху кувалдой.
- Забив в глубину на 80-90 см, на первый отрезок накручивается вторая труба такой же длины. И опять установив сверху доску, бьют кувалдой.
- Соединение двух отрезков обсадки производится при помощи прямой резьбовой муфты. Прочное соединение, герметичное, которое выдержит любые нагрузки.
- Забив, таким образом, три-четыре трубы, надо опустить внутрь обсадки щуп и проверить, появилась ли влага. Если появилась, то лучше установить еще один трубный отрезок и забить его, то есть, увеличить глубину колодца. Над землей должен остаться отрезок длиною 20 см.
Внимание! Определить точно, что обсадная конструкция дошла до водоносного слоя, можно по облегченному вхождению трубы в землю. Как только она стала входить свободно, надо щупом проверить наличие воды.
Схема установки для бурения абиссинского колодца
Обычно на абиссинские колодцы устанавливается ручной насос, поэтому такие скважины часто называют качалками. Но сегодня с приходом современных насосных установок вопрос откачки решается более эффективно. Итак, бурение скважины на воду своими руками закончено, теперь необходимо провести водозабор мутной воды. Для этого включается насос, и мутная вода выводится до тех пор, пока из шланга не потечет чистая. После чего можно подключать водозаборную систему с системой водопроводной, которая будет подавать воду в дом.
Несколько рекомендаций.
- Вокруг торчащей из земли обсадной трубы надо провести бетонирование.
- В систему водопровода обязательно устанавливается дополнительный бак, в котором вода из скважины будет отстаиваться.
Бурение скважины
Бурение скважины вручную – основной способ организовать водоснабжение на загородном участке, и сделать это с минимальными затратами. Для этого используются различные технологии, о которых пойдет разговор ниже.
Ударно-канатная технология
Из самого названия становится понятным, что в этом способе используется ударная сила рабочего инструмента. И чем она выше, тем глубже приспособление проникает в землю. Но даже здесь есть несколько вариантов, зависящих от используемого устройства и структуры грунта на участке.
Ударно-канатная установка
Самый распространенный вариант ударно-канатной технологии бурения – это установка треноги, которую можно собрать из металлических труб или из деревянных брусов. Основное к ней требование – надежность и равновесие. К верхнему узлу треноги крепится блок, через который пропускается трос. На свободный конец, который будет свисать с блока, крепится рабочий буровой инструмент. Второй свободный конец троса крепится к лебедке или колодезному барабану.
А вот теперь технология бурения скважины для воды своими руками делится по виду используемого рабочего инструмента.
Это может быть стакан, который изготавливается из куска стальной трубы. В нем делают продольное отверстие, а сверху добавляют груз, тем самым увеличивают массу инструмента, что в процессе проведения работ, увеличит эффективность забора грунта.
Стакан
В самом начале стакан забивают в грунт с помощью кувалды, затем с помощью лебедки достают его, очищают от грунта и снова забивают. Как только он весь погрузиться в землю, образуя скважину, метод отбора грунта изменяется, просто инструмент бросают внутрь колодца, и он под действием своей массы будет наполняться землей. Правда, таких бросков придется сделать несколько, чтобы стакан полностью наполнился грунтом.
Пробурить скважину под воду своими руками можно и при помощи желонки. Но при условии, что грунт на участке будет песчаным. Все производится точно так же, как и в предыдущем случае. Глиняные и твердые грунты желонка не возьмет. У нее небольшая масса, потому что это полый цилиндрический сосуд, снизу закрываемый заслонкой.
Желонка
Долото используется при ручном бурении скважины на воду в твердых породах. Это заостренный инструмент с широкой рабочей кромкой, изготовленный из стального кругляка. Все происходит точно так же, как и в двух предыдущих случаях. Только вытаскивать разбитый твердый грунт приходится желонкой. То есть, сначала порода разбивается долотом, затем его меняют на треноге желонкой, производится отбор грунта, после чего опять устанавливается долото. И процесс бурения продолжается дальше вглубь породы.
Необходимо отметить, что желонка часто используется и при бурении скважины стаканом. Особенно, когда процесс доходит до водоносного пласта. В нем порода мягкая и часто сыпучая, так что стакан мало может за один проход забрать грунта. В этом плане желонка эффективнее.
Как только скважина добирается до водоносного слоя, в нее устанавливаются обсадные трубы. После чего надо обязательно прочистить их желонкой меньшего диаметра, чтобы удалить изнутри грунт и песок, которые обязательно попадут внутрь обсадки.
Буровая технология
Само название – буровая технология – говорит о том, что в качестве основного инструмента будет использован бур. Он может быть электрическим или ручным. Кстати, сделать бур для скважины своими руками – не проблема. Но об этом чуть ниже.
Если водоносный пласт располагается на небольшой глубине – до 10 м, то бурить скважину можно обычным садовым буром. Но при этом надо будет наращивать штангу, для чего придется на ней приварить резьбовую муфту. Бурение производится с постоянным вытаскиванием инструмента, чтобы удалить грунт. Неплохой вариант, но трудоемкий. Проще будет проделывать шурфы электрическим буром.
Ложка-бур
Если есть необходимость организовывать глубокую скважину, то придется сооружать буровую вышку, то есть, ту самую треногу. На нее надо будет установить электрический буровой инструмент, который будет вращать сам бур. При этом установка будет подвешиваться за трос, перекинутый через блок. Практически то же самое, что и в ударно-канатной технологии. Только вместо ударного инструмента к тросу подвязывается буровая установка.
Теперь, как выбрать бур для сооружения скважины. Немаловажная позиция, от которой будет зависеть интенсивность процесса бурения и срок эксплуатации самого инструмента. Есть несколько видов бура.
- Змеевик или спиральный бур. Его обычно используют для бурения скважин для воды в глинистых почвах.
- Бур-ложка, которым бурятся песчаные грунты.
- Бур-долото используется для сооружения скважин в твердых пластах. Они могут быть плоскими или крестообразными.
Кстати! В последнем случае для забора расщепленного грунта обязательно используется желонка.
Что касается змеевика, то чаще всего скважины бурятся именно им. По сути, это обычный шнек с заостренными рабочими кромками. Они врезаются в грунт, как в масло, что делает процесс бурения несложным. При прохождении определенной глубины шнек лебедкой вытаскивается наружу, где очищается от прилипшей к нему глины. И процесс повторяется с опусканием инструмента глубже в землю.
Шнек для бурения скважины
Чисто конструктивно спираль может иметь разный диаметр в зависимости от диаметра насоса и обсадной трубы. Чаще всего используют бур диаметром 150-300 мм. При этом этот инструмент имеет шаг между витками спирали, равным своему диаметру. Длина рабочей части варьируется в диапазоне 45-85 см. Размер нижней выступающей части 50-100 мм.
Внимание! Нередко, используя данную технологию бурения, в скважину заливают воду, чтобы смягчить грунт.
Гидробурение
Провести гидробурения скважин на воду своими руками не так просто, как с вышеописанными вариантами. Потому что здесь требуется наличие помпы, с помощью которой в скважину будет подаваться буровой раствор, соответственно и сам раствор надо будет приготовить. Плюс, емкость, где эта смесь должна содержаться.
Поэтому в первую очередь около места бурения скважины необходимо выкопать приямок размером 1 м³. В него заливается вода и засыпается глина, и все это надо хорошо перемешать по получения консистенции в виде кефира. Это и есть буровой раствор. Его просто добавляют при бурении в скважину, и он начинает при вращении бурового инструмента с силой разбрызгиваться и оседать на стенках скважины, образуя прочный слой, который не позволит стенкам обрушиться.
Итак, собирается буровая установка, устанавливается помпа для перекачки раствора, готовится сама буровая смесь. Теперь в приямок, где она замешана, опускается всасывающий шланг от помпы. Второй нагнетающий шланг помпы через верлюг установки будет подавать раствор в буровую скважину. Верлюг – это элемент буровой установки, который позволяет вращаться инструменту, не скручивая трос и подводящие коммуникационные системы, к примеру, тот же шланг от помпы.
Гидробурение скважины
Кроме того, что раствор закрепляет стенки скважины, он еще охлаждает вращающиеся части бурового инструмента и помогает размягчить породу. Важно понимать и тот факт, что для каждой породы грунта необходимо использовать свой буровой раствор, в который включаются различные ингредиенты. К примеру, для песчаных грунтов в раствор добавляется еще и цемент.
После того как буровой инструмент достигнет водоносного слоя, надо аккуратно вытащить его вместе с наращенными штангами наружу. Главное – не повредить стенки скважины. После чего внутрь устанавливаются обсадные трубы.
Бур своими руками
Сделать бур для скважины своими руками не очень сложно. Для этого потребуется труба, диск от пилорамы, металлический лист толщиною 2-3 мм, электроды для сварки. В первую очередь готовится рабочая поверхность инструмента – ножи.
- Диск разрезается на две половинки.
- Из листа железа вырезается круг диаметром меньше диска, но больше трубы. В нем делается отверстие под диаметр трубы.
- Круг разрезается пополам.
- Теперь половинки устанавливаются к трубе по разные стороны под небольшим углом, но в разных направлениях. Крепление производится сваркой.
- На половинках диска делаются посадочные отверстие по два с каждой стороны.
- Каждый диск укладывается на приваренную половинку круга, и через отверстия делаются пометки, в которых также делаются отверстия.
- Теперь надо половинки диска уложить на половинки круга, чтобы их отверстия совпали. Через них делается крепление болтами.
- К противоположному краю трубы приваривается резьбовая муфта, она будет соединять между собой штанги бура. Соответственно к другим штангам (трубам) надо с одной стороны приварить сгон, соответствующей резьбе муфты, а с другой стороны приваривается сама муфта.
- Чтобы вращать ручной бур надо будет изготовить специальную рукоятку. Это будет сгон, на который перпендикулярно будет приварена труба диаметром 20-25 мм.
Самодельный бур
Таким устройством глубокие скважины не пробурить, но до 10 м – не проблема. При этом необходимо будет вбуриваться в землю на несколько сантиметров (30-40), после чего его вытаскивать, чтобы освободить от налипшей земли.
Стакан-бур также изготавливается просто из обычной трубы с толщиною стенки не меньше 2 мм. Просто берется отрезок трубы и с одной стороны затачивается вовнутрь. Можно нарезать на конце зубья с точно такой же заточкой. Противоположный край надо заглушить и прикрепить к торцу крюк или ушко, к которому будет соединяться трос буровой установки. Обязательно делаются продольные пазы, через которые можно будет удалять грунт.
Стакан-бур
Ложка-бур изготавливается из толстостенной трубы. С одной стороны трубу разрезают так, чтобы образовались лепестки. Их обязательно затачивают, делая острую кромку. Сюда же приваривается сверло большого диаметра. Обязательно делается продольный вырез, через который будет удаляться почва, выбранная из скважины.
С противоположной стороны бур заглушается и делается приспособления для подвеса к тросу. Если требуется пробурить скважину большого диаметра, то бур-ложку можно сделать из газового баллона.
Чертеж ложки-бура
Итак, был разобран вопрос, как самому пробурить скважину для воды. Было рассмотрено несколько технологий, каждая из которых отличается используемым рабочим инструментом. Именно правильный выбор инструмента в соответствии с типом грунта гарантирует качество проводимых буровых работ.
Не забудьте оценить статью:
Загрузка...
otepleivode.ru
Ударно канатное бурение скважин своими руками
Ударно канатное бурение скважин для хозяйства своими руками
Промышленное бурение скважин для воды стало применяться совсем недавно. До этого повсюду использовалось ручное бурение скважин своими руками, которое состояло в поднятии выработанного грунта ударно-вращательным способом. Это тяжелый физический труд, и в настоящее время ударно канатное бурение скважин применяется везде.
Ударно канатное бурение позволяет пробивать скважины большого диаметра и может применяться для личного хозяйства.
Несложная технология дает возможность бурения скважин своими руками для личного хозяйства, а также в местах, где невозможно применение буровой техники. Канатное бурение позволяет вести строительство скважины совершенно отвесно и на большие глубины. Применив механическую лебедку, можно значительно ускорить строительство.
Технологии ударно канатного бурения
Они дают возможность пробивать скважины глубиной до 70 м и диаметром до 250 мм.
Канатно ударное бурение скважин отличается преимуществами:
- длительный срок эксплуатации скважин
- возможность строительства скважин большого диаметра
- герметичность соединений, исключающая возможность загрязнения воды в скважине
- экономическая эффективность.
Схема установки скважины ударно канатного бурения: 1 – долото 2 – ударная штанга 3 – блок 4 – подвижный захват 5 – канатный барабан 6 – барабан для веревки 7 – электродвигатель 8 – редуктор 9 – канат 10 – веревка.
Технология канатного бурения имеет и ряд недостатков:
- значительное снижение скорости бурения на большой глубине
- небольшая глубина скважины при бурении сыпучих грунтов.
Проходку скважин ведут 2 способами:
- Применение различных видов буров, которые круговым движением разрыхляют породу и вытаскивают ее на поверхность.
- Применение в твердых пластах долота и стаканов различной конфигурации для дробления почвы на куски, которые также подаются на поверхность.
Для ударно канатного бурения необходимы инструменты:
- бурав
- долото
- штанга
- конический или цилиндрический стакан
- стальной трос
- канатный замок.
Строительство скважин ударно канатным бурением
Стакан с конической формой крепится на металлический трос, затем поднимается на высоту и резко сбрасывается в скважину.
Простым по своему изготовлению является буровой снаряд Шатца, описанный в начале XX века профессором Скорняковым Е.Е. По его мнению, этим устройством можно пробурить скважину глубиной до 20 м в течение дня.
Вначале ручным буравом делают неглубокую скважину до 1 м. В нее устанавливают столб диаметром в 20 см с твердой фиксацией на поверхности. К столбу крепится перекладина с откосом и блоком. Закрепленным на блоке буравом отмечают центр скважины и начинают проходку специально изготовленным стаканом. Он может иметь коническую или цилиндрическую форму и крепится на металлический трос. Поднимая стакан на небольшую высоту (до 1,5 м), его резким движением бросают в скважину. При ударе о дно скважины стакан захватывает часть грунта. Натягивая трос, заполненный стакан вытаскивается на поверхность.
В зависимости от плотности грунта бур забирает немного почвы или совсем не забирает. Если он плотный, очень сухой и сыпучий, то в скважину доливают воду, чтобы смочить грунт. Или, наоборот, если почва, пропитанная водой, не захватывается, то добавляют сухую почву и немного воды. В таком случае начинают работать цилиндрическим стаканом или желонкой, имеющей специальный клапан для задержания грунта внутри. Желонка может забирать и небольшие камни, которые по своему размеру пройдут в отверстие клапана.
Бурение своими руками скважины #8211 процесс не из легких.
Установка обсадной трубы
Схема установки обсадной трубы.
После проходки ее на глубину до 4 м начинают установку обсадной трубы, которую можно сделать из металла, асбоцемента, пластика или чугуна. Устанавливают 1 #8211 2 ее звена. Их установка на такой глубине обычно не вызывает затруднений. Отдельные звенья обсадной трубы могут достигать длины в 4 м. Обычно для соединения на них нарезают резьбу или сваривают их. Трубы в 50 мм можно соединить муфтами, а больший диаметр лучше сварить. Для более глубоких колодцев рекомендуется использовать стальные трубы, так как они имеют большой запас прочности и соединить их довольно просто.
При установке обсадной трубы встречаются твердые включения породы. Для предохранения торца трубы от деформации внизу приваривают или крепят резьбовым соединением фрезер или башмак, а сверху для защиты трубы вставляют металлический патрубок. Ее звенья, соединенные между собой, висят свободно на стальном хомуте, удерживающем их. Крепление трубой необходимо при бурении нижних слоев почвы, чтобы пластичные или сыпучие верхние породы не сужали скважину. Сужение затруднит доступ к нижним слоям грунта бурового оборудования.
Изготовление ударной штанги
Виды долота, применяемые при ударно канатном бурении: а) плоское б) двутавровое в) округляющее г) крестовое.
Скважина на воду своими руками: обзор 3-х зарекомендовавших себя способов бурения
Для обеспечения полноценного автономного водоснабжения загородного дома или дачи на участке бурят скважину, привлекая к выполнению работ специализированные компании. В зависимости от особенностей геологического строения грунта выбирается технология бурения. Использование мощного оборудования позволяет пробить скважину в любом месте, при этом глубина сооружения может доходить до 150 метров. При близком залегании водоносного слоя бурится абиссинская скважина на воду своими руками. Ее глубина обычно не превышает 10 метров. Перед началом работ надо оценить свои силы и возможности, так как бурение скважины даже на небольшую глубину собственными силами является трудоемким занятием. Поэтому лучше доверить устройство скважины на воду профессиональным бурильщикам, которые все выполнят в сжатые сроки и сдадут заказчику действующую скважину «под ключ».
Содержание
Какие существуют виды скважин на воду?
Абиссинский (трубчатый) колодец сооружается глубиной от 8 до 12 метров. Отличается от обычного колодца тем, что в питьевую воду не попадает верховодка, а также пыль, грязь и различные чужеродные элементы.
Скважина на песок заглубляется на 15-30 метров шнековым способом. При этом конструкция скважины на воду выглядит в виде трубы, на конце которой имеется участок с перфорацией, обмотанный металлической сеткой из нержавеющей стали. Перфорированный участок трубы (фильтр) устанавливается в крупнофракционных песках, в которых имеется примесь гальки. Дебит скважины на песок позволяет покрыть потребность воды на даче или небольшом загородном доме с двумя точками водозабора. Служат подобные сооружения не более 5 лет при периодической эксплуатации и до 15 лет – при постоянной. После заиливания скважины проводят ее промывку или бурят новый ствол рядом.
Артезианская скважина бурится на большую глубину, доходящую в зависимости от залегания известняка до 15-200 метров. Позволяет обеспечить любой объем воды в одном или нескольких загородных домах. Служит до 50 лет.
Глубина скважины на воду зависит от месторасположения желаемого водоносного горизонта
Бурение скважины с помощью малогабаритной буровой установки
Отличие перечисленных технологий бурения друг от друга кроется в способах разрушения породы внутри скважины и вариантах извлечения грунта из скважинного ствола. Понятно, что в каждом варианте используется разное оборудование, оказывающее влияние на качество скважины и конечную стоимость работ по ее созданию.
Вариант #1 #8212 шнековое бурение
Стоит сразу отметить, что устройство скважины под воду методом шнекового бурения считается простым и самым дешевым вариантом. Большинство использующихся малогабаритных буровых установок построено на этом способе. Суть технологии заключается в выемке грунта с помощью классического Архимедова винта, именуемого шнеком. Процесс можно сравнить с бурением лунки для подледного лова рыбы любителями зимней рыбалки. Дынным способом бурят скважины, глубина которых не достигает 10 метров. При этом не используется вода или буровой раствор для промывки сооружения.
Существуют вот такие специальные легкоперевозимые установки для шнекового бурения. Их, как правило, используют специализированные компании
Шнековое бурение не во всех видах грунта применимо. Без проблем метод работает в сухих и относительно мягких грунтах. Невозможно бурить шнеком плывуны и твердые (скальные) породы, которые могут встретиться в процессе бурения.
При выборе исполнителей следует обращать внимание на их опыт и квалификацию.
Исполнители должны уметь не только пробивать в грунте отверстия необходимой длины, доходя до нужного водоносного горизонта, но и защищать водонос от попадания верховодки и сточных вод, просачивающихся с поверхности.
Вариант #2 #8212 роторный способ бурения
При бурении глубоких скважин роторным способом применяется специальная бурильная труба, в полости которой погружают в скважину вращающийся вал, оборудованный наконечником – долотом. Нагрузка на долото создается воздействием гидравлической установки. Это самый распространенный метод бурения, с помощью которого достигается любая глубина скважины на воду. Для вымывания породы (грунта) из скважины применяется бурильный раствор, который подается в трубу двумя способами:
- с помощью насоса закачивается внутрь бурильной трубы, после чего раствор с породой самотеком выходит наружу через затрубное пространство (прямая промывка)
- самотеком попадает в затрубное пространство, а затем выкачивается раствор с породой из бурильной трубы с помощью насоса (обратная промывка).
Обратная промывка позволяет получить больший дебит скважины, так как удается более качественно вскрыть нужный водоносный горизонт. Однако данная технология требует привлечения сложнейшего оборудования, что сказывается на увеличении стоимости работ. Бурение, основанное на прямой промывке, дешевле, поэтому чаще всего владельцы частных домов заказывают данный вариант сооружения скважины для забора воды.
Артезианскую скважину вы сами вряд ли сделаете, такое бурение производится с помощью буровых машин специализированными компаниями
Вариант #3 #8212 бурение ударно-канатным способом
Этот способ является самым старым, трудоемким и очень медленным, но при всем этом удается получить качественную скважину, которая может прослужить до полувека. Суть технологии заключается в следующем: порода (грунт) дробится от воздействия тяжелого снаряда, поднимающегося на высоту и падающего с силой вниз. Разрушенная порода с помощью желонки убирается из скважинного ствола.
Ударно-канатное бурение #8212 достаточно эффективный способ, но уже не так часто используется из-за большой трудозатратности
Преимущество этого метода бурения заключается в том, что не надо использовать воду или бурильный раствор. Благодаря этому удается вскрыть более точно водоносный горизонт, обеспечив максимально возможную величину дебита скважины и длительность срока ее службы.
Высокая цена бурения данным методом является недостатком, с которым обычному потребителю приходится считаться. Технология превосходит по трудоемкости роторный метод. К тому же ударно-канатное бурение скважины с выходом на второй и последующие водоносные горизонты требует изоляции выше расположенных водоносов с помощью использования дополнительных обсадных колонн. Поэтому приходится тратить средства на приобретение труб большего диаметра. Объем работ, выполняемый специалистами, также увеличивается, что сказывается на бюджете сооружения.
Ударно канатное бурение скважин
Самым простым и доступным способом создания скважин считается ударно-канатное бурение. Его особенность заключается в том, что операции можно производить без привлечения тяжелой спецтехники. Монтаж установки осуществляется самостоятельно в короткие сроки. Ударно канатный способ является самым популярным способом бурения, позволяющим вскрывать поверхностные водоносные пласты.
Данной технологией бурения пользовались еще в древности. Упоминания о ней можно встретить в трудах Конфуция. Сегодня для того, чтобы приступить к работе, необходимо располагать следующим набором приспособлений и инструментов:
Основным элементом считается забивной стакан. представляющий 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 попадается 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 скважины.
Чаще всего забивные стаканы применяют на глинистых, мягких несыпучих почвах.
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, и грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, и операция повторяется снова.
Для того чтобы предотвратить обсыпание скважины во время бурения применяют обсадные трубы. Их забиваются по мере углубления. Причем первый фрагмент обсадной трубы обязательно оборудуют расширительным башмаком конусной формы. Стоит отметить, что диаметр обсадных труб обязан превышать диаметр забивного стакана, для того чтобы ствол стакана мог беспрепятственно перемещаться внутри.
Для создания скважин на каменистых твердых грунтах используют долото. Под его ударами происходит измельчение твердой породы, которая в дальнейшем извлекается на поверхность с помощью желонки. При установке обсадных труб на таком грунте должен использоваться расширитель. Это позволит обеспечить конструкции необходимый диаметр.
При прохождении промежуточного водоносного пласта также применяют обсадные трубы. И забивка производится в слой грунта, рассоложенный ниже уровня водоносного пласта. Далее осуществляется откачка скопившейся жидкости и очищение дна скважины от смеси грунта и воды с помощью желонки. Если осуществляя ударно-канатное бурение скважины своими руками, вы используете забивной стакан, то перед тем как приступить к очистке дна, следует подсыпать грунт, для того чтобы получить более вязкую массу.
Во время проведения операций по бурению особое внимание следует уделить вертикальности скважины. Даже небольшое искривление может стать причиной того, что в источник перестанут опускаться обсадные трубы, и работа остановится. Рекомендуется работать забивным стаканом, длина которого составляет не менее 2-ух метров. Это облегчит задачу сохранения вертикальности скважины.
Видео инструкция - ударно конатное бурение своими руками
Особые требования предъявляются к прочности троса. От того, насколько он надежен, зависит, выдержит ли он нагрузку при заклинивании забивного стакана. Лучше всего использовать стальной трос, диаметром не менее 12 мм.
К неоспоримым преимуществам ударно-канатного способа бурения скважин можно отнести:
- значительный срок службы скважины
- возможность создавать источники большого диаметра
- отсутствие риска попадания примесей в воду во время бурения
- возможность контролировать водоносность горизонта и уровня воды
- экономическую эффективность бурения в зимнее время года.
К недостаткам относят:
- ограничение глубины пробивания скважин на сыпучих грунтах
- низкую скорость прохождения пород при бурении скважин на значительную глубину.
При проведении ударного бурения следует строго придерживаться правил безопасности.
Источники:
www.sferatd.ru
Ручное бурение скважин на воду своими руками
Не все владельцы загородных участков могут похвастаться наличием централизованного водопровода. Альтернативой централизованному водоснабжению может быть пробуренная скважина или колодец. Но не всегда глубина залегания водоносного горизонта дает возможность соорудить колодец, тогда бурение скважины остается единственным вариантом водоснабжения дома. Бурение скважины можно заказать у организации, что очень дорого, или же пробурить самому. Ручное бурение скважин на воду своими руками – вполне посильная задача, таким способом можно пробурить скважину глубиной до 30 м, что в большинстве случаев будет достаточным для получения воды хорошего качества с необходимым дебитом.
Методы ручного бурения
В практике ручного бурения скважин на воду чаще всего применяются три метода бурения:
- ударно-канатное;
- шнековое;
- гидробурение;
Данные способы бурения предполагают использование только человеческих усилий. При таком методе практически не прибегают к использованию механизмов, исключением могут быть лебедки с электроприводом и мотопомпа при гидробурении. Некоторые методы бурения используют одновременно – это ударно-канатный и шнековый, что ускоряет процесс бурения. Буры для всех методов можно изготовить самостоятельно.
Ручное шнековое бурение
Шнековое бурение один из самых распространенных способов ручного бурения, которое представляет собой вращательное бурение с использованием лопастного долота. Разрушенная порода из забоя удаляется с помощью шнека. Такой тип ручного бурения можно применять в мягких породах для сооружения неглубоких фильтровых скважин до 30 м.
Бур для ручного бурения можно изготовить из подручных материалов. Можно переделать рыбацкий бур, предварительно усилив режущие кромки, наварив дополнительные полосы металла, в верхней части бура нужно приварить муфту для крепления бура к штангам. В качестве штанг чаще всего используется круглая металлическая труба диаметром ¾ дюйма или квадратная размером 25×25 мм. Длина секции буровой штанги должны составлять от 2 до 4 м, с более длинными буровыми трубами неудобно обращаться. Для соединения штанг между собой используются отрезки трубы диаметром 32 мм или 30×30 мм, в случае если труба квадратная. С одной стороны они привариваются к штанге, а с другой стороны соединяются с другой штангой с помощью шпильки или болтового соединения.
Для более эффективного бурения нужно правильно подобрать долото, которое выбирается в зависимости от типа грунта. Для бурения в неустойчивых породах применяется обычный шнек, для прохождения плывуна или водонасыщенного песка используют длинную желонку, в устойчивых грунтах, глинистых песках, суглинках используют бур-ложку, в плотных глинах и глинах с гравием используют ложку со змеевиком. Конструкция бура-ложки состоит из стального цилиндра с продольной прорезью, с приваренными снизу режущими лопастями. Более простую конструкцию бура-ложки можно сделать из полосовой стали, для этого нужно взять два отрезка стальной полосы длиною около 40 см и приварить встык к дуге. Нижнюю часть полос спирально выгибают, чтобы они приобрели ковшеобразную форму, и соединяют между собой с помощью сварки. Режущую часть нужно заточить, для увеличения прочности бур подвергают термообработке. Для ручного бурения применяются буры диаметром не более 100 мм, иначе его трудно будет проворачивать. С помощью такого бура за одну проходку можно заглубиться на 35–40 см.
Порядок бурения
Перед тем как вручную бурить, можно выкопать шурф, размером 1,5×1,5 м и глубиной до 2 м. Размер может быть и меньше – все зависит от типа грунтов. В очень сыпучих грунтах стенки нужно закрепить досками. Шурф копается для того, чтобы предотвратить осыпание самой непрочной породы. В дальнейшем в выкопанный шурф будет установлен кессон. После всех подготовительных работ приступают к бурению, бурить можно с дощатого настила или с земли, проворачивание бура осуществляется с помощью ключа или хомутов.
Если бурение осуществляется в плотных глинистых грунтах, а глубина скважины не превышает 20 м, обсадку скважины выполняют после окончания бурения. В качестве обсадных труб чаще всего используют полиэтиленовые трубы для водоснабжения или трубы для бурения из ПВХ. В неустойчивых грунтах бурение проводят одновременно с обсадкой, извлекая грунт уже непосредственно из обсадной трубы, в таких случаях применяются стальные обсадные трубы, так как их часто приходится забивать. Диаметр долота при бурении с обсадной трубой должен быть на несколько миллиметров меньше внутреннего диаметра обсадной трубы, чтобы бур можно было свободно извлекать из скважины для очистки. По мере увеличения глубины скважины обсадные трубы наращивают, соединяя их между собой с помощи резьбовых муфт.
Во время бурения не нужно делать больше 5 оборотов бура за одну проходку, иначе будет тяжело его доставать.
По мере заглубления бура поворачивать его будет все труднее, чтобы облегчить процесс, в скважину подливают воду. Для облегчения подъема бура из забоя над скважиной устанавливают треногу с блоком. Также нужно постоянно контролировать вертикальность скважины, если ствол уходит от вертикали, его нужно выравнивать с помощью деревянных клиньев, забивая их между обсадной трубой и стенкой скважины.
Бурение продолжается до того, пока не будет вскрыт и максимально пройден водоносный горизонт, для получения максимальной водоотдачи. Чтобы скважина в будущем не песковала, важно пройти водоносный горизонт до водоупора. Определить, что вы дошли до водоносного горизонта, можно по крупности песка и его влажности, чем крупнее песок, тем лучше водоотдача.
Ударно-канатное бурение
Более широкое применение в ручном бурении скважин получил ударно-канатный метод с применением в качестве долота желонки. Принцип бурения заключается в разрушении породы с помощью желонки, которая, ударяясь о породу, разбивает ее и захватывает. Желонка может быть с шариковым клапаном, дисковым и более сложной – с поршневым клапаном. Применение той или иной конструкции зависит от типа извлекаемой породы.
Ударно-канатное бурение предполагает использование треноги, которую устанавливают над местом бурения, ее высота может быть до 2 метров, иногда и выше. В верхней точке треноги устанавливают блок, через который перекидывают трос или веревку, к ней привязывают желонку. Желонку поднимают над забоем на высоту около 1 м и резко опускают, операцию повторяют до тех пор, пока она не заполнится. Чтобы предотвратить обрушение стенок, бурение ведут одновременно с обсадкой, диаметр обсадной колонны должен быть таким, чтобы в нее свободно входила желонка. По мере бурения обсадная колонна опускается, при поворачивании обсадной трубы ее пригружают балластом, чтобы осадить трубу в грунт.
Гидробурение
Гидробурение используется реже, так как имеет ряд недостатков, один из которых это наличие определенного объема воды на участке, для того чтобы пробурить скважину, понадобится не менее 5 м3 воды, а также мотопомпа. Сам процесс бурения заключается в разрушении породы буровым инструментом и водой, которая подается по буровым штангам в забой и вымывает разрушенную породу наверх. Сам буровой инструмент представляет собой металлическую трубу, реже трубу ПП, на конце которой приварен (прикручен) забурник, сверху прикручивается отвод 90°, к которому подключается шланг для подачи обратной воды, сверху также приделывается рукоятка, с помощью которой поворачивают штангу при бурении. Перед началом бурения копается два приямка для обратной воды. Бурение ведут, прокручивая штанги по часовой и против часовой стрелки, а также постукивая о дно скважины. Бурение ведется, как правило, без обсадки, так как глинистый раствор удерживает стенки скважины от обсыпания. С помощью гидробурения можно сделать скважину до 20 м и диаметром до 50 мм в мягких породах.
Оборудование скважины
После окончания бурения (шнекового, ударно-канатного), металлические обсадные трубы, как правило, извлекают с помощью домкрата, а скважину обсаживают полиэтиленовыми трубами с оборудованным фильтром.
Если скважина пробурена диаметром 60 мм и более, внутрь опускают погружной насос, если же диаметр скважины менее, то в скважину опускают водоподъемную трубу с сетчатым фильтром и обратным клапаном на конце. В качестве водоподъемного оборудования используется поверхностный насос, но, опять-таки, его можно применять, если динамический уровень в скважине не опускается ниже 9 м. Поэтому, перед тем как начать бурить, нужно приблизительно определить уровень подземных вод, с которых планируется водозабор, чтобы можно было ориентироваться на диаметр скважины.
Также рекомендуем прочитать статьи:
Видео
Посмотрите, как можно самостоятельно сделать скважину на воду:
infoaqua.ru
