Способы ручного бурения скважин

Технология ручного бурения скважин на воду

Здесь вы узнаете:

Ручное бурение скважин на воду владельцы участков используют чаще всего. Вручную можно пробурить скважину с помощью желонки, ручного шнекового бура, методом гидробурения.

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

Сравнительно неглубокая узкая скважина представляет собой колонну толстостенных труб ВГП диаметром 50 – 80 мм. В нижнем, самом первом звене колонны устроен специальный фильтр путем сверления с стенках трубы отверстий.

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.

Пятидесятиметровая глубина источника не способна гарантировать кристальную чистоту воды, а потому содержимое скважины следует проверять лабораторным путем на наличие химических соединений

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.

Методы самостоятельного бурения

Типы применяемых инструментов и устройств определяет разнообразие методов устройства. Ручное бурение скважины на воду может быть выполнено:

• шнековым методом;
• колонковым бурением;
• ударно-канатным способом;
• ударно-вращательным методом.

Все зависит от того, какой тип скважины запланирован, и какой инвентарь имеется в наличии.

Шнековое бурение

Данный метод используется для устройства песчаных скважин. Обычно шнековое бурение скважин воды производится в относительно мягком, рыхлом или мерзлом грунте. Шнек – это труба, обвитая металлической лентой. Посредством вращения винтообразное устройство углубляется, выдавая на поверхность выбранный грунт. Часто при данной технологии за шнеком-винтом опускается обсадная труба, которая закупоривает стены и не дает земле осыпаться. Данный способ имеет ряд достоинств:

• хорошая скорость;
• нет необходимости промывки;
• уплотняются стенки скважины.

Если шнековое бурение ведется на участке с мягким или рыхлым грунтом, то лопасти долота следует располагать под углом от 30 до 60 градусов относительно забоя. Если же бурение скважин таким методом производится на более плотных отложениях, в основе которых гравий и галька, то лопасти должны находиться под углом в 90 градусов относительно забоя. Определять угол при ведении работ необходимо в зависимости от твердости почвы, с которой предполагается работать.

Из всех способов самостоятельного бурения наименее результативным можно считать шнековый

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, которая затем поднимается наверх и наращивается дополнительной штангой. После этого бурение может быть продолжено. Диаметр шнековой скважины составляет от 6 до 80 см.

Гидробурение

Грунт можно, не только уплотнить «иглой» при вбивании колонны, удалять из скважины желонкой, шнеком бура, но и разрушать напорной струей. Однако в технологии гидробурения так же используется желонка для формирования круглого отверстия. Поэтому методика состоит из этапов:

• изготовление приямка – глубина 40 – 60 см, размеры 0,5 х 0,5 м;
• подготовка резервуара – еврокуб, поливная емкость или котлован в земле возле устья скважины;
• установка насосного оборудования – размещается между резервуаром и скважиной.

Гидробурение скважины своими руками без оборудования

Затем в приямок устанавливается желонка, внутрь нее подается вода из резервуара под давлением. Жидкость размывает породу, буровой раствор отводится грязевым насосом в емкость или стекает в котлован по выкопанной траншее для отстаивания, повторного забора, повторения цикла.

Котлован для слива бурового раствора

Желонка необходима при прохождении твердых пород, с которыми вода не может справиться самостоятельно. После отключения насоса на глинах желонку вращают рычагами, на крупнообломочных, гравелистых грунтах сбрасывают в скважину при помощи талевой системы.

Роторный способ бурения

Роторное бурение относится к вращательным способам: ротор, расположенный на поверхности, приводит в движение долото, опущенное в скважину. Долото дополнительно утяжеляют («нагружают») трубами, чтобы увеличить степень измельчения грунта.

Используя данную технологию, можно разрушить практически любую по твердости породу. Это дорогостоящий способ, применяется для артезианских скважин.

При роторном бурении обязательно осуществляется промывка. С помощью этого процесса быстро удаляется отработанная порода, при этом скважина остается чистой, что позволяет беспрепятственно вставлять обсадку.

Промывка бывает двух видов: прямая и обратная. Прямая промывка производится глинистым раствором, который быстро убирает отработанные породы и укрепляет стенки, так как глина исключает кольматацию пласта. Обратная промывка водой применяется для очищения от шлака затрубного пространства.

Роторный способ бурения скважин является одной из разновидностей вращательной технологии

Преимущества роторного бурения:

• мощность применяемого оборудования, позволяющая разбивать породы любой твердости;
• долговечность пробуренной скважины (прочность стенок);
• возможность выполнять бурение на ограниченной территории вследствие небольших размеров буровой установки.

Недостатками данной технологии можно считать сложность работы при минусовой температуре и невысокую скорость бурения.

Полезный совет! Если на участке будет использоваться роторный способ, следует учитывать, что обратная промывка способствует более полному вскрытию водоносного пласта и увеличению дебита скважины.

Желонковое бурение

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

Ударно-канатный способ бурения

Для этого используется последовательность операций:

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

Скважина своими руками без оборудования методом желонки

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

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

Полезный совет! Основным преимуществом является возможность извлечения породы при достижении водоносного горизонта. Скважина получается глубже, что обеспечивает больший дебит, чем при ручном бурении.

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

Способы изготовления необходимого оборудования

Для любого из перечисленных способов потребуется использование специфического оснащения. Основным достоинством буровых приспособлений является то, что они позволяют обойтись без использования заводских устройств и оборудования. Все, что нужно для работы, дачник сможет сделать своими руками.

Прежде всего необходимо подготовить:

• вышку или самодельное устройство для бурения;
• бур, соответствующий диаметру скважины;
• лебедку и канат;
• стальную трубу.

Ручной шнековый бур

Для того чтобы изготовить стандартный шнек, необходимо произвести следующие действия:

1. Соединить держатель, наточенные режущие лопасти и части штанги при помощи специальных муфт. Трубы для наращивания колонны желательно приобретать металлические.
2. Для обеспечения надежности всей возводимой конструкции отдельные крепежные фитинги дополнительно затягиваются болтами. Это необходимо для того, чтобы при вращении приспособления в обратную сторону исключить вероятность развинчивания стержней.
3. Лопасти делаются из прочных стальных пластин. Толщина листа должна составлять 3 мм или больше.

Абиссинская скважина-игла

Конструкция данного инструмента состоит из следующих элементов:

• наращиваемой металлической трубы, внутренний диаметр которой 1-2 дюйма;
• конусообразного стального наконечника, диаметр которого чуть больше, чем трубы, чтобы уплотненный грунт не повредил установленное над ним оборудование;
• 80-сантиметрового щелевого фильтра, устанавливаемого на иглу и выполненного из мелкой сетки.

Участок перфорации обматывается проволокой или сеткой из нержавеющей стали. Над фильтром внутри трубы крепится обратный клапан. Для обустройства абиссинского колодца не понадобится тренога, шнек для бурения и промывочный насос.

Желонковое бурение

Основным рабочим инструментом является желонка. При ее помощи происходит извлечение слоя грунта после его разбивания ударно-канатным способом.

Изготавливают ее из достаточно тяжелого отрезка трубы, имеющей заостренный острый край или зубья для разрыхления породы. Это достаточно простая конструкция, оснащенная плоским клапаном.

Чтобы ее сделать самостоятельно, необходимо к нижней части трубы приварить башмак, размер которого немного больше сечения желонкового инструмента. Ко внутренней части трубной основы приваривается шайба.

Шарнирное соединение фиксирует пластину для клапанного механизма, благодаря чему обеспечивается свободное открытие и закрытие. В данном приспособлении ограничителем выступает металлический стержень. К внутренней части клапана при помощи сварки приваривается прут.

Гидробурение

При данной технологии грунт разрушается напорной струей. Здесь также используется желонка, с помощью которой формируется круглое отверстие. Для подачи воды на отрезке толстостенной трубы крепится шланг. Компрессор обеспечивает необходимое давление подаваемого водного потока. Между резервуаром и скважиной устанавливается насосное оборудование.

Инструкция пошагового бурения

Вы узнаете, как бурят скважину на воду многие домашние умельцы.

Шнековое

На трубу навариваются лопасти по спирали, которая погружается в грунт вращательными движениями. Подходит не всем типам почв. Идеальное решение для мягких и средних грунтов.

Шнековый способ:

1. Выкапывается шурф 1,5 на 1,5 м, глубиной до 2 метров. Позднее в нем будет кессон.
2. Если грунт сыпучий, то стенки усиливаются деревянными щитами.
3. Шнековый бур проворачивается при помощи специального хомута или ключа.
4. Если грунт неустойчив, то при бурении сразу выполняется обсадка ПВХ-трубой.
5. Если на шнеке грунт будет извлекаться непосредственно через трубу, то ПВХ не подойдет — используется металлическая.
6. По мере продвижения шнек и обсадная труба наращиваются с помощью соединительных муфт.
7. За один проход рекомендуется делать не более 5 оборотов. В противном случае поднять почву наверх будет сложно.
8. Чтобы облегчить ход бура в источник, можно подливать воду.
9. Устанавливается тренога с блоком для подъема бура.
10. Бурение проходит вплоть до водоупора. Если пошел песок крупной фракции и влажный, то водоупор отличный.

Совет: по мере погружения шнека контролируйте вертикальность; чтобы его выровнять, между стенкой источника и обсадной трубой вбиваются деревянные клинья.

Колонковое

Подразумевает использование пустого стакана и постепенного его закручивания. Если в вашей местности отсутствуют твердые скалы, то данный способ бурения источника для водопровода оптимальный.

Плюс ко всему, технология простая, что позволяет выполнять работу без привлечения квалифицированных специалистов и особых технологических установок.

Технология самостоятельного колонкового бурения выглядит следующим образом:

• Пустотелый стакан вверх дном погружается в грунт.
• В нижней его части обязательно имеются резцы или коронка.
• По мере выхватывания породы она поднимается на поверхность по спиралевидному направлению.
• При ударе по стакану кувалдой с него полностью удаляется имеющийся шлам.
• По степени погружения стакана его можно нарастить.
• Обычно наращивается за один раз штанга длиной 1200–1500 мм.

Все соединения по длине колонны штанг должны быть жесткими и не иметь никакого зазора.

Гидробурение

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

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

Основным требованием является использование специальной установки для ручного скважинного гидробурения.

Последовательность гидробурения своими руками:

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

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

Вращательное (роторное)

Инструментарий изготавливается самостоятельно. Обычно используется ручной бур, для которого применяется толстая сталь. Эта методика для неглубоких источников, не больше 15 метров. Ручной бур применяется в условиях мягкого грунта. Последовательность работы:

• Вращая бур, нужно постепенно погружать его в намеченном месте.
• Для удобств работы сверху крепится рукоятка на винтовых соединениях.
• По мере заглубления бура штанга наращивается резьбовым соединением.
• Предварительно снимается рукоятка, а после она надевается на очередную штангу также при помощи резьбы.

Ударно-канатное

Это специальный снаряд, который опускается и поднимается на канате. По мере этого процесса почва извлекается наружу.

Порода разбивается специальным забивным стаканом, который падает с высоты. Нужно установить специальную вышку. Как правильно бурить:

1. Вначале монтируете буровую вышку. Она имеет три ноги.
2. Подготавливается забивной стакан для изъятия почвы.
3. Стакан тросом поднимается и опускается.
4. Летит вниз под своим весом и захватывает почву.
5. После этого стакан поднимается наверх.
6. Из него удаляется захвативший грунт.
7. По мере погружения стакана продвижение идет все глубже.

Ударно-вращательное

Специальный бур поднимают и с большой силой опускают. Таким образом разрыхляется почва, потом снаряд вращается и поднимается вверх.

Здесь могут использоваться разные буры. Все зависит от характера почвы. Суть технологии сводится к следующему:

1. На низ к штанге закрепляется бур.
2. Процесс бурения чередуется с его поднятием и сбрасыванием, а после прокручиванием.
3. Например, при использовании ложки грунт прилипает и удерживается в ее полости, а потом поднимается вверх.
4. Процесс разбивки породы осуществляется за счет режущей кромки при ее вращении.
5. Взятая порода ложкой извлекается из отверстия.
6. За один проход можно пройти до 400 мм.

Бурим скважину приспособлением из ледобура

Существует метод бурения, который потребует минимальных финансовых вложений. Это бурение скважин вручную при помощи ледобура. Инструмент используется в качестве бура, а для его наращивания применяются самодельные штанги.

Нож ледоруба будет служить шнеком, а в качестве штанг для наращивания можно брать стальные трубы диаметром до 25 мм. Чтобы процесс шел быстрее к заводным кромкам импровизированного шнека привариваются усиленные резцы

Кроме всего прочего для работы потребуются обсадные трубы, чтобы формировать ствол скважины, лопата и приспособление для вывоза с участка шлама.

Бурение шнеком, сделанным из ледобура, включает в себя следующие операции:

• Подготовка. Копаем направляющее углубление: яму в два штыка глубиной.
• Опускаем в получившееся углубление бур и начинаем его ввинчивать в грунт, используя правило закручивания винтов. Следует помнить, что после каждых трех или четырех оборотов инструмент извлекается на поверхность и очищается.
• После того, как пройден первый метр в глубину, начинаем формирование ствола.Для этого в скважину опускается обсадная труба, ее диаметр должен быть несколько больше диаметра бура. Лучше всего выбирать легкие детали из пластмассы, оборудованные резьбой для соединения.
• Когда буровой инструмент начинает опускаться в забой на всю свою высоту, прикрепляем к нему удлиняющую штангу. Сделать это можно двумя способами: прикрутить деталь, если присутствует резьба, или надставить при помощи стального пальца-стержня при ее отсутствии.
• В ходе работ продолжаем формирование обсадной колонны. Как только на поверхности остается порядка 10-15 см трубы, крепим к ней следующую. Соединение должно быть прочным. Обычно оно выполняется при помощи резьбы или пайки.
• Периодически проверяем вертикальность ствола. Если бур начинает биться о стенки обсадной колонны, выравниваем сооружение при помощи клиньев из дерева. Они забиваются между грунтом и обсадной трубой.
• После того, как в скважине появилась вода и было принято решение о прекращении работ, устанавливаем фильтр и аккуратно засыпаем зазор между грунтом и обсадной трубой гравием.

Обсадная колонна может быть смонтирована и после завершения работ по бурению. В этом случае пластиковые трубы вводят в скважину и последовательно соединяют после того, как предыдущая деталь будет опущена вниз. Это не самый рациональный способ, поскольку придется еще раз чистить забой от шлама.

Пластмассовые трубы очень легкие, достаточно прочные и недорогие, поэтому их чаще всего выбирают для обустройства обсадной колонны скважины

Опыт показывает, что бурение скважины своими руками вполне возможно, хоть и достаточно трудозатратно. К делу следует отнестись со всей ответственностью: грамотно подобрать способ бурения, выбрать необходимые материалы, изучить инструкции и после этого приступить к работе. Результатом потраченных усилий станет чистая вода из собственной скважины на участке.

Источник