Ручное бурение скважин на воду: как пробурить скважину вручную

Типы скважин

Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.

В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:

абиссинский колодец;
фильтровая скважина;
артезианская скважина.

Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.

Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.

Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)

Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.

Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.

Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.

Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.

Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.

Скважину глубиной 10 — 15 м можно пробурить без привлечения буровиков и техники, используя несложный буровой инструмент.
Вручную без проблем бурятся осадочные несвязные и пластичные породы. К первым относятся пески разной крупности, щебень, дресва, гравий, ко вторым — суглинки с супесями.
Механизация ручного бурения позволяет значительно повысить темпы выполнения буровых работ. Ускорят процесс двигатели и подъемные устройства.
Для бурения грунтов, различающихся по физико-механическим свойствам, потребуется разные снаряды и технологии. Чаще всего для устройства одной выработки применяется несколько буровых способов в комплексе.

Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.

Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.

Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.

В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:

влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.

Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.

Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

компактность оборудования;
возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
минимум технологических операций;
высокая скорость работ, до 10 м в день;
безопасность для ландшафта и экологического баланса;
возможность собственноручного бурения;
минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Общие сведения

Особенности подготовки

Справка! Кессон представляет собой верхнюю защитную камеру для скважины.

Для сооружения скважины понадобится установка необязательных элементов, но очень важных для исправной работы источника. Выделяют такие комплектующие, как:

-манометр,

-реле для регулировки давления,

-клапан обратного хода.

Выбор насоса

Насос для нагнетания воды в скважине может быть поверхностного типа, либо погружного типа, либо глубинного типа. На выбор влияют параметры источника. Если скважина имеет глубину до 9 метров, то применяют поверхностные насосы. Для усиления его мощности устанавливают выносной эжектор, с ним можно добывать жидкость на глубине до восемнадцати метров. Если скважина оснащается погружным оборудованием, то шланг для забора воды с фильтром на входе следует опустить в скважину.

Внимание! Если источник имеет глубину свыше двадцати метров, то подойдет глубинный тип устройства. Они выглядят, как узкая колба, которую устанавливают в обсаде источника

Все насосные устройства для источника с обсадной трубой имеют параметры, по которым их классифицируют. Выделяют такие технические характеристики, как:

1.мощность насоса должна быть не менее 600 ватт.

2.производительность должна быть не менее 1.5 кубометра в час.

3.уровень напора не менее 8 метров.

4.погружная глубина должна быть равна не менее 8 метров.

5.известный производитель.

Как правило, в скважинах устанавливают насосы центробежного типа. Их относят к универсальным моделям. Применения вибрационных не рекомендуется, потому что они способны разрушить обсаду, взбаламучивая песок у основания.

Выбор накопительного бака

Накопительным баком называется гидроаккумулятор, он способствует поддержанию постоянного давления в системе. В случае ЧС у потребителей будет иметься запас жидкости на какое-то время.

Корпус гидроаккумулятора выполняют из прочного материала. Чаще всего это нержавеющая сталь. Внутри устройство разделяется на отсеки с помощью прорезиненной мембраны. Посредством данного элемента регулируется режим выключения и включения оборудования, когда давление в емкости изменяется.

Существуют разновидности баков. Гидроаккумуляторы классифицируют на виды по следующим критериям:

1.по размеру емкости, от 24-х л и выше.

2.по материалу корпуса.

3.по марке.

Обустройство кессона

Кессон представляет собой защитную камеру, которая способна оберегать скважину сверху от замерзания в холода. Также внутри кессона можно расположить все рабочие детали оборудования для перекачки воды. Кессон защитит все элементы от дождей, снега, мусора, механических повреждений.

Кессон можно соорудить своими руками, применяя бетон, кольца из железобетона, кирпича, металла. Можно приобрести заводской вариант устройства, сделанный из пластикового материала. Пластик имеет преимущества: он легкий, герметичный, оснащен ребрами жесткости. Установить такой кессон можно самостоятельно, что значительно экономит бюджет.

Минимальные размеры камеры могут быть 0.8 на 0.8 метров. Верхняя часть, оснащенная люком, должна возвышаться над землей на двадцать сантиметров. Это предотвратит попадание вод после дождей и таяния снега в кессон.

Внимание! Если скважина располагается в подвальном помещении, и кессон отсутствует, то можно соорудить сверху обсады оголовок. Устройство состоит из полимерной крышки с отверстиями, чтобы вывести водозаборный шланг с кабелем для электричества

Оголовок снизу имеет карабин, чтобы прикреплять трос для страховки насоса.

Условия выбора оборудования

Определенные параметры влияют на выбор оборудования для скважины. Оно должно подходить для конкретного источника. На выбор кессона влияют габариты источника, объем устройства, толщина его стенок, материал изготовления. На выбор насоса влияют такие параметры, как:

1.его мощность.

2.компания производитель, популярными считаются Малыш, Джилекс, Ручеек, Грандфос.

3.производительность насоса не должны быть выше дебита скважины, в противном случае она будет быстро осушаться.

4.глубина погружения насоса.

5.сила напора.

6.тип оборудования: центробежный или вибрационный.

Внимание! Главным критерием для выбора накопительного бака считается его объем

Обустройство системы водозабора

бурение скважины и установка кессона

Процесс бурения скважины на воду – забор грунта при помощи специального бура. Зависимо от типа скважины и ее глубины, бурение можно выполнить самостоятельно, или воспользоваться услугами бурильных установок. Способ бурения (ударный, вращательный) будет зависеть от типа грунта.

❝Место вокруг размещения предполагаемой скважины не должно иметь каких-либо подземных путей и застроек. Для обустройства скважины надо выделить участок площадью – 4*6 м 2 ❞

Для бурения ручным способом используют:

Последовательность бурения скважины:

Тренога устанавливается над местом бурения скважины.
Для выемки верхних слоев грунта (1-1,5 м) надо использовать штыревой бур.
После прохождения верхнего слоя заменить штыревой бур обсадной трубой.
Бурение продолжается до достижения водоносного слоя.
После обнаружения нужного слоя, внутрь обсадной трубы надо вставить водопроводную оцинкованную трубу с фильтром на конце.

Следующий шаг – обустройства кессона. Это помещение необходимо для защиты от грунтовых вод, промерзания и для обслуживания скважины. В кессоне будут соединяться выход трубы из скважины и водопровод, ведущий к дому.

Можно приобрести готовый корпус кессона, а можно сделать его самостоятельно из бетонных колец или кирпичей.

❝Кессон надо установить так, чтобы его дно и трубопровод были ниже уровня промерзания грунта, а крыша корпуса возвышалась над поверхностью – на 30 см❞

Порядок монтажа кессона:

Трубу скважины обкопать на глубину около 2,5-3-х метров. Диаметр ямы должен быть больше размеров кессона в два раза.
На дно залить бетонную подушку (толщина 20 см).
Установить кессон.
Обрезать трубу скважины – она должна выступать внутри кессона на 50 см.

выбор оптимального насоса

Для обеспечения подвода воды к потребителям с необходимым давлением, нужно устанавливать мощное оборудование для подъема воды. Это может быть автоматизированная насосная станция для водоснабжения частного дома или глубинный насос.

Насосная станция включает:

водяной насос;
гидроаккумулятор;
реле давления.

❝Насосная станция подойдет для обслуживания неглубокой скважины (до 10 м), если расстояние от точки водозабора до конечного потребителя не более 10 метров❞

Автономную станцию можно использовать для обустройства водопровода на даче из скважины, а для обеспечения водой коттеджа или частного дома, лучше устанавливать глубинный насос – скважинный погружной роторный насос.

При выборе модели погружного насоса надо учитывать:

напор насоса – сила давления, приложенная для того, чтобы протолкнуть воду;
расход (производительность) насоса.

Необходимо определить требуемую мощность погружного насоса для обслуживания конкретной скважины. Рассмотрим на примере частного 2-х этажного дома для семьи из 4-х человек. Суммируем следующие показатели:

глубина скважины (35 м);
расстояние от гидроаккумулятора до выходного отверстия скважины в соотношении 1:10 (0,8);
расстояние от уровня земли до наивысшей водозаборной точки (около 3,5 м – для 2-х этажного дома);
требуемое давление в высокой точке водозабора (3);
возможные потери в системе (около 2).

Таким образом: Напор насоса = 35+0,8+2+3+2=44,3 м

Пиковое потребление воды семьей 38 л/мин (2,28 м3/час) определяет производительность насоса.

монтаж глубинного насоса

Опускать насос в скважину надо очень аккуратно, чтоб не повредить оборудование. Для этого можно воспользоваться лебедкой для бурения скважины или тросами.

Последовательность погружения насоса:

Обратный клапан подсоединить к насосу.
Прикрепить обжимную муфту и соединить с наружным трубопроводом.
Через крепежные проушины продеть трос и зафиксировать его металлическими хомутами.
Прикрепить к тросу кабель питания и трубу.

Следующий шаг после установки насоса – подведение трубопровода в дом и сборка автоматической системы водоснабжения.

Нюансы установки обсадных труб

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

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

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

Скважина своими руками для полива

Если вода нужна только для полива, такую скважину можно сделать самому с помощью простейшего бура, при условии, что первый слой грунтовых вод, залегает близко (не более 3 м) от поверхности. Длину бура следует нарастить с помощью труб небольшого диаметра, или прутьев арматуры. При прохождении более плотных слоев грунта, на ручки бура можно повесить дополнительный груз, чтобы уменьшить нагрузку на человека. Нужно учитывать, что такая вода не годится, чтобы пить, потому что на такой глубине не происходит природной очистки.

С помощью топора, приваренного к металлической штанге, надо обрубить корни деревьев, которые попадаются на пути бура.

На глубине примерно двух метров начнет попадаться мокрый песок. Вынимать бур с налипшим грунтом надо примерно через каждые 10-15 см, иначе под тяжестью земли устройство может сломаться.

Когда появится песок голубовато-серого цвета, значит водоносный слой совсем рядом. При появлении воды, применение бура теряет смысл, так как жидкий грунт не держится на лопастях. Надо вставить обсадную трубу. Скважина для полива готова. Для поднятия воды можно применить ручную колонку или электрический насос.

Порядок работ при бурении «песочной» скважины

Как и любое важное дело, бурение скважины следует начинать с составления проекта-схемы. Для начала нужно выбрать подходящее место для скважины. Оно должно располагаться довольно близко к дому и как можно дальше от источников потенциального загрязнения: септика, мест содержания домашнего скота и птицы, бани, берега водоема и т. п

Следует учесть не только уже существующие объекты, но и те, которые еще планируется построить на участке, поскольку перенести скважину на новое место будет, мягко говоря, проблематично

Оно должно располагаться довольно близко к дому и как можно дальше от источников потенциального загрязнения: септика, мест содержания домашнего скота и птицы, бани, берега водоема и т. п. Следует учесть не только уже существующие объекты, но и те, которые еще планируется построить на участке, поскольку перенести скважину на новое место будет, мягко говоря, проблематично.

Когда план составлен, наступает время начать его выполнение. Для этого необходимо:

Нанести разметку для будущих работ.
Выкопать по разметке шурф, в который будет входить инструмент для бурения (желонка, шнек, бур и т.п.).
Установить бурильное оборудование.
Произвести бурение в соответствии с выбранной технологией.
Опустить в шурф фильтровую колонку, которая представляет собой конструкцию из фильтра, отстойника и трубы.
Засыпать песком или щебнем пространство между наружными стенками обсадной трубы и грунтом.
Загерметизировать верх трубы и с помощью насоса закачать в нее воду, чтобы промыть фильтр.
Откачать воду из скважины с помощью желонки или шнекового насоса.
После того, как вода стала чистой, опустить в скважину погружной насос с помощью страховочного троса.
Подключить к насосу шланг или водопроводную трубу.
Установить на трубу вентиль, которым регулируется подача воды.
Выполнить гидроизоляцию выступающей над поверхностью части обсадной трубы.
Оборудовать скважинное устье кессоном и приварить его к оголовку.
Уложить водопроводные трубы, ведущие к дому, в предназначенные для них траншеи.
Выполнить наружную обсыпку кессона грунтом и бетонную отмостку.

Это общий порядок работ, в зависимости от условий в него могут быть внесены необходимые изменения.

Правильно обустроенный кессон предотвращает намокание или промерзание оборудования скважины. Очень удобны в монтаже промышленные модели кессонов, выполненные из прочного пластика

Способы бурения и инструменты

Как самому пробурить скважину для воды? Для любительского исполнения доступны следующие виды бурения:

ударный;
роторный и ударно-вращательный;
ударно-канатный.

Ударный

Применяется для создания скважины-иглы, также называемой абиссинским колодцем. По сути, грунт буквально прокалывается трубой с заостренным наконечником, имеющей в диаметре от 25 до 120 мм. По ее торцу осуществляют серию ударов специальным тяжелым инструментом – бабкой.

Вращательный (роторный) и ударно-вращательный

При данном способе буровой снаряд закрепляют на конце так называемой буровой колонны или штанги, состоящей из нескольких последовательно скрепленных труб.

По мере углубления скважины буровая колонна наращивается путем присоединения к ней все новых колен.

Вращают колонну с помощью вделанного в верхнее колено рычага, заставляя таким образом бур погружаться в землю. При ударно-вращательном бурении буровую штангу периодически приподнимают и сбрасывают, разрыхляя грунт, либо бьют по ней кувалдой.

Инструменты:

Шнек. Используется двухзаходный вариант, поскольку одно заходный будет уходить в сторону и быстро застрянет. При вращательном бурении шнеком проходят связные грунты однородной плотности – почву, мягкую глину, суглинок, влажные супеси.
Ложковый бур. Применяется при вращательном или ударно-вращательном бурении для разработки рыхлых и сыпучих грунтов, которые не могут удерживаться между лопастями шнека.

После бурения скважины следует провести работы по ее благоустройству

Очень важно соорудить надежный оголовок для защиты скважины от паводковых вод. Оголовок для скважины своими руками: ход работ по изготовлению, разновидности и маркировка

Ударно-канатный

Самый простой способ. Тяжелый буровой снаряд подвешивается на канате, конец которого перекинут через блок. Вручную или с помощью лебедки снаряд приподнимают, а затем сбрасывают, разрыхляя или извлекая грунт (в зависимости от применяемого инструмента).

Виды буров:

Долото: нижняя часть снабжена острыми зубьями. Применяется для разрушения валунов и разрыхления плотных грунтов.
Желонка: имеет вид перевернутого стакана с клапаном. Применяется для выборки сыпучих и полужидких грунтов: когда желонка сбрасывается, ее полость заполняется породой. Инструмент вытаскивают на поверхность и опорожняют.
Забивной стакан (бур Шитца): принцип работы такой же, как у желонки, только без клапана. Применяется для выборки вязких, налипающих грунтов, которые удерживаются в полости стакана за счет трения.

Варианты обустройства

В настоящий момент широко распространены следующие 3 способа обустройства скважин – с кессоном, адаптером или оголовком. Выбор в пользу того или иного варианта осуществляется после бурения скважины и изучения пожеланий заказчика.

Использование кессона

Кессон – влагонепроницаемая камера, которая изготавливается из металла или прочного пластика. По виду емкость напоминает обыкновенную бочку. Объем обычно эквивалентен стандартизированному ЖБ-кольцу на 1 м. Изделие заглубляется в землю и используется для решения следующих задач:

защита от воды и грязи;
обеспечение нахождения оборудования круглый год при плюсовой температуре;
предотвращение замерзания;
обеспечение герметичности;
круглогодичная скважинная эксплуатация.

Сперва вырывается котлован. Глубина – до 2 м. Затем внизу прорезается отверстие под обсадную трубу. Емкость опускается в яму и размещается по центру скважины. Обсадка обрезается и сваривается с днищем. В конце изделие засыпается грунтом. На поверхности виднеется лишь люк.

Эксплуатация адаптера

Обустройство скважины под воду предполагает выведение водопровода прямо через обсаженную колонну. Трубопровод прокладывается ниже глубины промерзания грунтовых масс. Сам элемент производится в виде трубного соединения безрезьбового типа. Один конец устройства жестко скрепляется с обсадкой, а другой – вкручивается в подведенную к погружному насосу трубу.

Применение оголовков

Элементы создаются либо из пластика, либо из металла. Приспособления состоят из крышек, соединительных фланцев и сделанных из резины колец. Монтаж не сопровождается сваркой.

Установка начинается с обрезки обсадной трубы. Потом опускается насос и ставится крышка. До ее уровня поднимается фланец и резиновое уплотнение. Крепление выполняется путем затяжки болтов.