Канализация Дома

Бурение скважин на воду своими руками – варианты и способы бурения, преимущества и недостатки


Содержание:

Обустройство водяной скважины на собственном участке – это достаточно дорогая задача, и далеко не у каждого хозяина есть возможность потратиться на ее реализацию. Само собой, большая часть средств уйдет на оплату услуг специализированной бригады, особенно на фоне стоимости оборудования.


Тем не менее наличие собственной скважины позволяет существенно сэкономить на водоснабжении, поэтому затраты со временем окупятся. Чтобы уменьшить себестоимость скважины, можно заняться ее бурением самостоятельно – задача эта хоть и сложная, но вполне посильная. О том, как самому сделать скважину для воды, и пойдет речь в данной статье.

Типы грунтов и водозаборных скважин

Бурение скважин под воду своими руками возможно только при условии тщательного анализа грунта. От особенностей грунта напрямую зависят возможности будущей скважины и особенности ее разработки.

В зависимости от особенностей залегания водоносного слоя выделяют следующие способы бурения скважин на воду:

  • Абиссинский колодец;
  • Фильтровая скважина;
  • Артезианская скважина.

Первый тип, абиссинский колодец (другое название – скважина-игла), подходит для большинства ситуаций. Такой тип разработки используется в том случае, где водоносный слой расположен недалеко от поверхности и земли и пролегает в песочном грунте. Технология бурения скважин на воду своими руками в данном случае уникальна, и для других видов скважин она не подходит. Для бурения достаточно будет одного дня – вот только добыть много воды такой скважиной не выйдет, поэтому для обеспечения потребностей одного дома потребуется минимум две скважины.


Следующий вид, заслуживающий внимания – фильтровые скважины (другое название – скважины «на песок»). Максимальная глубина залегания воды для таких скважин составляет 35 метров, что является сравнительно небольшим значением. Чаще всего фильтровые скважины обустраиваются на песчаных грунтах – бурение скважин для воды вручную требует минимальных усилий.

Ручное бурение на воду в данном случае занимает около двух-трех дней. Чтобы постоянно иметь доступ к воде, нужно грамотно и регулярно обслуживать скважину – частицы ила и песка могут полностью закупорить ее. В зависимости от качества обслуживания фильтровая скважина может прослужить от 10 до 20 лет.

Самым надежным типом водозаборных разработок являются артезианские скважины, которые также называются скважинами «на известняк». Ключевой особенностью подобных скважин является способность добывать воду из самых глубинных слоев грунта и всех подземных притоков.

Засорение не является проблемой для артезианских скважин. Кроме того, из достоинств также стоит отметить высокий дебит – до 100 м3/ч. Таким количеством воды можно обеспечить небольшой поселок. Надежность подобных выработок очень высока – средний срок службы артезианских скважин составляет около 50 лет.

Впрочем, чтобы добиться такого результата, придется приложить немало усилий в процессе бурения. Глубина артезианской скважины может достигать 120 метров – и для такой работы потребуются серьезные трудовые и финансовые затраты. Профессионалы справляются с такой работой примерно за неделю. Если мы делаем скважину своими руками, то на это может уйти несколько месяцев.


Разбираясь, как бурить скважину под воду своими руками, нужно очень хорошо изучить состав грунта на участке и учитывать особенности каждого типа грунтов:

  • Влажные пески довольно податливы, поэтому их можно бурить любыми способами, и особенных проблем не будет;
  • Водонасыщенные пески, которые можно извлечь из ствола скважины только при помощи желонки;
  • Крупнообломочные породы бурятся желонкой или стаканом (выбор осуществляется в зависимости от заполнителя);
  • Плывун – мелкодисперсный песок с большой концентрацией воды, поэтому выбирать его можно только желонкой;
  • Суглинки, представляющие собой пластичную смесь из песка и глины, лучше всего бурятся при помощи шнека или колонкового стакана;
  • Глинистые грунты, также разрабатываемые шнеком или стаканом.

Перед тем, как сделать скважину своими руками, нужно обязательно проанализировать состав грунта и определить глубину залегания водоносного слоя. Самый надежный вариант решения данной задачи – это полноценное геологическое исследование. Конечно, стоит такая услуга недешево, но и результат гарантирован.

Впрочем, при желании можно попытаться сэкономить и пойти по более простому пути. Этот вариант предполагает опрос соседей, у которых на участке уже есть скважина. Разумеется, в таком случае о большой точности полученной информации речь не идет, но на небольших расстояниях грунт практически не меняется, поэтому бурить скважину своими руками придется так же, как и у соседей.

Способы бурения скважин на воду

Совет:
Не делайте ОШИБКИ в расчётах!
Используйте строительные калькуляторы онлайн - расчёт строительных материалов и конструкций для ремонта и стройки быстро и точно.

Самостоятельное бурение скважин может выполняться четырьмя способами:

  • Бурение шнеком;
  • Роторное бурение;
  • Бурение желонкой (ударно-канатный способ);
  • Бурение скважины-иглы.

Все указанные способы достаточно просты и позволяют обойтись без использования сложного и технологичного оборудования, что особенно важно в том случае, если работа будет выполняться самостоятельно. Каждый способ и сопутствующее ему оборудование для бурения скважины своими руками стоит рассмотреть подробнее (прочитайте: "Как самому пробурить скважину на воду своими руками – какая скважина лучше").

Бурение шнеком

Перед тем, как бурят скважину на воду, определяют, каким именно способом эффективнее будет выполнить работу. Как можно понять из названия метода, для его реализации используется шнек или бур. Конструктивно данный инструмент представляет собой штангу, на конце которой располагается рабочий элемент. Визуально шнек похож на винт, который вкручивается в грунт и позволяет извлекать породу за счет лопастей. Выполняя бурение скважин ручным буром, нужно также взять долото, позволяющее разбивать валуны.

Своими руками с помощью бура скважина создается следующим образом:

  • Посредством вращательных движений штанги в грунте высверливается вертикальное углубление;
  • Бур периодически извлекается на поверхность земли вместе с грунтом;
  • По мере того как глубина шахты увеличивается, к штанге добавляются новые детали, позволяющие удлинить инструмент (для наращивания деталей используется резьба или хомуты);
  • Для предотвращения осыпаний стенки скважины по мере ее бурения защищаются обсадными трубами;
  • После каждого подъема бур очищается, и работа продолжается;
  • Бурить грунт нужно до тех пор, пока инструмент не дойдет до водоносного слоя;
  • Желательно пройти насквозь через водоносный слой и углубить шахту еще на полметра;
  • После достижения желаемой цели бур нужно вытащить из скважины;
  • При помощи штанги в обсадную колонну устанавливается фильтр;
  • Обсадная труба приподнимается так, чтобы ее нижняя часть располагалась в центре водоносного слоя, а не упиралась в грунт.

На этом бурение скважин на воду буром заканчивается, но работы еще не окончены. Чтобы скважину можно было использовать, ее нужно будет прокачать, завести в нее насос, смонтировать оголовок и выполнить еще несколько обязательных действий.

Бытует мнение, что шнек подходит только для разработки неглубоких скважин – предельное значение составляет 30 метров. На самом деле глубина напрямую зависит от грунта, с которым приходится иметь дело. Например, рыхлые пески и крупнообломочные отложения лучше бурить при помощи желонки.

Для упрощения бурильных работ можно воспользоваться буровой установкой, обеспечивающей фиксацию оборудования в определенном положении. При самостоятельной работе бур обычно поднимается вручную, но есть возможность упростить эту работу, используя подходящий двигатель.


Занимаясь «мокрым» бурением, необходимо заранее подумать о том, как будет выполняться эта работа. В частности, нужно подобрать участок для складирования выбранного грунта, обильно заполненного водой, а также для отстаивания воды. Разумеется, при работе со шнеком стоит помнить о том, что вода, расположенная в стволе скважины, оказывает негативное влияние на ее стенки.

Некоторые мастера считают, что целесообразно сначала полностью пробурить скважину, а уже потом монтировать обсадные трубы. Такое решение не отличается надежностью – гораздо лучше будет устанавливать обсадную колонну сразу, в процессе бурения. В таком случае созданная своими руками скважина с обсадной трубой получается защищенной.

Роторное бурение

Еще один вращательный метод бурения предполагает использование ротора. Данный метод активно эксплуатируется профессионалами при создании фильтрационных скважин. Для работы в данном случае требуется буровая установка, оснащенная ротором, за счет которого метод и получил свое название.

Основным рабочим инструментом, как и в предыдущем случае, является бур, вот только его вращение осуществляется не вручную, а за счет момента, который передается на штангу ротором. В результате движения шнека в толще грунта последний разрыхляется и заполняет ствол шахты. Для устранения грунта из шахты используется промывка или продувка (подходящий метод выбирается в зависимости от конкретных условий бурения).


Если мы бурим скважину под воду своими руками, то роторный метод будет не самым выгодным вариантом – используемое оборудование невозможно создать самостоятельно. Впрочем, чтобы не платить полную цену за буровую установку, ее можно арендовать. Для работы устройств может использоваться как электроэнергия, так и жидкое топливо, поэтому всегда можно выбрать самый подходящий вариант.

Помимо установки, потребуется еще и оборудование для промывки или продувки скважины. Стоит понимать, что для использования подобных устройств требуются соответствующие навыки. При работе бур вращается почти непрерывно, и все возникающие затруднения необходимо устранять в кратчайшие сроки – а у начинающих мастеров может попросту не хватить опыта, поэтому гораздо проще будет воспользоваться ручными методами бурения.


Впрочем, если удастся компенсировать недостатки, то в итоге останутся достоинства в виде, во-первых, высокой скорости работы, а во-вторых, возможности бурения всех видов грунтов. Чтобы достоинства роторного бурения проявились в полной мере, нужно соблюдать правила эксплуатации оборудования и технологию бурения шахт.

Ударно-канатное бурение

Отличие бурения желонкой (другое название – ударно-канатный метод) от шнекового и роторного бурения заключается в том, что при работе отсутствует вращательное движение. Данное оборудование для ручного бурения скважин – это длинный и узкий кусок трубы, оснащенный клапаном и заточенный в нижней части.


Самодельная скважина на воду в данном случае создается так:

  • Перед тем, как сделать скважину под воду, в почве нужно сделать небольшое отверстие при помощи ручного бура, чтобы легче было работать дальше;
  • Над отверстием устанавливается тренога с блоком;
  • Поверх блока укладывается трос, к которому подвешена желонка;
  • Желонка бросается в шахту с высоты около 2 м над уровнем земли;
  • При ударе о грунт заостренный рабочий край инструмента разрыхляет породу, и она захватывается клапаном желонки, не позволяющему грунту выпадать;
  • Операция с бросанием повторяется несколько раз, чтобы в инструмент попало побольше грунта;
  • Желонка извлекается на поверхность и очищается от породы;
  • Указанные выше операции повторяются до тех пор, пока инструмент не дойдет до водоносного слоя;
  • После этого нужно пробурить шахту до следующего слоя;
  • По мере углубления ствола нужно защищать его обсадной колонной, наращивая ее до тех пор, пока скважина не будет готова.

Поскольку желонка, заполненная грунтом, имеет большой вес, вытягивать ее вручную неудобно. Для решения этой проблемы можно воспользоваться лебедкой, соединив ее с тросом инструмента. Водой скважина при бурении не промывается, за единственным исключением – она может использоваться для ускорения движения плывунов.


Само по себе отсутствие воды в шахте позволяет добиться более высокой прочности стенок. Кроме того, при данном методе очень легко определить, дошел ли инструмент до слоя воды. При использовании «мокрых» методов бурения неопытные мастера очень часто промахиваются и продолжают углублять шахту, хотя водоносный слой уже обнаружен.

Помимо всего прочего, ударно-канатное бурение дает возможность обустраивать бесфильтровые скважины. В пространстве под обсадной колонной в песке вымывается небольшая полость, в которой вода отстаивается. Обсадная труба после этого немного поднимается. Особенностью создания бесфильтровых скважин является необходимость использования забивного стакана.

Забивной стакан – это инструмент, очень похожий на желонку, но, в отличие от нее, стакан не оснащается клапаном. Отсутствие клапана обусловлено отличной способностью инструмента проходить через вязкие пластичные грунты (например, суглинки). Стакан падает в шахту и заполняется породой, которая удерживается самостоятельно. Через длинные щели в стенках стакана его можно очистить, используя арматуру или подобный инструмент.


Для реализации ударно-канатного способа бурения можно использовать оба инструмента – желонку и стакан. Комбинируя инструменты и применяя каждый из них для «своего» грунта, можно добиться наибольшей эффективности работы, существенно ускоряя прохождение разных слоев почвы.

Впрочем, если говорить о скорости работы, то здесь ударно-канатный метод занимает последнее место – на бурение скважины в одиночку может потребоваться один-два месяца. Конечно, все операции достаточно просты и понятны, но времени на их выполнение уходит слишком много, что нередко отпугивает начинающих мастеров, интересующихся, как сделать скважину в домашних условиях.

При помощи желонки можно сделать скважину глубиной около 40 метров. Это значение не предельное – глубину вполне можно увеличивать даже до 100 метров, и инструмент сможет выполнять необходимую работу. Впрочем, перед тем, как самому сделать скважину, необходимо запастись разными инструментами, поскольку состав грунта по мере роста глубины шахты гарантированно изменится.

Бурение скважины-иглы (абиссинский колодец)

Если анализ грунта показал, что вода находится недалеко от поверхности земли, то самым подходящим вариантом будет абиссинский колодец (скважина-игла). Для обустройства такой скважины в самом лучшем случае может потребоваться всего несколько часов.

Скважина под воду своими руками обустраивается следующим образом:

  • Первым делом в грунте нужно высверлить отверстие диаметром около 7 см и глубиной, необходимой для достижения плывуна;
  • В отверстие заводится узкая обсадная труба, нижняя часть которой снабжена острым наконечником и фильтром;
  • Труба забивается в грунт до тех пор, пока не будет обнаружена вода;
  • В процессе забивания труба наращивается до необходимой длины.

Для подготовки базового отверстия подходит длинный узкий шнек, длина которого должна увеличиваться по мере углубления в почву. Работы по созданию абиссинского колодца завершаются ровно в том момент, когда из трубы появляется вода. Чтобы добывать воду из скважины-иглы, проще всего использовать поверхностный насос – глубина водоносного слоя в данном случае незначительна.

Роль подающего канала в такой скважине играет не шланг, а сама труба, над которой располагается насос. Обсадная труба наращивается кусками длиной от 1 до 3 метров, которые соединяются при помощи резьбы, уплотненной подмоткой и герметиком. Отличительной особенностью абиссинских колодцев является компактность – их даже можно уместить в подвале дома, чтобы не тратить площадь участка.

Фильтр в таких скважинах формируется за счет отверстий, которые располагаются в нижней части трубы. Эти отверстия, имеющие диаметр в 1 см, снаружи закрываются металлической сеткой, разработанной специально для скважин. Подобные фильтры обеспечивают отличную защиту скважины от попадания мельчайших песочных частиц.


Перед тем, как пробурить скважину под воду своими руками, нужно разобраться с нюансами вбивания обсадной трубы:

  1. Для забивания обсадной колонны лучше всего подходит штанга или бабка. Штанга в данном случае представлена длинным металлическим прутом, который постепенно наращивается и заводится в шахту вместе с обсадной трубой.
  2. При работе металлический прут бьет по наконечнику. Соединения трубы в процессе работе испытывают существенную нагрузку, которая может привести к деформации конструкции. Иногда даже возникают ситуации, когда муфтовое соединение попросту разрывается в процессе забивания трубы – а этого допускать нельзя.
  3. В свою очередь, бабка – это груз с отверстием. Обсадная труба сверху закрывается оголовком, предназначенном для принятия ударов. Забивая трубу таким способом, удается добиться более равномерного распределения нагрузки. Впрочем, даже в таком случае есть высокий риск деформации трубы, поэтому для нее лучше всего использовать исключительно качественные материалы. Кроме того, соединение колонны при использовании бабки возможно только при помощи резьбовым соединением.

Если труба в процессе бурения все же разорвется, это чревато большими неприятностями – извлечь часть трубы, оставшуюся в земле, практически невозможно. Разумеется, всю работу придется выполнять заново, и это приведет к большому количеству затрат. Гораздо проще будет обстоять дело в том случае, если колодец для скважины своими руками просто не получилось пробурить – тогда все материалы можно использовать для следующего бурения.

Создание буровых инструментов

Существует несколько способов заполучить инструменты для бурения скважины. Самый простой и очевидный способ – это приобретение готового оборудования. Разумеется, такой вариант подходит только в том случае, если на обустройство скважины хозяин может выделить солидный бюджет.

Чтобы немного уменьшить затраты, можно арендовать буровую установку – но это тоже достаточно дорогое решение. Наконец, можно попытаться взять требуемые инструменты у знакомых, которые уже занимались бурением. Тут основная проблема заключается в том, что далеко не всегда можно найти знакомых, имеющих подобное оборудование.


Если же ключевым моментом является именно экономия, то на первый план выходит последний вариант – сделать буровой инструмент своими руками. Такое решение обойдется дешевле всего, и при должном усердии собранные инструменты подойдут для выполнения всех работ – в конце концов, совсем без оборудования скважина своими руками никак не создается. Существует два основных вида самодельных буровых инструментов.

Спиральный и ложковый бур

Для ручного бурения чаще всего используются спиральные или ложковые буры. Чтобы собрать спиральный инструмент, нужно взять толстый заточенный прут и приварить к нему ножи. Для изготовления последних, проще всего взять детали разрезанного пополам стального диска. Края этого диска затачиваются, а потом готовые ножи привариваются к пруту на расстоянии около 20 см от его конца.

Ножи спирального бура нужно располагать под углом в 20 градусов относительно горизонтали и с противоположных сторон относительно друг друга. Диаметр самого бура не должен быть больше, чем диаметр обсадной колонны (обычно подбираются диски диаметром около 10 см). При условии правильной сборки и хорошей заточки такой бур позволит без особых затруднений сделать скважину.


Еще один вариант спирального бура можно изготовить из стержня и полосы инструментальной стали шириной около 10-15 см. Сталь нагревается, сворачивается в спираль, закаляется и приваривается к основанию. Рабочие стороны спирали затачиваются, чтобы облегчить вхождение в почву. Впрочем, сделать такой инструмент в домашних условиях достаточно сложно – редкий хозяин умеет обрабатывать сталь.

Ложковые буры изготавливаются из металлических цилиндров. Проще всего взять стальную трубу подходящего диаметра (например, 108-мм). Длина такого бура не должна превышать 70 см, иначе с ней будет слишком неудобно работать. На корпусе изделия вырезается длинная узкая прорезь, которая может быть вертикальной или спиралевидной.


Нижняя часть изделия оснащается двумя ножами, похожими на ложки. Режущий край затачивается, чтобы грунт разрыхлялся не только горизонтальными, но и вертикальными частями бура. Попавшая внутрь инструмента порода вынимается через прорезь, и рабочая операция повторяется. В самом низу бура приваривается сверло. Стоит учитывать тот факт, что диаметр пробуренного отверстия будет немного шире самого бура.

Желонка и стакан

Чтобы собрать желонку своими руками, лучше всего будет взять обычную металлическую трубу длиной около 3 метров и с толщиной стенок не более 10 мм. При таких условиях инструмент получается достаточно тяжелым, но, поскольку именно за счет его веса осуществляется ручное бурение скважин на воду, к такому результату стоит стремиться.

Нижняя часть желонки оснащается башмаком с клапаном. Клапан представляет собой круглую пластину, закрывающую трубу снизу и прижатую хорошей пружиной. Особая мощность пружины не требуется – грунт должен попадать во внутреннюю полость желонки, чтобы его можно было извлечь из шахты. За счет этого и осуществляется бурение скважин на воду вручную.

Желонка внизу затачивается внутрь. Иногда на ее край наваривают острую арматуру или заточенные треугольные куски из листовой стали. В верхней части монтируется защитная сетка и ручка для крепления троса. Стакан изготавливается по такой же технологии, но без клапана. Кроме того, в стакане нужно проделать щели для извлечения породы из инструмента.

Рекомендации по эксплуатации скважины

Есть пара рекомендаций, которые позволят полноценно использовать водяную скважину:

  1. Чтобы сделанная своими руками водяная скважина всегда была источником свежей воды, нужно позаботиться о хорошей вентиляции шахты. Для этого будет достаточно сделать несколько отверстий. Кроме того, верхнюю часть скважины нужно не заделывать намертво, а снабдить открывающейся крышкой, чтобы к оборудованию всегда был доступ (прочитайте также: "Обустройство скважины на воду своими руками – пошаговое руководство, важные нюансы").
  2. Когда пробурить скважину своими руками удалось, нужно подождать некоторое время, пока осядут все примеси, а потом отдать воду на анализ в лабораторию. По результатам исследований будет ясно, какие примеси все же остались в воде, и можно будет подобрать правильные фильтры для скважины.

Заключение

Бурение скважин на воду своими руками – это сложная задача, с которой может справиться далеко не каждый мастер. Впрочем, при должном желании и грамотном подходе даже эта задача окажется посильной, и в результате весь участок будет обеспечен водой.