Скважина для воды ударно-канатным методом и своими руками

Скважина для воды ударно-канатным методом и своими руками

Абсолютно для каждого дома или дачи нужна вода. Без воды не растут цветы и растения, без воды не может и человек. Как ни странно, такую, казалось бы, грандиозную процедуру можно выполнить самостоятельно – это ручной метод. Для этого не потребуется специальная буровая техника. Есть и другой метод, именуемый ударно-канатным. Разберемся в этом вопросе подробнее.

Виды скважных конструкций

Добывать воду можно самыми различными методами, вот основные виды водных скважин:

Обустроить колодец. Если есть хороший родник, то вода в нем будет быстро набираться. Колодец может вместить до двух кубических метров жидкости.

Фильтровая скважина в грунте из песка — это труба в 100 мм, погруженная на тридцатиметровую глубину. Конечная часть трубы надежно закреплена специальной сеткой из нержавейки, выполняющей роль своеобразного фильтра. Обычно разброс глубины у скважин колеблется от 10 до 50 м, а срок использования доходит пятнадцати лет.

Артезианская скважина, которая обычно устанавливается без использования фильтров. Вода из нее добывается из пористой породы известняка. Обычно глубина у такой скважины существенная, относительно других способов — до 100 метров, но и срок ее использования значительно выше – в районе 50 лет.

Предварительно выяснить, какой должна быть глубина скважины, нельзя. Примерно, это будет такая же глубина, как и у уже пробуренных скважин, размещенных на участках рядом. Различия могут быть из-за неровности слоев почвы. Конструкция скважины – это что-то вроде узкого колодца. Что касается надежности и периода использования, то он зависит от частоты пользования, в соотношении – чем чаще используется, тем лучше, и, соответственно, чем реже, тем меньше проработает скважина.

Ручной способ

Чтобы пробурить скважину самостоятельно, требуются бур, вышка для буровых работ, стальные трубы, крепкая лебедка, специальные штанги. Вышка нужна, чтобы сделать глубокую скважину. Самый эффективный и простой метод – роторный, при нем вращается бур. Бурение происходит следующим образом: установить вышку над тем местом, где произойдет бурение так, чтобы высота была выше используемой штанги, чтобы в дальнейшем было легче извлекать штангу. Потом примерно на полметра устанавливаются направляющие. Начинаем бурить. В начале это может сделать и один, в дальнейшем нужно прибегнуть к помощи. Если бур не вытаскивается, вращаем его в обратную сторону. Чем глубже опускаем бур, тем сложнее произвести вращательное движение. Облегчим грунт водой. Через каждые метр — полтора извлекаем бур и очищаем его от почвенного налета. Повторяем операцию. Бурим до вхождения в слой воды. Погружение до этого уровня обеспечивает нужный приток. После этого откачайте грязную жидкость. Скважина готова.

Ударно-канатное бурение

Суть данного метода: грунт разбивается специальным забивным стаканом. Это мощный инструмент, который падает с вышки, тем самым выполняет необходимую работу. Для такого вида бурения нужна вышка, тяжелый инструмент для забоя и инструмент для удаления почвы. Вышку сооружаем из бревен или из труб. Она делается пропорциональной инструменту для забоя. Процесс представляет из себя опускание стакана для забоя и подъем наверх захваченный отвал инструмента. Заказать бурение скважин на воду можно на сайте izofast.com.ua/burenie-skvazhin.

Установка обсадных труб

Завершающим этапом является установка специальных труб. Они должны:

• предотвращать осыпание стенок в процесс бурения;
• исключать засорение скважины во время ее использования;
• перекрывать плохие водоносные слои.

Основное требование – равный диаметр для труб, что поможет избежать сложностей в погружении. Сами трубы используются как из асбоцемента, так и из отдельных отрезов труб из асбеста.

Процесс бурения

Основным прибором для ударно-канатного бурения является забивной стакан (см. схема). Он выполнен в виде куска трубы, в нижней части которой предусмотрена прочная режущая кромка со скосом. Она и дает возможность стакану врезаться в грунт глубже при каждом ударе. Наковальня, расположенная на верхней части бурового стакана, принимает удары штанги.

С помощью лебедки забивной стакан поднимают и опускают. Он врезается в грунт, захватывая часть породы с собой. Удержание грунта происходит за счет силы трения. Ударная штанга применяется для того, чтобы вбить стакан глубже: она необходима при поднятии и опускании, ударении забивного стакана по наковальне. Заполненный стакан после нескольких ударов поднимают на поверхность и опустошают, после чего процедуру бурения продолжают.

Используемый инструмент

Долото

Используется для разрушения породы.

Наиболее распространенное и простое в сборке крестовое долото. Корпус изготавливается из тяжелой твердой стали, которую можно найти на свалке. Штанга может быть изготовлен из автомобильной оси, а зубья — из листовых рессор легкового или грузового автомобиля.

Желонка

Используется для транспортировки жидкости из скважины, песка и буровой грязи. Применяется в несвязных грунтах и плывунах, а также для очистки скважины. Представляет собой обсадную / колонковую трубу в нижней части с резьбой, куда накручивается сменный башмак с клапаном. В верхней части присоединительный элемент для соединения с ударной штангой.

Изготовление желонки своими руками

Можно изготовить желонку своими руками следуя иллюстрациям:

Стакан забивной

Используется для бурения с отбором образцов столбиков керна. Представляет собой трубу со сменным режущим башмаком в нижней части, башмак с клапаном или без. На боковой поверхности выполняется прорезь для описания образцов нетронутого керна. В верхней части присоединительный элемент для соединения с ударной штангой.

Ударная штанга

Используется для увеличения силы удара и сохранения прямолинейности скважины. Обычно имеет следующие размеры — Длина: 2000, 4000, 6000 мм, диаметр от 110 до 220 мм, масса конструкции 180-1300 кг.

Ударно-канатное бурение

Бурение ударно-канатным способом – это наиболее долгий, трудоёмкий и древний способ создания скважин. Однако, этот способ позволяет наиболее качественно обустроить скважину. Данный способ заключается в том, что земля разрушается при дроблении её тяжелым снарядом, который сперва поднимают на определенную высоту, после чего опускают. Так данный снаряд разрушает грунт за счет собственного веса, который умножается на коэффициент свободного падения. Далее порода, которая разрушена таким образом, удаляется из шахты желонкой. Стоит отметить, что если бурение осуществляют на мягком песчаном грунте, то долото и желонка, как правило, объединены в единый снаряд.

Неоспоримый плюс такого способа бурения – это то, что при ударно-канатной технологии не нужна вода, бурильные растворы и прочее. Так водоносный горизонт можно намного более точно вскрыть и обеспечить наибольший дебит, а также эксплуатационный срок. Скважины, пробуренные ударно-канатным методом, могут прослужить до пятидесяти лет.

Весомым минусом такой технологии можно назвать то, что подобное бурение затратное. Помимо того, что технология трудоёмкая, также возникает необходимость в изоляции водоносных горизонтов. Проще говоря, количество обсадных колонн должно быть таким же, как и количество водоносных горизонтов и плывунов, которые располагаются в том месте, где будет производиться добыча воды. Это – дополнительные растраты на трубы крупных размеров, а также на услуги специалистов.

Какую выбрать технологию бурения скважины?

Скорее всего, не будет особенно большого выбора с технологией бурения. Шнековое бурение осуществимо не на любой земле. Если оно невозможно, то, скорее всего, будет использоваться роторное бурение, которое, по сути, вытеснило ударно-канатный метод с рынка.

Вместе с тем, при подборе бурильной компании, очень важно уточнять технологию бурения. Это нужно, как минимум, для того, чтоб понять, насколько адекватны цены, и какое качество работ ожидать.

Абиссинский колодец или скважина игла своими руками

Скважина игла получила название из-за применения иглоподобной обсадной колонны. Водоносный слой может находится на глубине до 20 метров. Монтаж абиссинского колодца позволит получить воду за 24 часа. Основные требования:

• Наличие забивной бабки и два человека;
• Дюймовая труба с сетчатым фильтром галунного плетения с острием на конце. Сетчатый фильтр нужен для предотвращения попадания во внутрь колонны крупных фракций. Забивается в грунт забивной бабки. По мере забивания наращивается дюймовыми муфтами. Процесс продолжается пока фильтровая часть не дойдет до плывуна. Проверка производится залитием в полость воды до начала поглощения;
• Уплотнить все резьбовые соединения;
• Установить насосную станцию.

Процесс сложен и ему нужно уделять максимум внимания. Обычно задействуется бабка или штанга. Штанга являет собой длинную металлическую арматуру или прут, наращиваемые по мере надобности (опускается вместе с обсадной колонной). Такой способ чреват последствиями, поскольку каждый толчок приходится дополнительной нагрузкой на наконечник. Соединительные муфты подвергаются механическим повреждениям и могут разорваться во время процесса.

Бабка — это груз с отверстием. Она надевается на обсадную колонну и применяется в качестве места для сильных ударов. За счет бабки механическая нагрузка распределяется равномерно по всей области, но не исключает повреждения резьбовых соединений. Исходя из этого, необходимо применять надежные инструменты и качественный материал.

Мосстройсервис рекомендует использовать винтовые соединения для наращивания, но только при условии соосности. Резьба должна выполняться на токарных инструментах. Не забывайте, разорванную трубу практически невозможно достать из земли, поэтому пользуйтесь только качественными материалами.

Большинство технологий бурения скважин своими руками были адаптированы для использования мощности машины вместо человеческой силы. Были разработаны мощные решения, которые позволяют бурить скважины большего диаметра намного глубже и быстрее, чем любой ручной способ.

Выбираем место для скважины

Бурят скважины в разных местах. Чтобы сократить расходы, нужно приложить некоторые усилия. Подбирая место для питьевого источника, руководствуйтесь такими советами.

• По возможности закажите геологическую разведку территории. Специалисты установят оптимальное место.
• Если нет желания тратить деньги на разведку, посмотрите, какая растительность имеется на участке. Длину корневища любого растения можно узнать в интернете.
• От источника до ближайшего строения должно быть 30 метров или больше.
• От источника до свалок, дорог и иных подобных источников опасной для здоровья грязи должно быть 100 метров или больше.

Также здесь стоит посмотреть тематические видео и побеседовать с соседями. Из видео можно узнать, при каких условиях может произойти затопление территории, а соседи могут подсказать, поднимается ли вода во время паводка. Ещё можно ориентироваться на глубину колодцев и скважин, которые расположены на соседних территориях.

Выбор способа бурения

Если грунты предельно неустойчивы, а водоносный горизонт с более-менее качественной водой залегает на глубине более 50-ти метров – самостоятельно пробурить артезианскую скважину не получится: для этого необходимо профессиональное роторное оборудование и сложные предварительные геологоразведочные работы. В этом случае придется заказывать услуги буровых компаний.

Если же вода залегает неглубоко и грунты достаточно устойчивы – вы сможете выполнить бурение буром скважины сами. При залегании воды на глубине до 5-ти метров, бурить скважину можно даже садовым ручным буром. Если же уровень воды находится на глубине до 10-ти метров, тогда вам понадобится второй человек, а также:

• шнековый бур с воротом;
• тренога;
• лебедка;
• соединительные штанги;
• металлическая (обсадная) труба.

Бурить буром скважину на воду можно двумя способами:

• Шнековое бурение – бурение винтовым шнеком в обсадной трубе, вбитой в землю. Постепенно из трубы извлекается грунт (выемка бура для очистки), и труба медленно опускается в шахту. Лебедка обеспечивает подъем бура с породой с глубины и питается от электромотора. Для ее удержания над скважиной, устанавливается тренога. После достижения водоносного слоя, необходимо трубой расширить шахту (качение) и обсыпать ее снаружи мелким гравием.
• Ударно-канатное бурение – бурение ледорубом в «стакан» (трубе с увеличенным диаметром), над которой устанавливается лебедка на треноге. Каждые 0.5- 1.0 м бурения, стакан чуть вытягивается вверх и резко опускается на место.

Преимущества и недостатки

К достоинствам ударно-канатного бурения можно отнести:

• в большинстве случаев качественное вскрытие и дальнейшее опробование водоносного пласта;
• отсутствие необходимости обеспечения установки глиняным раствором и водой;
• успешное проведение бурения в галечниково – валунных прослойках, а также в породах, легко впитывающих промывочные жидкости;
• возможность освоения скважины в краткие сроки – сразу после завершения бурильных работ. Благодаря применению данного способа водоносные горизонты не засоряются, они сохраняются в таком же виде, что и до бурения:
• возможность выполнения бурильных работ скважины при больших начальных диаметрах, достигающих 500 мм и более;
• взятие раздельных проб (образцов) водоносного горизонта во время бурения.

Недостатки ударно-канатного бурения:

• самый большой недостаток — это низкая скорость бурения;
• невозможность бурения в некоторых песчанных грунтах;
• проблематичность бурить глубокие скважины;
• только вертикальное бурение.

2 Этапы работы

Важно помнить, что бурение с применением забивных стаканов чаще всего используют во время работы на не сыпучих и сравнительно мягких породах. Поэтому на сыпучих грунтах использование данной разновидности бурения не рекомендуют.

Причина проста – в сыпучих породах частицы имеют недостаточную силу связи друг с другом, из-за чего для того, чтобы удержаться внутри корпуса забивного стакана им попросту не хватает силы трения, поэтому он во время выхода из забоя стает пустым, а сыпучий грунт забивает тело скважины.

Здесь может помочь только желонка, которая применяется при бурении скважины на сыпучих грунтах. В нижней части конструкции желонка есть специальный клапан, открывающийся во время врезания желонка в породу, в результате чего открывается свободное продвижение для сыпучего вещества.

Когда желонку поднимают наверх, клапан под весом захваченной породы в свою очередь закрывается и таким образом возникает препятствие для высыпания грунта. После того, как желонка поднимается на поверхность и освобождается от породы, процесс повторяется по новому кругу.

Если вы начали бурить скважину с помощью ударно-канатного способа на каменистых и твердых породах, то лучше всего использовать специальное буровое долото, которое выполняет функцию желонка или забивного стакана. Именно ударное действие долота гарантирует разрушение каменистых и твердых грунтов, они быстро измельчаются и превращаются в достаточно мелкие частицы. С применением желонки они в дальнейшем без проблем извлекаются наверх со дна новой скважины.

Очень важно во время осуществления бурения ударно-канатным методом придерживаться основных этапов работы. Самым главным этапом является сборка и точная установка конструкции в требуемом месте. Если все сделать правильно, особенно своими руками, то никаких трудностей во время создания новой скважины возникнуть не должно.

Если вы начали бурить на сыпучем грунте, или на породах с его прослойками, то нужно следить, чтобы скважина не засыпалась грунтом. В этом случае нужно внутрь скважины установить специальные стальные обсадные трубы. Здесь важно, чтобы первой отрезок используемой трубы был с небольшим расширительным конусным башмаком.

Обсадные трубы при этом должны иметь больший диаметр, чем диаметр самого забивного стакана. Это даст возможность последнему свободно перемещаться в скважине. Интересно, что во время опускания обсадных труб в скважину своими руками, которое осуществляется с помощью не очень сильных ударов или просто под собственным весом, из-за своего большего диаметра они попросту срезают часть грунта со стенок скважины.

Стоит помнить, что использование ударно-канатного способа бурения можно значительно облегчить, так как все требуемые в этом случае детали вполне реально изготовить самостоятельно, еще и в домашних условиях. Специальные глубокие познания в этой сфере вам не потребуются, главное – это иметь желание.