Что самое главное на дачном участке? Конечно, вода! И если к нему не подведен централизованный водопровод, ничего не остается кроме как рыть колодец, заказывать буровые работы или произвести бурение скважины на воду своими руками.
Бурение скважины своими руками обеспечит Вас, и Вашу семью чистой водой
Когда водоносный слой залегает не глубже 10 м, проще вырыть колодец. Но если он намного глубже, придется бурить скважину. Разумеется, вода в ней не обязательно окажется питьевой. Определить качество воды можно, сдав образец в санитарно-эпидемиологическую службу.
Однако не пригодную для питья воду, можно использовать в строительных работах, для полива и для хозяйственных нужд. К тому же, если ее состав и свойства ненамного отклоняются от нормы, ее можно очистить специальной системой очистки.
Перед тем как начинать бурильные работы, обязательно проверьте, нет ли на вашем участке каких-нибудь коммуникаций, трубопроводов и т. д.
Скважина вручную: ударно-вращательное бурение
Самый древний и технологически простой способ добраться до воды – это бурение буквально вручную, с применением только собственной физической силы человека. Таким образом можно пройти скважину с диаметром не более 20-25 см, а ее глубина обычно не превышает 20-25 м (хотя теоретически возможно пробурить и скважину до 70 м).
Это делают, углубляясь в землю различными бурами, а твердые и сыпуче-плывучие породы проходят долблением специальными долотами и стаканами. Буровые инструменты подсоединены к металлическим стержням (буровым штангам), которые вращают с помощью ворота или попеременно опускают и поднимают, сбрасывая выбранный грунт и породу в забой (удары производятся ударной бабой).
При этом можно обойтись без буровой вышки. Буровая вышка для ударно-вращательного способа бурения гораздо ниже, чем для ударно-канатного – всего 3-3,5 м.
Штангами для неглубокого (до 25 метров) бурения могут служить газовые трубы внутреннего диаметра 33, 42 или 48 мм. Длина одного колена штанги – 5 м. Набор соединенных в одну трубу буровых штанг называется буровой колонкой.
Обеспечение водой частного дома
Газовые муфты, как и водопроводные, для соединения штанг не рекомендуются: они не очень прочные, да и длины не хватает. Лучше специально изготовить бочкообразные длинные муфты с гладкими концевыми внутренними проточками. Соединять штанги можно и другими способами, однако эти способы менее надежны и штанги могут порваться в самый неподходящий момент…
Бурение скважин вручную производится укороченными штангами длиной 1,5 м. При бурении скважин с буровой вышкой применяются трехметровые штанги.
Порядок и технология работы:
- На том месте, где вы собираетесь закладывать скважину своими руками, выройте и оборудуйте квадратный шурф размерами полтора на полтора метра и глубиной не менее двух метров. Он нужен для того, чтобы непрочный верхний слой грунта не осыпался;
- Стенки шурфа обшиваются досками, а на дне оборудуют пол: на два горизонтально уложенных лежня прибейте поперек 150-миллиметровыми гвоздями доски толщиной 50 миллиметров. Можно настелить пол на лежнях и на поверхности грунта вокруг скважины;
- Соберите буровую вышку и приступайте к работе. Бур помещается в центр буровой вышки, на него наращивается штанга. На конец выступающей штанги закрепляется трос от ворота;
- Через каждые 50-70 см инструмент нужно поднимать и очищать. Устье скважины при бурении начинает сильно разрабатываться, поэтому пробурив первые 3-4 м, необходимо укрепить ее – обсадить одним или двумя звеньями обсадной трубы. Снизу она имеет режущий башмак, а сверху патрубок, чтобы резьба не заминалась;
- Обсадная труба, закрепленная на деревянном (стальном) хомуте должна располагаться в скважине свободно;
- Поднимая и опуская штанги в забой, нужно развинчивать их не по одному звену, а по два или три. Эти конструкции-«столбы» нельзя ложить на землю: при подъеме они могут погнуться;
- Отставляя в сторону, прислоните их к надежной вертикальной опоре;
- Плавающие пески вынимают из забоя ударным способом (используется желонка), вязкие породы можно бурить змеевиком, желонкой или ложковым буром. Когда пройдете водоносный слой и достигнете водоупорного слоя – пора заканчивать бурение и очищать скважину с помощью желонки;
- На дно скважины опустите фильтр в виде металлической сетки. Он нужен для того, чтобы песок не попал на дно скважины. Зазор между фильтром и стенкой скважины засыпьте крупным песком. После можно устанавливать электрический насос.
Как правильно заложить скважину
Бурение скважины на участке
Одна из проблем при ударно-вращательном бурении – заложение скважины. Дело в том, что при бурении ложковыми бурами часто скручиваются штанги, и неприятность эта случается тем чаще, чем глубже скважина. Наклонную скважину трудно бурить и укреплять ее обсадными трубами, еще труднее поднимать из нее обсадные трубы.
Если используется тренога, скважину закладывают подвешенным инструментом, и она получается строго вертикальной. Когда штанги удерживают руками, закладывать скважину нужно втроем: двое рабочих закручивают бур-ложку, третий следит, чтобы штанга располагалась вертикально. Углубив бур на половину длины, его нужно вынуть, очистить и продолжить бурение, подливая в забой воду.
Тогда стенки не будут осыпаться и обмуруются. Потом необходимо еще раз проверить вертикальность скважины. Если заметили перекос, придется начинать все сначала. Это в любом случае проще, чем пытаться исправлять скважину на большей глубине.
Бурение ударно-канатным способом
Этот метод проходки скважин может применяться для бурения в любых грунтах и не требует сложного оборудования.
Для ударно-канатного бурения нужно изготовить буровую вышку: треногу из металлических труб или из бревен диаметром 15-20 см и высотой 8-9 метров. На верхушке опоры скрепляются железным шкворнем, к нему крепится блок для подвешивания забивного стакана.
https://www.youtube.com/watch?v=8z1mWLwswOg&feature=related
Этот бур представляет собой трубу длиной около 2-х метров, нижняя часть которой имеет режущую кромку со скосом внутрь стакана. С помощью троса стакан воротом поднимают над забоем и сбрасывают вниз – врезаясь в дно, он захватывает грунт.
Сделать ворот очень просто. В торцы обычного бревна вбиваются обрезки стального прутка или трубы – это его ось. С одной стороны к оси приваривается ручка из того же материала, изогнутая в форме буквы «Г». Монтируется ворот между двумя опорами треноги.
Бурение скважины своими руками — решение многих проблем
Когда стакан наполняется, его поднимают на поверхность и очищают. После процесс повторяется. Извлекают грунт через прорезь в боковой части. Для увеличения силы удара стакан утяжеляют: в его верхней части устанавливается ударная штанга. Поднимаясь и опускаясь, она ударяет сверху по наковальне стакана, и он заглубляется больше.
Достаточно плотный грунт не высыпается из забивного стакана при движении и ударах, прилипая к его стенкам и поднимаясь в нем снизу вверх. Для бурения сыпучего грунта используется желонка: ее обратный клапан удерживает грунт внутри.
Чтобы скважина не обрушилась при прохождении водоносных слоёв или сыпучего грунта, одновременно с бурением в нее опускают обсадные трубы. Но если сыпучих грунтов и промежуточных водоносных слоёв нет, то это делать не обязательно. В таком случае обсадные трубы ставят после окончания бурения.
Скважину в каменистом грунте проходят буровым долотом. Его удары разрушают и перемалывают породу, а удаляют ее с помощью желонки.
После прохода водоносного слоя бурение заканчивают и устанавливают фильтр-сетку.
Виды и применение буровых головок
Некоторые умельцы изготавливают буровой инструмент для проходки скважин в виде обычного бурава – стального диска с отогнутыми кромками и вырезанным узким сектором.
Но такой бур годится только для работы в пластичных породах, которые не обваливаются. К тому же он очень легко “скользит” в сторону и ствол скважины получается неровным. Невозможно с его помощью и уширить скважину для обсадной трубы. Поэтому лучше ничего не выдумывать и выбирать подходящий инструмент в зависимости от вида породы.
Ложковый бур (бур-ложка)
Для проходки глинистых, песчано-глинистых грунтов и суглинка больше всего подходит ложковый бур: цилиндр из листовой стали, имеющий отогнутую левую режущую кромку. В корпусе цилиндра проделана спиральная или продольная прорезь. Ложка забирает породу режущими кромками (вертикальной и нижней) и за одно погружение может углубить скважину на 30 или 40 сантиметров.
Бурение скважин под воду
Длина бура-ложки около 70 сантиметров, а его диаметр зависит от диаметра буримой скважины. Выбранная в скважине порода вынимается вместе с инструментом и вычищается из него.
Особенность этого инструмента в том, что его корпус смещен от оси вращения. Ось нижнего сверла бура-ложки совпадает с осью вращения штанги, а ось его тела смещена на расстояние (эксцентриситет) 10-15 мм. Поэтому вращаясь, кромка бура срезает грунт со стенок, создавая скважину, диаметр которой больше самого диаметра бура.
Обычно при опасности обвалов одновременно проводят и бурение скважины, и закрепление ее стенок обсадной трубой. Бур-ложка свободно проходит внутри труб, поэтому в таких случаях он незаменим.
Песок и другая сухая порода в ложковом буре не удерживается, поэтому в скважину нужно регулярно подливать воду (одновременно она служит и смазкой). Опытным путем определено, что вливать нужно приблизительно литр воды на каждое опускание бура.
Змеевиковый бур (бур-змеевик)
Для проходки плотных глинистых грунтов и суглинков применяют бур-змеевик (змеевиковый бур), который похож на бурав по дереву. Его нижнее режущее лезвие имеет форму “ласточкин хвост” и делается из закаленной стали. Змеевик работает как штопор, ввинчиваясь в породу. Когда его поднимают, она прилипает к винтовым лопастям. Для того чтобы породы не набиралось слишком много и ее вес не порвал штанги, змеевик во время работы через несколько оборотов штанг слегка приподнимают.
Изготовить такой бур самостоятельно достаточно трудно, поэтому проводя бурение скважин под воду своими руками, можно использовать отрезки винтовых шнеков от сельскохозяйственных машин. Снизу к части шнека с несколькими витками приваривается конический штырь – он нужен для того, чтобы отцентрировать бур в забое, – а сверху кусок трубы для соединения со штангой.
Неплохо показали себя в бурении плотных глин и суглинков обычные рыболовные ледовые буры.
Бур-долото
Изготовление оборудования для бурения скважин своими руками — это разумная экономия, которая обеспечит Вас чистой и полезной водой
Твердые породы и валунно-галечниковые отложения можно победить буровым долотом (техника ударного бурения). Формы буров-долото очень разнообразны: крестовые, плоские и т. д. Для ручного бурения в глине используют спиральный бур (скрученная спираль, шаг которой равен диаметру).
Нижнее его основание – 45-85 мм, а длина лезвия в среднем 260-290 мм. Для изготовления этого инструмента берутся цельные куски стали, лезвие обязательно закаливается.
Для пород разной крепости предназначены долота с разными углами заострения. Относительно мягкие породы требуют двугранного угла заострения (70-30°), твердые породы и валунно-галечниковые отложения – 110-130°.
Форма долота тоже выбирается в зависимости от вида и твердости породы. Так, бурение пород не очень твердых производят зубильным (плоским) долотом, а более твердые поддаются двутавровым, имеющим лезвие в форме буквы “Z”. Крестовым долотом бурят твердые трещиноватые породы.
Два его лезвия пересекаются под углом в 90 градусов, и его не заклинивает в трещине. Для твердых пород применяют и скругляющее долото: оно формирует более точную округлость скважины и хорошо работает для валунно-галечниковых отложений и трещиноватых пород.
Эксцентричное долото пробуривает скважины, чей диаметр превышает размер лезвия. Для дробления маленьких валунов или их смещения в забое использует пирамидальное долото (в форме клина).
Изготовить долота классической формы в домашних условиях очень сложно. Но можно попытаться сварить инструмент из мягкой стали с твердоплавной наплавкой режущих кромок. Другой выход – сделать долото составным: корпус из мягкой стали, а режущая часть набирается из стальных зубильных лезвий, их можно заказать в кузнице (из куска листовой рессоры, обрезков стали от гильотин по металлу и т. п.).
Такие лезвия нужно закаливать, но учитывая, что особая долговечность инструментам не нужна – долота будут использоваться фактически один раз, на одну скважину их прочности в любом случае должно хватить.
Желонка — особый бур
Для бурения рыхлых, сыпучих, а также обломочных (галечник, пески, гравий, ил) и мокрых пород и для очищения скважины от шлама после долота применяют бур, который называется “желонка”. Он извлекает породу ударным методом, внизу бура-желонки есть наконечник, чей диаметр на 4-6 мм больше диаметра корпуса. Желонки существуют поршневые и обычные. Корпус бура изготовлен из стальной трубы (2-4 метра) и имеет боковое окошко, через которое высыпают отработанный грунт.
Снизу расположен стальной башмак с клапаном, сверху нанесена резьба, с помощью которой желонка крепится к канату или штанге. Обычный бур-желонка оборудован клапаном в виде шарика (в желонках небольшого диаметра) или в виде стального диска, который иногда уплотняется кожей или резиной.
Бурение скважины
Внутрь более сложной по устройству поршневой желонки устанавливается поршень, которым управляет штанга.
При ударе о породу башмак желонки врезается в нее, при этом клапан приподнимается, и порода оказывается внутри.
При поднятии клапан закрывается, и не дает ей высыпаться. Когда желонка заполняется, бур извлекают из забоя и очищают. Для этого служит специально устройство – оно позволяет повернуть желонку клапаном вверх, не отсоединяя ее от штанги.
Как поймать штангу?
В домашних условиях буровые колонки часто составляют из штанг, используя неподходящие крепления, поэтому штанги рвутся и падают в забой. Иногда это случается и потому, что неопытный бурильщик не удержал ее в руках. И что теперь делать?
Вытащить оторвавшуюся штангу можно с помощью специального инструмента, который называется “метчик” или “ловильный винт”. Это конический стальной закаленный винт, его нижний конец свободно входит в отверстие штанги. Он имеет продольные канавки, которые предназначены для стружки (она образуется, когда винт прорезывает стенки трубок).
Бур для разработки скважины
А что если отверстие оторвавшейся трубы смялось? Или в забой свалился другой рабочий инструмент? Для вытаскивания таких предметов применяется ловильный колокол. Похожими ловильными инструментами достают и провалившиеся внутрь обсадные трубы.
Когда в упавшей внутрь скважины штанге сверху есть муфта, ее вытаскивают так называемым «счастливым» крюком – им подхватывают потерю под муфту.
А вот мелкие предметы достают из забоя особым ловильным штопором – это спирально согнутая стальная полоса с резьбой для крепления штанги. Его опускают вниз и вращают. Вместе с породой он захватывает потерянный предмет.
Хитрости, облегчающие работу:
- Если порода каменистая, иногда проще извлечь камни из скважины, а не дробить их в забое. Народные умельцы-строители уже много лет придумывают для таких случаев самые разные ухищрения и подъемные устройства. Это так называемые «пауки», разнообразные вилки с несколькими стальными зубьями и тому подобное;
- Одно их таких устройств для ловли камней представляет собой пару инструментов: своеобразный сачок (овальный приваренный к штанге стальной пруток, на котором закреплен мешок) и гарпун – заостренный стержень из стали, к которому на конце приварена под углом острая пластинка. Камни и валуны вылавливают так: плотный каменистый суглинок размачивают водой, «гарпуном» выворачивают из него валун и закатывают в сачок;
- Если у вас нет подходящих труб для штанг, их можно смастерить из дерева с металлическими наконечниками, а соединить на болтах внахлестку. Такая конструкция описана в старых руководствах – во времена наших прадедушек часто обходились без стальных труб. Штанги можно делать из тонкослойной ели, ясеня, лиственницы и дуба. Правда, деревянными штангами бурили на очень малую глубину исключительно ударным способом. Но для песчаного и других мягких грунтов они вполне пригодны.
Так что изготовление оборудования для бурения скважин своими руками возможно практически в любых условиях, а перечень доступных для этого материалов достаточно широк. Не представляет особой сложности и технология бурения. Главное – четко придерживаться технологии и не пытаться сэкономить на инструментах.