Бурение скважин на воду своими руками от А до Я: особенности и правила бурения

Альтернативный источник водоснабжения обустраивают не только в местности, где нет центральной магистрали. Его делают из-за перебоев со снабжением, изношенности коммунальных сетей, низкого напора или качества жидкости. Организация индивидуального источника стоит дорого, а выполнить бурение скважины на воду можно своими руками. Пошаговое руководство по строительству, описание устройства, фото и видео процесса, помогут сделать собственную систему по добыче живительной влаги.

Основные виды

Есть несколько способов извлечь воду из недр земли: абиссинский колодец, скважина на песок или известняк. Какой из них можно применить на участке, зависит от характера грунта, наличия необходимого оборудования, финансов.

[article-rel]

Если водоносные слои залегают близко к поверхности или рядом есть родник, неглубокий колодец станет постоянным источником жидкости. Его обустройство не потребует бурового оборудования: выкопать шахту диаметром 1,2 м можно лопатой вручную. Абиссинская скважина – разновидность колодца, только узкая и глубокая.

В фильтровой скважине забор жидкости осуществляют из водоносного песка. Глубину шурфа закладывают от 15 до 30 м, диаметр – 10-18 см. На нижнем конце водонапорной трубы размещают фильтр. Последний делают из плетёной нержавеющей сетки. Её припаивают к первому звену напорной колонны. Дебита скважины хватит для водоснабжения небольшого дома с двумя разборными точками. При постоянной эксплуатации источник прослужит до 15 лет, если пользоваться им сезонно – то не более 5 лет. Однако после заиливания конструкции её можно промыть, подав во внутрь воду под высоким давлением. Если процедура не поможет, рядом обустраивают новый источник.

Артезианскую скважину бурят глубиной 100 и более метров. Напорную колонну не оснащают фильтром: вода, скопившаяся в трещинах известняка, может быть не только кристально чистой, но и иметь незначительную минерализацию. Заранее определить глубину шурфа сложно, предварительно можно узнать о параметрах скважины у соседей. Ввиду неравномерности залегания водоносных слоёв корректировать количество обсадных труб придётся в процессе бурения.

Устройство скважины

В общем понимании «скважина» – это узкая вертикальная шахта, которую прокладывают до водоносного слоя. Её стенки укрепляют обсадными трубами. Диаметр последних зависит от планируемого объёма добычи жидкости. Скважины оснащают устройствами, повышающими их производительность, позволяющими обеспечить бесперебойное водоснабжение дачного участка.

Обсадные трубы

В процессе бурения рыхлый грунт осыпается в шахту. Это явление приводит к нарушению геометрии ствола, увеличению нагрузки на рабочий инструмент. Последний может заклинить либо его невозможно будет извлечь из грунта. Для придания шурфу правильной формы и исключения последующего осыпания земли применяют обсадные трубы. Они обязательно должны быть одинакового размера для формирования ровного цилиндрического ствола.

Для обсадки применяют стальные или полимерные трубы, реже чугунные или асбоцементные. Металлические элементы соединяют сваркой или резьбовыми муфтами. Полимерные трубы спаивают между собой, чугунные стыкуют посредством фланцев, которые скручивают болтами. Зазор между наружными стенками обсадных элементов и грунтом заполняют цементным раствором формируя устье скважины.

Внутренняя труба с фильтром

После обсадки в ствол опускают водозаборную трубу. Она нужна для подъёма жидкости со дна скважины на поверхность. Внутреннюю трубу делают из металла или полимеров. Последний способ более предпочтителен: конструкция имеет меньший вес и минимум стыков по длине, а материал не подвержен коррозии. В нижней части делают водозаборные отверстия, которые закрывают фильтрующей нержавеющей сеткой.

Оголовок

Верхнюю часть обсадной трубы закрывают крышкой. Это необходимо для защиты скважины от негативного воздействия непогоды, попадания посторонних предметов и мусора. Оголовок из перевёрнутого бака или полиэтиленовой плёнки считают временной мерой: он не защитит от весеннего паводка или проникновения насекомых. Крышка выполняет несколько функций:

1. Герметизирует обсадную трубу.
2. Защищает скважину от промерзания зимой.
3. Удерживает погружной насос и внутреннюю трубу.
4. Предотвращает порчу оборудования вандалами.

Кессон, адаптер, пакер

Водопроводная система, оголовок и насосные агрегаты зимой нуждаются в защите. Отрицательная температура может привести к замерзанию жидкости в трубопроводах или другом оборудовании. Для защиты скважины её компоненты размещают в герметичных ёмкостях – кессонах. Применяют стальные или пластиковые сосуды, вкопанные в землю. Их размер должен быть достаточен для размещения внутри насосного оборудования, а также его обслуживания.

Скважинный адаптер нужен для вывода внутренней водоподъёмной трубы за пределы обсадной колонны. Он имеет Г-образную конструкцию, что позволяет выполнить подвод коммуникаций через боковую поверхность скважины. Преимущество адаптера:

1. Низкая цена. При такой технологии не нужно обустраивать кессон над скважиной – адаптер просто размещают на глубине ниже отметки промерзания грунта и засыпают землёй.
2. Простота монтажа. Все соединения выполняют на резьбе без сварочного оборудования.
3. Высокая герметичность системы. Трубопроводы могут выдержать давление до 1,6 МПа.
4. Скрытность монтажа. Скважина выглядит незаметно, её легко спрятать или замаскировать.

Пакер представляет собой инструмент, применяемый при проведении буровых работ с целью изоляции и разобщения отдельных слоев породы. В отличие от цементных или глиняных тампонов, его применяют для временного разобщения пластов. Цели использования пакеров различны, но все они основаны на требовании изолировать обсадную колонну в процессе эксплуатации скважины. Это может потребоваться для ремонта, устранения гидроразрывов, проведения гидропескоструйной перфорации, очистки забоя. Основное свойство инструмента – способность выдерживать большие перепады давления.

Виды бурения

Пробурить скважину для воды своими руками можно несколькими способами: шнековым, роторным, колонковым, ударно-канатным. Применяемость каждого вида зависит от технического оснащения, глубины на которой находится водоносный слой, характеристики грунтов. Между собой они различаются по способу разрушения пород, методу извлекания грунта из канала.

Шнековое

Подобный вид бурения наиболее простой и доступный. Шнековое оборудование имеет малый вес и габариты. Бурильную установку можно сделать самостоятельно. Рабочий орган – винтовой шнек, который разрушает грунт, задерживает его на своей поверхности и извлекает наружу. При формировании шурфа не применяют буровой раствор для смазки инструмента или размягчения земли. Шнеком нельзя бурить скальные или каменистые породы, а также плывуны.

Читайте также: Как сделать окучник для мотоблока своими руками: изготовление и настройка

Роторное

Суть метода заключается в приведении в движение рабочего органа посредством электродвигателя или бензинового мотора. Как правило, установки роторного бурения монтируют на мобильных платформах. Это позволяет быстро доставить оборудование к месту работы и собрать его в рабочее положение. Преимущества роторного метода:

1. Скорость. Бурение ротором происходит в несколько раз быстрее.
2. Универсальность. Применение различных долот позволяет работать даже со скальными породами.
3. Компактность. Оборудование занимает мало места, по сравнению с установками ударного типа.

Колонковое

Вид бурения, при котором разрушение грунта происходит по кольцу, а не по всей площади шурфа. Оставшийся грунт сохраняет форму цилиндра – керна. Как правило, метод колонкового бурения применяют в геологоразведке при изучении состава почвы. Но к такому способу прибегают и при прохождении скважины своими руками под воду, когда попадаются крепкие породы. Дополнительно инструмент промывают водой.

Ударно-канатное

Наиболее трудоёмкий способ бурения. Процесс формирования шурфа заключается в забивании рабочего инструмента (желонки) в грунт. При падении происходит захват породы и поднятие её на поверхность. Желонку делают из отрезка трубы длиной от 1 до 2 м. В нижней части устанавливают лепестковый клапан, который закрывается для предотвращения выпадения грунта. В верху вырезают окошко, через него вынимают поднятую землю. По бокам трубы крепят проушины, за которые цепляют трос.

Изготовление бурового инструмента

Скважину своими руками можно сделать без специального оборудования. Для изготовления ручного бура не потребуются сложные инструменты или опыт. Садовый вариант коловорота не нуждается в разборной штанге: сделать неглубокую ямку для саженцев или под столб можно и монолитным приспособлением. Когда бурят скважину под воду, инструмент оснащают секционными штоками. Последние нужны для наращивания бура по мере углубления в землю.

Секции делают из бесшовных водогазопроводных труб. Такой материал хорошо передаёт крутящий момент от рукоятки к рабочему органу. Длина секции составляет 1,2-1,4 м. Основной элемент составной штанги – замок, деталь, которая соединяет все части в единый буровой стержень. Конструкция его должна обеспечивать простоту сборки во время буровых работ. Варианты замков:

1. Резьбовые муфты. На концах каждой секций делают винтовую нарезку или приваривают металлические ниппели. В последнем случае контролируют соосность деталей, иначе бур будет уводить в сторону. Секции свинчивают между собой с последующей фиксацией, чтобы предотвратить раскручивание в процессе работы.
2. Винтовые. К одному краю секции приваривают гайку, к другому – болт. Такая конструкция бура подойдёт для дачи, когда глубина скважины не превышает 10 м. При протяжённой проходке штанга будет изгибаться и деформироваться.
3. Приварные муфты. Их делают из трубы большего диаметра. Муфты приваривают с одного края секции, а второй оставляют свободным. Все элементы последовательно собирают, фиксируя каждый стык болтом или шпилькой.

Помимо штанги, изготавливают рабочий орган и рукоятку. Режущую часть бура делают из металлической трубы и стального листа толщиной 5 мм. Последовательность изготовления:

1. К трубе диаметром 40-50 мм приваривают толстое сверло или металлическую пику, сделанную из автомобильной рессоры. В последнем случае хвостовику придают форму копья. Пика будет задавать направление и разрыхлять грунт непосредственно под буром.
2. Из листового металла вырезают элементы шнека. Для этого на поверхности размечают две концентрические окружности – внутреннюю по диаметру трубы, а внешнюю – по размеру скважины.
3. Надрезают диски по радиусу с одной стороны. Придают заготовкам винтовую форму, скручивая их под углом 30 °.
4. Надевают их на трубу последовательно соединяя между собой. К нижней части приваривают лезвие для рыхления грунта. Нож делают из легированной стали, которая будет долго работать без заточки.
5. К верхней части бура приваривают муфту для соединения со штангой.

Читайте также: Как сделать картофелесажалку своими руками: чертежи, принцип работы

Пошаговая технология бурения

Шнековый способ наиболее простой метод бурения водяной скважины. Им можно проделать шурф глубиной до 40 м. Однако некоторые грунты пробурить не получится. Если на участке залегают скальные породы или каменистая почва, инструмент не в состоянии будет их преодолеть. Наибольшая эффективность бура достигается на рыхлых и глинистых грунтах. О характере почвы можно узнать у ближайших соседей, которые обустроили водяной источник у себя на участке.

Необходимые инструменты

Перед началом работы подготавливают нужное оборудование и приспособления. Прежде всего, делают бур, штангу, опорную вышку. Последнюю собирают из труб круглого или квадратного сечения. Буровая тренога должна быть устойчивой и жёсткой, чтобы выдержать вес всех компонентов системы. Количество секций штанги, а также обсадной колонны зависит от глубины залегания водоносных слоёв, их можно подготовить с запасом либо добавлять в процессе работы. Кроме этого, облегчат бурение ручная лебёдка и механизированный вороток.

Изготовление шнека из подручных материалов

Основной компонент бурильного оборудования – шнековый разрыхлитель. Он предназначен для выемки грунта из скважинного канала. В общем случае шнековый бур состоит из центральной трубы диаметром 10 см, направляющего наконечника и винтовых лопастей. Центральный стержень делают из легированной стали, края его расплющивают или затачивают. Сам шнек собирают из отдельных гнутых элементов. Все детали соединяют сваркой.

Проведение буровых работ

Обустройство скважины на дачном участке начинают с возведения буровой треноги. Непосредственно под её центром выкапывают лунку немного большего диаметра, чем бур. Чтобы стенки не осыпались, их укрепляют деревянными или фанерными щитами, затем приступают к основным работам. Последовательность бурения:

1. В лунку опускают инструмент и начинают постепенно углубляться в землю.
2. По мере накопления грунта бур извлекают и очищают.
3. После прохождения первого метра, стенки шурфа укрепляют обсадной трубой.
4. Когда бур достигнет твёрдого грунта, удлиняют рукоятки коловорота, чтобы облегчить вращение инструмента.
5. Продолжают углубляться в землю, периодически извлекая, очищая оборудование и удлиняя штангу. Параллельно с этим забивают обсадную трубу.
6. Бурят шурф до тех пор, пока доставаемый грунт не станет влажным. Затем ещё немного заглубляют канал. При формировании колонны не стоит опускать трубы до дна. Они не должны доходить до самой нижней точки приблизительно на полметра.
7. Пространство между обсадной трубой и стенками канала заливают бетоном, формируя горловину источника.
8. На дно опускают погружной насос и устанавливают оголовок, чтобы закрыть верх скважины.
9. На трубопровод прикручивают фильтры грубой и тонкой очистки.

Для создания скважин различных типов и назначения в рыхлых песчаных грунтах чаще всего практикуют шнековое бурение. Популярность метода обусловлена его эффективностью, простотой, высокой скоростью и отсутствием сложного оборудования.