Скважина своими руками. подробно о сложном

Разновидности водяных скважин

В зависимости от глубины водоносного слоя, к которому бурится скважина, и особенностей ее устройства, различают три основных вида сооружений:

• абиссинская скважина (своими руками ее сделать проще всего за счет относительно малой глубины);
• песчаная;
• артезианская.

Выбор вида сооружения зависит от:

• особенностей местности, в том числе разведанной глубины грунтовых вод, характера грунтов;
• рельефа и застроенности участка – при плотной застройке или малых габаритах усадьбы использование тяжелой бурильной техники невозможно или сильно затруднено;
• бюджета строительства.

Основными характеристиками скважины считаются (и указываются в ее техническом паспорте при обустройстве специальными организациями):

• уровень залегания водоносного слоя;
• непосредственная глубина скважины (не обязательно совпадает с глубиной бурения);
• условный диаметр сооружения (определяется по обсадным трубам);
• данные по геологическому разрезу;
• уровни водоносного горизонта (статический и динамический);
• дебит скважины.

Дополнительно желательно знать требуемые характеристики насосного оборудования.

Геологическим разрезом в данном случае называется поперечный (по отношению к поверхности земли) разрез поверхностных пластов осадочных пород с указанием глубины залегания водопроницаемых и водонепроницаемых слоев, горизонтов подземных вод. На основании данных геологического разреза указываются уровни залегания водоносных слоев.

Статический и динамический уровень водоносного горизонта определяются по результатам бурения. Первый – до начала откачки воды, второй – в процессе активного использования.

Для нормальной работы насосного оборудования насос заглубляют ниже динамического уровня на 5…10 м. Это дает его постоянное погружение даже при оскудевании водоносного слоя и усиленного использования водных ресурсов потребителями.

Под дебитом (производительностью) скважины понимают количество воды, подаваемой ей за единицу времени. Чаще всего измеряют дебит в метрах кубических в час (реже в минуту), литрах в час, литрах в минуту. Расчет производительности проводится специалистами, однако примерные вычисления для вертикальной или наклонной скважины может сделать и любитель.

При бурении скважины своими руками технический паспорт обычно не составляется, хотя это неверно. Записи о том, какими были на момент начала эксплуатации уровень водоносного слоя, производительность и количество включений в воде, помогут определить причину и характер проблем при дальнейшем использовании.

Советы по выбору места бурения скважин на воду в доме

Чтобы обеспечить свой дом качественной водой, к вопросу выбора места сооружения источника необходимо подходить с учётом рекомендаций специалистов. В обобщённом виде они звучат так:

1. Наиболее подходящий вариант – самое высокое место приусадебного участка. Если будет создаваться скважина под воду своими руками в низине, дождевые и талые воды подтопят кессон и попадут в ствол. А это приведёт к загрязнению воды и к заражению её болезнетворными микроорганизмами
2. Избегайте строительства скважин поблизости от источников загрязнения – животноводческих ферм, септиков, выгребных ям, гаражей и проч. Нормативные документы в этом отношении гласят: удалённость скважин от подобных объектов должна быть не менее 50 метров. Правда, допускается сокращать это расстояние до 30 метров. Многочисленные проверки показали, что и на таком удалении от источников загрязнений вода в доме будет чистой.
3. Проверьте, есть ли на участке соседей потенциально опасные объекты. Нелишним будет также поинтересоваться их планами на будущее. Не исключено, что они собираются установить вольер для животных недалеко от места планируемого строительства источника.
4. Выше было сказано, что существуют разные способы бурения скважин на воду. Если предполагается использование тяжёлой техники, необходимо обеспечить её подъезд к месту работ. При этом минимальной шириной проезда принято считать 3 метра. Над землёй также понадобится достаточное пространство: высота буровой мачты может достигать 10 метров.
5. В подвале вновь возводимого дома бурить скважину не рекомендуется. По окончании его строительства обслуживание источника станет невозможным, поскольку над скважиной должно иметься в наличии свободное пространство не меньше 7 метров в высоту.

Независимо от вех вышерассмотренных способов бурения скважин на воду, более дёшево проведение этих работ обойдётся в зимний период, когда фиксируется достаточно высокое залегание воды. Но здесь нужно понимать, что летом, а тем более жарким, хозяева дома могут оказаться без водоснабжения.

Бывают случаи, когда гидрогеологические характеристики конкретного района изучены слабо.  Тогда выбор вида источника рекомендуется производить с учётом данных, полученных от вскрытия водоносного горизонта разведочной скважиной. Хоть общая сумма затрат увеличится, зато проблем с водой в будущем не будет.

Как сделать пробивку ударным способом

Это самая недорогая технология, но довольно трудоемкая. Для работы вам потребуются такие приспособления:

• тренога из металлопроката с крюком и блоком на вершине;
• лебедка с тросом, снабженная ручкой;
• забивной инструмент – стакан и желонка;
• сварочный аппарат;
• ручной бур.

Стакан для пробивки грунта

Перед тем как пробурить грунт на требуемую глубину, заготовьте обсадные трубы. Их диаметр должен быть таким, чтобы рабочий инструмент свободно проходил внутри, но с минимальным зазором, а длина соответствовать высоте треноги. Одно условие: ударная технология неприменима на скальных породах или в грунтах с каменными включениями. Для проходки таких горизонтов понадобится бур с твердосплавными напайками.

Самостоятельное бурение скважины на воду выполняется в таком порядке:

Из первой секции обсады изготовьте фильтр, просверлив в шахматном порядке отверстия Ø8—10 мм с шагом 7—8 см на участке трубы длиной в 1 метр. Сверху отверстия закройте нержавеющей сеткой, фиксируемой заклепками.
Сделайте лидерную лунку ручным буром на глубину 0,5—1 м

Здесь важно правильно выставить инструмент под углом 90° к поверхности, чтобы канал получился строго вертикальным.
Вставьте первую секцию обсадной трубы в лунку, откорректируйте вертикаль и заложите внутрь ударный инструмент.
Оставив помощника поддерживать обсаду, поднимайте и отпускайте стакан с помощью катушки. При наполнении вынимайте его и вычищайте породу

По мере удаления грунта труба станет занимать его место и постепенно погружаться в землю. Чтобы ускорить процесс, прикрепите к ней парочку тяжелых грузов.
Когда край первого участка опустится до поверхности земли, приварите к нему вторую секцию, строго контролируя вертикаль уровнем. Таким же образом продолжайте работы, пока не достигнете водного слоя.

Приварка следующей секции по уровню

Когда конец трубы опустится на 40—50 см ниже уровня грунтовых вод, пробивку канала прекращайте и переходите к «раскачиванию» источника. Для этого опустите до дна ПНД трубу, подключенную к поверхностному насосу, и залейте в шахту 2—3 ведра воды. Затем включите агрегат и дайте ему поработать в течение 2 часов, контролируя чистоту и напор воды. Последний шаг – обустройство скважины и подключение ее к водоснабжению дома, о чем сказано в другой инструкции. Подробнее процесс бурения смотрите на видео:

Способы бурения своими руками

Есть несколько способов, с помощью которых можно добраться до водоносного слоя:

• шнековый бур – по мере углубления в толщу земли его наращивают новыми секциями металлической трубы;
• желонка – приспособление с острыми зубьями на конце и клапаном, препятствующим высыпанию земли обратно в шахту;
• с помощью размывания грунта – гидравлический способ;
• «игла»;
• ударно-канатный способ.

Используя технологию шнекового бурения, можно вырыть скважину глубиной до 100 метров. Вручную это сделать сложно, поэтому используют стационарные электрические установки, а бур наращивают новыми секциями по мере углубления. Периодически его поднимают, чтобы высыпать грунт. Чтобы стенки не осыпались, вслед за буром укладывают обсадную трубу.

Если бур нельзя нарастить, к его основанию прикрепляют желонку с острыми краями и бур ввинчивает ее еще на несколько метров глубже. Далее трубу поднимают и высыпают скопившийся грунт.

Работу с помощью шнека можно выполнить на мягкой почве. Каменистая местность, глинистые отложения и плауны не пригодны для такого способа.

Желонка – это металлическая труба с припаянными на конце зубьями из твердой стали. Чуть выше в трубе находится клапан, который перекрывает выход грунту при подъеме устройства с глубины. Принцип работы простой – желонку устанавливают в нужном месте и вручную поворачивают, постепенно углубляя в почву. Способ занимает больше времени, чем использование электрического оборудования, но он экономный.

Устройство требуется периодически поднимать и высыпать землю из трубы. Чем глубже уходит труба, тем тяжелее ее поднять. Вдобавок прокручивание требует применения грубой силы. Чаще всего работают несколько человек. Чтобы грунт легче поддавался бурению, его размывают водой, заливая ее сверху в трубу с помощью шланга и насоса.

Ударно-канатное бурение — наиболее старый метод, который используется по сей день. Принцип заключается в опускании металлического стакана в обсадную трубу и постепенное углубление скважины. Для бурения нужна станина с закрепленным тросом. Способ требует времени и частых подъемов рабочей трубы, чтобы высыпать грунт. Для облегчения работы применяют шланг с водой, чтобы размыть почву.

Способ «игла» для абиссинской скважины: при опускании трубы происходит уплотнение грунта, поэтому он не выбрасывается на поверхность. Для проникновения в почву нужен острый наконечник из ферросплавных материалов. Сделать такое устройство в домашних условиях можно, если водоносный слой расположен неглубоко.

Способ отличается дешевизной и небольшими затратами времени. Недостаток заключается в том, что для обеспечения частного дома водой такой скважины будет недостаточно.

Способы соединения буровых труб

Для проходки больших расстояний бур под воду удлиняют с помощью полых стальных труб стандартного диаметра 21,3, 26,8 и 33,5 мм длиной от 1500 до 2000 мм, которые соединяют между собой следующими способами:

Резьбовой. В данной технологии для соединения используют наружную резьбу, которую нарезают на одном трубном конце, и внутреннюю на переходных муфтах, представляющих собой короткие цилиндрические отрезки с диаметром, соответствующим нижней точке трубной резьбовой насечки. Нарезку проводят вручную плашками с помощью плашкодержателей по старой советской методике или современными более удобными приспособлениями — круппами. После нанесения резьбы на внутреннюю сторону переходных муфт и наружную оболочку труб с одного конца, к их другому краю приваривают муфту, удлинение производится накручиванием последующих труб в муфты предыдущих.

Болт и резьбовая муфта. При данном методе к одному торцу трубы приваривают болт большого диаметра, а к другому — длинную гайку в виде муфты с внутренней резьбой, соответствующей наружной у болта, при соединении трубных элементов их накручивает друг на друга до упора. Технология напоминает стыковку выпускаемых заводским способом буровых штанг, заводские соединительные головки можно приварить или прикрутить к резьбе вместо болтов и муфт.

Болтовое соединение и головки для буровых штанг

Штифтовой. Стыковка труб с помощью штифта — наиболее оптимальный метод, обеспечивающие высокую скорость соединения и разборки удлиняющих штанг, для его реализации к одной стороне каждой из труб приваривают внутреннюю муфту, надевают на нее следующую трубу и сверлят в них отверстия на некотором расстоянии от края. Затем просовывают в сквозной канал двух состыкованных труб штифт, препятствующий их рассоединению.

Недостатком штифтового крепления является возможность выпадения из отверстий, самым простой вариант устранения этого недостатка — использование для крепежа резьбового болта с гайкой. Правда, данное решение неэффективно для быстрого соединения, к тому же при использовании в земле резьба постоянно забивается грязью, что значительно замедляет сборку и разборку удлиняющего трубопровода. Более эффективно использование штифта с фиксатором, представляющим собой врезанную в его торец поворотную пластину по аналогии с конструкцией, применяемой для сборки строительных лесов. Но и эта система также имеет недостаток, связанный с использованием отдельных элементов, которые могут быть утеряны, также при вращении труб удлиняющей штанги в жестком грунте высока вероятность деформации и повреждения ослабленных штифтовых концов с ограничивающими пластинами.

Конструкции штифтов

Лучший метод решения проблем, связанных с недостатками штифтовых соединений — использование специальной конструкции, в которой к трубе напротив сквозного отверстия приваривается п-образная пластина со вставленным штифтом, а в его корпус через проделанный сквозной радиальный канал вставлен ограничительный штырь. Ограничитель препятствует потере штифта с выпадением его из узла, а также является элементом, с помощью которого двигают штифт по сквозному отверстию, соединяя и размыкая трубопровод. Также наружная п-образная стальная пластина защищает штифт и ограничитель от повреждений при вращении в земле.

Если приведенная выше конструкция кажется слишком сложной для изготовления в бытовых условиях, неплохим вариантом является приобретение штифта заводского производства для крепления почвенных буров, представляющего собой болт с гладкими стенками, в шляпке которого просверлено отверстие и вставлен жесткий проволочный ограничитель, огибающий трубу и одеваемый с другой стороны на торец гладкостенного болта.

Вариант быстрого соединения скважинного бура штифтами

Обустройство скважины своими руками

Чтобы вода из скважины подавалась в дом, следует эту скважину обустроить и согласовать с водопроводной системой. Для этого:

• ставят стальной или бетонный кессон;
• оборудуют каменный приямок;
• или устанавливают скважинный адаптер.

Последний является самым современным методом оборудования скважин. И устанавливают его следующим образом:

1. Когда вода пошла, по скорости ее осветления решают, насколько еще можно углубиться. А дальше сверху в размер режут последнюю трубу обсадки.
2. Роют к дому траншею, чтоб была глубже нормативных показателей промерзания грунта.
3. Заранее в трубе вырезают отверстие под адаптер и устанавливают его (адаптер), заглушив патрубки.
4. Трубу ставят и бурят, сориентировав выход адаптера в траншею как раз ниже отметки промерзания грунта.
5. Раскачивают скважину, устанавливают фильтр и опускают насосное оборудование.
6. Подключают подающую насосную трубу.
7. Затем транзитную трубу (ту, что в дом) подключают к штуцерам адаптера.
8. Прокладывают кабель насоса.
9. Устанавливают скважинную крышку.
10. Как только вода пошла в дом, траншею засыпают.

После проведенных мероприятий пробуренная скважина считается обустроенной.

Технология бурения скважины на воду

из металлических труб или бревен

Бурение нужно выполнять с помощником. Один должен ключом поворачивать штангу вокруг своей оси, а другой ― молотком бить сверху, создавая тем самым дополнительную нагрузку. Вообще, желательно, чтобы эту работу выполняли 4 человека: двое исполнителей занимались прокруткой бура, а остальные осуществляли его подъем и опускание лебедкой.

Бур необходимо вытаскивать через каждые 50 см и хорошо очищать от грунта. Определить нужную глубину можно по уровню воды в выработке. Затем в скважину устанавливается обсадная труба с фильтрующей системой. Промежуток между трубой и землей следует залить бетонным раствором. Она будет возвышаться над грунтом.

После этого выполняется обустройство глиняного замка вокруг скважины. Если его не сделать, то все время в выработку будет проникать с поверхности дождевая и талая вода, что ухудшит ее качество.

На страховочный трос фиксируется насос с трубой для подачи жидкости и силовой кабель. Трубу подачи необходимо вывести наверх и приварить к кессону.

При глубоком залегании водоносного слоя бурение следует проводить с помощью спецтехники. Тем более что в некоторых ситуациях приходится выполнять несколько контрольных бурений для определения наилучшего источника.

Перед бурением требуется выполнить экспертизу. Запрещено обустраивать скважину на воду около септиков, выгребных ям и скоплений мусора.

Типы скважин для частного водопровода

Непригодная для питья верховодка вполне подойдет для полива огорода, уборки и подобных нужд. Получить ее проще и дешевле путем устройства скважины-иглы, называемой также абиссинским колодцем. Он представляет собой колонну толстостенных труб ВГП Ø от 25 до 40 мм.

Абиссинский колодец – самый простой в исполнении и дешевый способ получения воды для временного снабжения дачного участка

Первое звено колонны оснащается наконечником и фильтром, устроенным прямо в стенках водо-газопроводной трубы. Абиссинскую скважину не бурят, а забивают в грунт с помощью увесистой бабы, которую присоединяют к тросу, перекинутому через блок.

Это самый дешевый и легкий способ получения воды для временного водоснабжения. Для дачников, нуждающихся исключительно в технической воде и только в летний период.

Скважины на песок могут поставлять воду как для технических, так и для питьевых целей. Все зависит от конкретной гидрогеологической обстановки на загородном участке.

Если водонос сверху перекрывает слой водоупорных грунтов, то вода вполне может оказаться питьевого разряда.

Препятствующие проникновению воды грунты водоупора пресекают проникновение бытовых стоков. Если вмещающий воду песок не имеет природной защиты в виде суглинка или твердой супеси, о питьевом назначении вероятнее всего придется забыть.

Стенки скважины укрепляют колонной стальных обсадных труб, соединенных между собой муфтами или сварным швом. В последнее время активно используется полимерная обсадка, востребованная частниками из-за доступной цены и устойчивости к коррозии.

Конструкция скважины на песок предусматривает установку фильтра, исключающего проникновение в ствол гравия и крупной песчаной взвеси.

Устройство скважины на песок обойдется значительно дороже абиссинского колодца, но дешевле бурения выработки в скальных грунтах

Рабочая часть скважинного фильтра должна выступать за пределы водоносного пласта сверху и снизу минимум на 50 см. Т.е. ее длина должна быть равна сумме толщины водоносного пласта и как минимум 1 м запаса.

Диаметр фильтра должен быть на 50 мм меньше диаметра обсадной трубы, чтобы его свободно можно было погрузить и извлечь из ствола для прочистки или ремонта.

Без фильтра и частично без обсадки могут обойтись скважины, ствол которых заглублен в скальный известняк. Это наиболее глубокие водозаборные выработки, извлекающие воду из трещин в коренной породе.

Служат они дольше аналогов, заглубленных в песок. Им не свойственен процесс заиливания, т.к. в толще вмещающих воду грунтов нет глинистой взвеси и мелких песчинок.

Риск бурения артезианской скважины заключается в том, что зону трещиноватости с подземной водой можно не обнаружить

Обсадка артезианских скважин устраивается по телескопическому принципу. Каждый нижележащий ярус конструкции должен быть на 50 мм уже предыдущего.

На глубине свыше 100 м допустимо применение асбестоцементных труб или проходка скважины вовсе без обсадки, если скальные стенки гидротехнического сооружения нет необходимости укреплять.

Если артезианской скважиной пройдено больше 10 м трещиноватой скальной породы, вмещающей подземные воды, то фильтр устанавливается. Его рабочая часть обязана перекрыть всю поставляющую воду толщу.

Схема системы водоснабжения автономного дома с одним фильтром характерна для артезианских скважин, не требующих многоступенчатой очистки воды

Самостоятельные методы бурения скважин

Бурение представляет собой прохождение специальным инструментом грунта и извлечение разрушенных пород на поверхность. Выработка заканчивается на нужном водоносном слое. Любая технология (ручная или с использованием установок) строится на завинчивании буровых инструментов в породу или разбивание грунта.

При бурении источника своими руками нужны инструменты и техника. Не все, что понадобится, можно сделать самостоятельно из подручных материалов и найти у себя в арсенале. Что-то придется заранее приобрести в магазине.

Роторный способ

Инструменты:

• бур (долото);
• буровая вышка;
• обсадные трубы;
• штанги и лебедка.

Такой способ используют большинство людей (около 80%). Бурение происходит только после тщательного изучения состава почвы и её гидрогеологической составляющей. Почва разрушается с помощью бура (долото). Ротор вращает его при помощи труб. Подъем и погружение бура на большую глубину, выполняется с помощью специальной бурильной вышки. При рытье неглубоких скважин, буровую установку можно доставать вручную.

Вышка, если она нужна, ставится непосредственно над отверстием. Направляющее углубление следует вкопать на 2 штыка лопаты. Облегчить вращение бура при сильном его заглублении поможет вода. Продвигаясь на каждый метр (или 0,5 метра), стоит очищать бур от почвы.

Насадки для резьбы изготавливают из стали (около 3 мм). Затачивая кромку, помните, что бур вращается по часовой стрелке – слева на право. Диаметр долот позволяет производить работы внутри обсадных трубок (нужны для профилактики обрушения и перекрытия водоносных горизонтов).

Разработка начинается с большого диаметра и постепенно уменьшается. После использования всех обсадных трубок, внутрь спускают эксплуатационную колонну, которая находится в водоносном слое. Его определяют по состоянию земли, которую вытаскивают из отверстия. Бурение происходит до следующего слоя – водоупорного.

Для того, чтобы убрать грязную воду, можно использовать ручной или погружной насос. Если после 3 – 4 ведер грязь не исчезла – скважина углубляется на 1,5 – 2 метра. Затем следует прокачать воду до визуальной чистоты. После этого её можно эксплуатировать.

Также вам будет интересен материал и видео, как провести воду в дом своими руками.

Бурение с помощью дрели и помпы

Необходимые инструменты:

• дрель;
• насос;
• газовые ключи;
• обсадные трубы;
• болгарка;
• сварочный аппарат.

Залегание водоносного слоя не ниже 20 метров. Почва: песок, суглинок, глина, супесь и в некоторых случаях слои известняка. Бур изготавливается из водяной помпы, на которую, с помощью болгарки и сварки, крепится низкооборотная дрель.

Для начала нужно сделать отверстие простым буром. После этого следует вставить гидробур в скважину, и продолжить бурение. Для первых метров можно использовать подставку или табурет, последующее прохождение пород происходит благодаря наращенным трубам. Откачивать воду из скважины на даче можно ручным или погружным насосом.

Ударно-канатное бурение

Материалы:

• буровая вышка;
• трос или канат;
• обсадные трубы;
• насадка для бурения (стальные ножи или корона);

Вышку изготавливают из обычных бревен или труб и крепится проволокой. Она имеет форму треноги и высоту не менее 2 метров. Бурение происходит методом поднятия/опускания специального стакана. Нижняя часть стакана оснащается «короной» или другими насадками, которые дробят и захватывают породу.

Бурение различными приспособлениями

Чтобы сделать скважину (в основном фильтрующую через песок), люди используют различные приспособления. Обычный садовый бур не очень удобен для создания таких скважин, поэтому его переделывают или изготавливают полностью самодельный аппарат.

Как сделать с помощью комбайна

Материалы:

• шнек сельхозмашины;
• трубы штанги;
• сварочный аппарат;
• стальные пластины;
• обсадные трубы.

Шнек комбайна можно приспособить для изготовления ручного бура. Трубки – штанги увеличат высоту колонны, а их конец загибают в форме винта. Сверху приваривают стальные пластины (не меньше 3 мм) для бурения и вытаскивания земли.

Бурить вручную ледобуром

Инструменты:

• рыбацкий ледобур;
• трубы штанги;
• обсадные трубы;
• лопата и тачка.

Рыбацкий ледоруб прекрасно заменит бур. Самодельные трубы – штанги (до 20-25 мм) смогут увеличить высоту. Допускается усилить имеющиеся резцы своими руками, приварив к ним стальные пластины. Можно соорудить треногу из бревен или труб, чтобы по необходимости вытягивать ледобур на поверхность. Бурение до 10 – 15 метров.