Ручное бурение скважин

Не все владельцы дачных участков готовы тратить большие суммы на привлечение бурильщиков для постройки колодца. Однако удобство употребления воды самостоятельно переоценить сложно. Сэкономить можно, построив источник воды своими руками. Как это сделать?

Все о том, как производится ручное бурение водяных скважин, вы узнаете из предложенной нами статьи. Мы расскажем, как и как выполняется работа, какие буровики-новички потребуются для реализации идеи. С учетом наших рекомендаций вы легко сможете пробурить и оснастить производство.

Для независимых мастеров мы предоставили и проанализировали все методы ручного сверления, объяснив, в каких случаях их следует использовать. Прилагаем схемы пуансонов и гильз, доступных для самостоятельного изготовления, подборку опубликованных фото и видеоинструкций.

Виды скважин и их особенности

Ваш источник воды - отличная возможность обеспечить себя и своих близких чистой, живительной водой и удовлетворить домашние нужды. Пробурив и оборудовав скважину, проблему водоснабжения можно решить на несколько десятков лет.

Выбор метода бурения и объем работ по обустройству скважины зависят от типа гидротехнического сооружения.

Колодец абиссинского типа

Если вода на участке якобы находится на глубине 10-15 метров, выгоднее и проще организовать абиссинский колодец. Гидравлическое сооружение этого типа использует водоносный горизонт, расположенный над слоем глины, непроницаемым для воды. Водоносный горизонт питается за счет инфильтрации осадков и воды из близлежащих водоемов.

Простая в использовании игла может освоить даже новичок, который только осваивает базовые навыки сверления

Относительно неглубокий узкий колодец представляет собой серию толстостенных труб ВГП диаметром 50 - 80 мм. В самом первом нижнем соединении колонны устраивают специальный фильтр, просверлив отверстия в стенках трубы.

Трубы работают как бревно; Абиссинское игольное отверстие не требует дополнительного покрытия. Он не перфорирован, а погружается в землю с помощью направляющей.

Компактные размеры водозабора абиссинского типа позволяют размещать его практически на всех свободных местах на территории. Наиболее распространенный способ проникновения в гидротехнические сооружения этого типа - ударное бурение.

Есть три шага для создания фильтр для абиссинского колодца. Сначала в трубе просверливаются отверстия, затем ее обматывают проволокой, к которой крепится фильтрующая сетка.

Суть устройства игольчатого бурения заключается в том, чтобы вбивать узкие бурильные трубы в землю до вскрытия водоносного горизонта. Упрощение процесса сверления с малым шнеком Буровая установка с шнековым буром проходит через землю на необходимую глубину. Намного проще установить серию труб с фильтром в первом соединении в образовавшейся скважине.

Поскольку абиссинские скважины бурятся в основном до 10 - 12 м, для откачки воды из них используются поверхностные механические или ручные электрические насосы.. Единственный недостаток - техническое назначение воды.

Особенности скважин на песок

На глубине водоносного горизонта до 30-40 метров, обычном для рыхлых и несвязных отложений, строится песчаный водоносный горизонт. Он назван так потому, что забирает воду из водонасыщенных песков.

Пятидесятиметровая глубина источника не может гарантировать кристаллическую чистоту воды, поэтому содержимое колодца следует проверять в лаборатории на наличие химических соединений

Водоносный горизонт колодца на песке находится всего в трех-четырех десятках метров от поверхности. И чтобы добраться до него, совсем не обязательно преодолевать твердые, каменистые и полускальные скалы. Поэтому вручную просверлить отверстие для песка несложно, если применить один из описанных ниже методов.

Глубинная артезианская скважина

Но когда вы планируете пробурить артезианскую скважину, вы не сможете сделать это самостоятельно. Артезианская вода распространяется по трещинам в непроницаемых и полускальных породах на глубине около 40-200 метров.

Только профессионалы, обладающие необходимыми знаниями и специальным буровым оборудованием, могут справиться с задачей бурения котлована под известняк

Для определения глубины воды следует руководствоваться данными гидротехнических сооружений этого типа, пробуренных недалеко от следующей строительной площадки.

Поскольку артезианская скважина способна подавать воду одновременно в несколько участков, удобно заказывать услуги по бурению, работая в команде. Это существенно сэкономит на бурении и обустройстве источника водоснабжения.

Способы самостоятельного бурения

Чтобы выбрать лучший метод сверления лично для вас, необходимо предварительно изучить их специфику и понять, какой инструмент вам понадобится, если можно будет просверлить своими руками.

Ручной шнековый метод

Сверление шурупом - один из самых распространенных и недорогих методов. Эффективен при строительстве колодцев, глубина которых не превышает 40 м.

Шнек представляет собой винтовой вал, оснащенный буровым долотом и наклонными стальными лопастями

Суть метода заключается в том, что шнек, как штопор, вкручивается в землю. Погружаясь в землю, спиральный стержень разрушает слои, а его металлические лезвия выносят отходы почвы на поверхность.

Для ручного бурения скважин используются два типа шнеков:

• Прутки, режущие лезвия, к которым они приварены под прямым углом.
• Конструкции, лопасти которых приварены под углом 30-60°.

Конструкции второй версии более удобны в эксплуатации. Благодаря расположению наклонных лопастей измельченный грунт не попадает в яму, а полностью выносится на поверхность.

Для облегчения ручной работы и ускорения процесса можно использовать малогабаритные винтовые установки.

Этот метод особенно эффективен, если вам приходится работать со сложными грунтами, в которых есть включения горных пород

Маленькие шнековые машины работают по тому же принципу, что и ручная дрель, но приводятся в действие электродвигателем.

Вы можете пробурить неглубокий колодец для забора воды для полива сада без каких-либо буровых инструментов, используя садовую дрель. Правда, для того, чтобы обшить стены, потребуются трубы, из которых собирается ствол шахты, и необходимые для строительства металлические стержни.

Технология колонкового бурения

Забивание керна производится с помощью специального инструмента в виде трубки, снабженной коронкой. Специфика сверления и диаметр трубы, который не превышает 160 мм, позволяет работать достаточно быстро. За день работы в зависимости от плотности скалы можно пройти до нескольких десятков метров.

С помощью точки крепления, расположенной в верхней части центральной трубы, по мере углубления инструмента строятся полутораметровые стержни. Накопление осуществляется в несколько этапов, формируя из пули со стержнями технологическую колонну.

Заводная головка сделана из прочного металла. Края коронки заострены, чтобы ее резцы легко справлялись с плотными камнями. Форма и размер используемых корон определяются физико-механическими характеристиками породы.

Вращаясь, труба, снабженная коронкой, проникает в породу и образует отверстие для колодца соответствующего диаметра

При работе со сверхтвердыми породами перед погружением трубы используется долото. Затем с помощью бура пробуривается скважина и забитый ил в оболочке центральной трубы поднимается на поверхность.

В процессе ручного бурения скважины колонковым методом в скважину во время бурения устанавливают серию обсадных труб для укрепления стенок конструкции. Для облегчения процесса пробивания пули периодически предоставляется чистая вода или глиняный раствор.

Ударно-канатный способ

Метод предполагает измельчение земли путем спуска тяжелого бурового инструмента с высоты двух метров.

Для этого используется буровая конструкция, основными элементами которой являются:

• штатив, который ставится на буровой;
• блок с лебедкой и тросом;
• вставная чашка, прикрепленная к концу шнура.

Использование лебедки позволяет снизить физические нагрузки, а использование мотора с коробкой передач, вращающей вал, - автоматизировать процесс.

Сопло из металлической трубы должно иметь острый край, способный разбивать даже твердые породы. Чтобы разбить слишком плотный грунт, в качестве утяжелителя для стекла используется дополнительный стальной стержень, закрепляющий его прямо над буровой конструкцией. Рыхлые камни удаляются с помощью хлыста.

С силой опускаясь на буровую площадку, инструмент разбивает породу, а расположенный внизу режущий инструмент захватывает порезы и выносит их на поверхность

Стекло высвобождается из захваченной им земли через его дно, ударяя кувалдой по стенкам пули. Вор очищается через технологическое отверстие, расположенное в его верхней части.

Работа выполняется в следующей последовательности:

1. В выбранном месте выкапывают яму размером 1х1 метр на глубину 0,5 метра.
2. Садовую дрель ставят в центр ямы под прямым углом. Вращая инструмент вокруг своей оси, он закапывается в землю. При необходимости стержень шурупа удлиняют трубкой, фиксируя болтовым соединением.
3. После появления мокрого песка сверло снимается. Вместо этого в яму устанавливают специально собранную конструкцию из обсадных труб, которую забивают кувалдой.
4. Камень, которая обрушилась при установке обсадной колонны, удаляется вором. Каждый раз пуля, проникая в горную породу, захватывает и удерживает ее часть.
5. По мере того как оболочка углубляется, она увеличивается на другой сегмент того же диаметра. Секции скручиваются или свариваются друг с другом, чтобы получить единый герметичный ствол.
6. Для дальнейшего изучения кожух осторожно вращается и слышны издаваемые звуки. При чистке крупного песка будет дребезжание, мелкозернистый шорох, а при прохождении глинистой почвы - тишина.
7. Для бурения рыхлых пород, таких как рыхлый песок, галька, гравий, используйте погрузчик. Через стекло проходят глинистые породы и плотный песок.
8. После серии последовательных ударов стекло или вор поднимают на поверхность, удаляя с него почву. Впоследствии рабочий цикл повторяется.

Как и в предыдущих способах, для облегчения процесса ручного бурения скважины в скважину заливается смесь глины или воды, а затем с помощью специального ведра ее втягивают обратно. Если при бурении появляется шум, колодец необходимо заполнить водой. Если вода течет медленно, то трубу следует заглубить на полметра, а если быстро - всего на 20-30 см.

Для поверхностного освоения можно легко сделать копилку своими руками. Для этого потребуется труба диаметром 100-120 мм, металлическая скоба и проушина для крепления кабеля, которую необходимо закрепить на верхней части трубы.

Ударно-вращательный метод

Основное отличие этого метода в том, что дрель выполняет одновременно и ударные, и вращательные движения. Такой подход позволяет ускорить процесс сверления. Этот метод особенно эффективен при необходимости обустройства гидротехнического сооружения, если геологический разрез участка неоднороден.

Метод вращательного удара также включает использование штатива, что значительно упрощает погружение и последующее извлечение сверла на поверхность

Методы ударно-вращательного и ударного бурения эффективны при строительстве скважин в рыхлом грунте, частицы которого не связаны между собой. Оба метода подходят для бурения и разработки глинистых грунтов: супеси, суглинка.

При движении по рыхлым породам из-за недостаточной связи частиц грунта между собой на этапе строительства колодца велика вероятность осыпания его стенок. Поэтому песчаные карьеры необходимо оборудовать кожухом и фильтрами, предотвращающими попадание крупных включений в добываемую воду.

Пошаговая технология бурения шнековым способом

Из всех перечисленных способов винтовой считается самым простым. Но следует учитывать, что он эффективен только при бурении рыхлых и глинистых грунтов.

Подготовка необходимых инструментов

Перед бурением скважины вручную необходимо подготовить инструменты:

• дрель или установка шурупов.
• нефтяная вышка с лебедкой.
• набор из 3-4 стержней.
• кожух.

При необходимости обустройства скважины на глубине более 8 метров для облегчения погружения бура и последующего извлечения его из скважины оборудование крепится на самодельную буровую установку.

Буровая установка может быть изготовлена ​​из деревянных балок или металлических труб, которые собираются в конструкцию в форме треноги

Размер треноги должен быть пропорционален высоте секции бурильной колонны. Для создания конструкции бруски укладываются в форме треугольника и фиксируются с помощью болтового или сварного соединения.

В них проделаны отверстия для вставки металлической трубки, которая будет служить опорой. Размеры основания определяются только устойчивостью конструкции.

В верхней части конструкции также имеется отверстие, через которое будет проходить стержень.

Для защиты колодца от разрушения и отслоения стенок монтируется колонна футеровки из труб, обладающих высокой несущей способностью по сдвиговым и сжимающим нагрузкам. Для работы используются трубы из металла, асбестоцемента или полимеров.

При сборке конструкции сегменты таких элементов легко вкручиваются друг в друга без использования дополнительных сборочных единиц.

Изготовление шнека из подручных материалов

Материалом для изготовления бурового инструмента, в данном случае винтовой штанги, может быть труба d100 мм. Для этого лучше всего использовать трубы из нержавеющей стали с толщиной стенки не менее 5 мм.

В верхней части конструкции должны быть:

• на верхнем конце - внешняя резьба для соединения со штангой;
• на нижнем конце - шнек не менее двух оборотов.

Чтобы облегчить процесс скольжения бура, к верху трубы приваривается ручка длиной 1,5 метра. Тройник с внутренней резьбой будет выполнять роль переходного элемента между ручкой и раскладными стержнями.

Режущие лезвия сверла изготовлены из полос листового металла толщиной 2-2,5 мм, которые привариваются к трубе на равном расстоянии

Стержни длиной 1,5 метра изготавливают из трубы аналогичного диаметра:

• первый стержень с наружной резьбой на нижнем конце для крепления сверла;
• все последующие стержни с резьбой на обоих концах одинакового размера.

Соединения должны иметь одинаковые параметры резьбы. При необходимости возвести конструкцию их просто прикручивают к шнеку, предварительно открутив ручку.

Некоторые мастера в качестве винта используют ледобур. В этом случае инструментальный нож действует как режущие лезвия шнека. Удлинители изготавливаются отдельно.

В целях усовершенствования инструмента некоторые мастера дополнительно приваривают усиленные фрезы к заводским краям импровизированного шнека.

Проведение буровых работ

На месте строительства колодца выкапывается яма размером 150х150 см, что необходимо для обеспечения устойчивости вертикально установленной трубы. Чтобы стенки ниши не осыпались, их армируют вырезками картона или кусками ДСП.

В углубление окунают дрель и, удерживая инструмент за ручку, начинают постепенно вкручивать в землю по часовой стрелке. Эту работу удобнее выполнять вдвоем: первая будет сдвигать рукоятку инструмента, а вторая - сверху нажимать.

Пройдя первый метр, начинают формировать ствол конструкции диаметром не менее 12-15 см, для этого опускают кожух в углубление. Диаметр трубы должен быть немного больше лезвия дрели. Впоследствии трубы заглушаются параллельно углублению скважины.

Заглубив сверло на 1,5-2 метра, самостоятельно повернуть инструмент будет довольно сложно. Использование торцевых ключей и других плоскогубцев облегчит работу.

Когда придет время для бурового инструмента углубиться на полную высоту во время погружения, его следует «построить». Для этого к нему через резьбовое соединение или удлинитель «штифт-шток» прикрепляется шток.

На этом этапе важно убедиться в прочности соединения элементов. Чтобы упростить задачу определения пройденной глубины, рекомендуется маркировать удлиненные стержни.

Во время прохождения пластов продолжают формировать обсадную колонну, не забывая проверять вертикальность колодца. Даже самая маленькая кривизна может помешать свободному погружению обсадной трубы. Поэтому, если во время работы буровая установка начинает удариться о стенки обсадной колонны, между землей и обсадной колонной забивают деревянные клинья, чтобы скорректировать вертикальность скважины.

Работа продолжается до тех пор, пока доставленный на поверхность грунт не станет влажным. Это будет указывать на то, что водоносный горизонт уже близко. Чтобы преодолеть водоносный горизонт, остается пройти немного глубже.

Для временного крепления обсадной колонны, установленной в просверленное отверстие, необходимо использовать приспособление в виде зажима, снабженного ручками. Это не позволит обсадной колонне погрузиться в работу до того, как будет подсоединена следующая секция обсадной колонны.

Но стоит отметить, что этот способ далеко не самый рациональный, так как требует длительной очистки дна от черенков. При формировании колонны не опускайте трубы на дно колодца. Они не должны доходить до самой нижней точки дна примерно на полметра.

Чтобы облегчить процесс бурения шнеком, специалисты рекомендуют время от времени промывать его водой. Струя, закачиваемая в полость кожуха, промоет поверхностный сток.