Скважина на даче своими руками: обзор технологий и инструмента для ручного бурения

Основные виды скважин на воду

Для водоснабжения частного дома могут использоваться различные источники водозабора: централизованный водопровод, колодец или скважина.

Водоснабжение частного дома из скважины имеет некоторые преимущества:

  1. Автономность подачи воды. Контроль над объемами водоснабжения домовладелец устанавливает самостоятельно.
  2. Высокое качество и экологичность воды. Простая и артезианская скважина имеет достаточную глубину, поэтому вода из них не содержит вредных соединений и примесей.
  3. Экономическая эффективность. Конечно, бурение скважины и проведение водопровода к дому – удовольствие не дешевое, но со временем, эти расходы окупаются,
    так как отсутствуют коммунальные платежи за использованные кубометры воды.

Первым делом необходимо определиться с типом скважины: «песчаная» или артезианская.

«Песчаная» скважина имеет глубину 40-50 метров – до верхних водоносных слоев песчаного горизонта.
Если попасть на русло подземной реки, то уровень бурения скважины можно сократить и до 15 метров.

Достоинства скважины «на песок»:

  • качество воды лучше, чем в колодце или централизованной магистрали;
  • скорость обустройства скважины (2-3 дня);
  • пробурить скважину можно без привлечения специальной техники.

Недостатки «песчаной» скважины:

  • невысокая производительность – около 1,5 м3/час;
  • срок эксплуатации – до 10 лет;
  • вода может содержать примеси;
  • нуждается в периодической прокачке.

❝«Песчаная» скважина подойдет для сезонного водоснабжения дачи, для коттеджа или частного дома лучше обустраивать артезианскую скважину❞

Глубина артезианской скважины может достигать 200 метров – затрагивает водоносный слой известковых пород.
Бурение артезианской скважины надо обязательно согласовать, так как известковый водоносный слой считается стратегическим запасом государства.

Скважина на даче своими руками: обзор технологий и инструмента для ручного бурения

Достоинства артезианской скважины:

  • высокая производительность – около 10 м3/час;
  • неограниченный запас известковых вод;
  • срок эксплуатации – около 50 лет;
  • высокое качество воды;
  • вода подается под большим давлением.

Недостатки артезианской скважины:

  • необходимость согласования проекта и получения разрешительных документов;
  • высокая стоимость бурения скважины (работы должны выполняться специализированной компанией).

Каким бы ни был источник автономного водоснабжения частного дома,
необходимо создать схему с указанием всех основных элементов системы и материалов, используемых для прокладки водопровода.

Схема водоснабжения частного дома включает следующие элементы.

  1. Скважина – источник воды.
  2. Кессон – вспомогательное помещение скважины (пластиковая или металлическая бочка). Защищает устье от грунтовых вод, осадков и обеспечивает нормальную температуру в скважине.
  3. Автономная насосная станция или глубинный насос для забора воды из скважины.
  4. Обратный клапан препятствует движению воды в обратном направлении.
  5. Гидроаккумулятор (гидробак) накапливает определенное количество воды и поддерживает давление в системе. Именно из гидробака вода поступает к точкам водозабора.
  6. Водоочистные фильтры:
    • фильтр-грязевик не пропускает крупную крошку в гидроаккумуллятор (если источник воды – артезианская скважина, то можно не устанавливать такой фильтр);
    • фильтр с картриджем очистки – механическая очистка от мелких примесей глины, песка, ржавчины и грязи.
  7. Манометр используется для контроля давления в системе водоснабжения. Необходим для настройки реле давления.
  8. Реле давления – включает и отключает электропитание насоса. В реле настраивается порог минимального и максимального давления: при низком давление реле замыкает контакты – насос включается в работу, при высоком – контакты размыкаются.
  9. Реле сухого хода отключает насос от электропитания, если вода в скважине закончиться.
  10. Редуктор давления нужен для того, чтоб на выходе поток воды имел максимальное давление. По сути, это стабилизатор давления, который «сглаживает» нижний и верхний пороги давления.
  11. ПЗУ – пускозащитное устройство, необходимое для запуска и постепенного разгона до максимальной частоты вращения.

Устройство водопроводной системы частного дома можно разделить на три блока:

  1. Система водозабора.
  2. Дворовая магистраль.
  3. Внутридомовой водопровод.

Перед тем как сделать скважину для забора воды на даче, надо провести самостоятельные гидрогеологические изыскания. Звучит громко, но заключаются они в элементарном опросе соседей, имеющих собственный источник воды.

Выяснить во время опроса нужно:

  • Глубину зеркала воды в существующих точках забора. Узнать указанное обстоятельство можно у владельцев как скважин, так и колодцев.
  • Стабильность статического уровня. Не имеет ли он свойство значительно опускаться в засушливый летний период и зимой.
  • Геологическую обстановку. Точнее, какие горные породы были вскрыты при копке колодца или бурении? Встречались ли валуны?

Дачные участки, как правило, располагаются в равнинной местности, которой характерно практически горизонтальное залегание геологических элементов. Незначительные отклонения будут только за счет разницы в абсолютных отметках между существующим источником и точкой бурения.

Никаких народных методов поиска признаков воды на участке лучше не использовать. Разговоры о чувствительности муравьев и учете климата вообще смешны, на залегание грунтовой воды они никоим образом не влияют. На климат надо вообще было ориентироваться, когда выбирали участок.

Вот определиться с кратчайшей трассой от источника к дому или к бане очень даже стоит. И обязательно участь возможность установки вышки с удобством проведения всего комплекса работ. Определиться с лучшим временем для бурения поможет следующая статья.

Существует несколько реальных способов добыть живительную влагу, о которых мы вам расскажем. Есть несколько технологий, которые можно использовать для самостоятельной добычи воды на загородном участке.

Выбирать подходящий вариант вам придется самостоятельно, поскольку он зависит от ландшафта местности, а также от технического оснащения, финансов и навыков, которыми вы обладаете. Рассмотрим основные скважинные конструкции.

Основные конструкции скважин на воду

Сложно отдать предпочтение какой-то одной конструкции: каждая имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор зависит от ландшафта местности и от возможностей владельца участка

Если на вашем участке есть родник, то обустройство колодца – отличный вариант добычи воды. Шахта этого сооружения будет играть роль накопителя жидкости. Если источник достаточно активен, до 2-х кубометров воды всегда будет находиться в вашем распоряжении.

Абиссинская скважина – это по сути, тот же колодец, но узкий и длинный. Благодаря тому, что его протяженность может составлять примерно 8-12 метров, в воду, которая его заполняет, не попадают загрязнения с поверхности почвы.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец часто называют скважиной-иглой, потому что труба, вбитая в землю при создании этого сооружения, действительно напоминает иглу

Заглубление этой конструкции на 15-30 метров осуществляется любым способом: шнековым, ударно-канатным, колонковым. Стенки скважины формируют с помощью трубы диаметром в среднем 100 – 180 мм.

Заглубленный конец скважинного ствола оснащен фильтром. В качестве фильтра используют сетку из нержавеющей стали, которую приваривают или припаивают к первому звену колонны труб перед погружением его в крупный песок с примесью гальки.

Скважина на песок

Так схематически можно представить конструкцию скважины “на песок”, где по номером 1 будет обсадная труба, под номером 2 – статистический уровень воды, а под номером 3 – сетчатый фильтр

Такая конструкция способна удовлетворить потребность в воде небольшого загородного дома с двумя водоразборными точками. Если эксплуатация сооружения носит сезонный характер, оно прослужит примерно лет пять. При постоянном использовании можно рассчитывать на 15 лет водоснабжения.

Когда же скважина все-таки заилится, её можно будет попытаться промыть. Если же реанимационные мероприятия не дадут желаемого эффекта, придется бурить новый ствол. Располагают его рядом с предыдущим.

Это сооружение не нуждается в фильтре. Такая скважина может достигать глубины 100 и более метров. Вода, добываемая с помощью такого сооружения, содержится в трещинах известняка. Скопившаяся в них за счет конденсации жидкость может быть не только кристально чистой, но и минерализованной.

Скважина на даче своими руками: обзор технологий и инструмента для ручного бурения

Небольшая минерализация приемлема для повседневного использования. Если же добываемая вода по своему составу относится к числу минеральных вод, то использовать её в бытовых целях нельзя.

Схема артезианской скважины

Схема артезианской скважины: 1 – кондуктор, 2- статистический уровень воды, 3- промежуточная колонна, 4- эксплуатационная колонна с перфорацией

Сложно заранее определить глубину скважины, которую придется пробивать в поисках воды. Можно только приблизительно сориентироваться, пообщавшись с соседями по участку и узнав у них, какие параметры имеют аналогичные сооружения на их территориях.

Грунтовые слои залегают неравномерно, поэтому полученные сведения всё равно нельзя считать точными для своего участка. По этой причине обсадные трубы приобретают с учетом корректировки полученных данных.

Два варианта: всесезонный или упрощённый (летний) водопровод

Подземные воды существенно отличаются от поверхностных аналогов. Они не текут в виде бурных ручьев с реками, не собираются в озера, если им не попадется карстовая полость в земной коре.

Если бы под нашими ногами повсеместно резвились ретивые потоки, города и поселения рухнули вслед за грунтом, не имеющим под собой надежного скального основания.

Особенности распространения подземной воды

Подземную воду извлекают из пор, трещин, каверн (пустот), имеющихся в структуре горных пород

Подземную воду вмещают поры, пустоты и трещины, образованные в горных породах в ходе различных геологических процессов. В генезис и принцип действия процессов мы не станем вдаваться в этой статье.

Отметим лишь то, что от способа образования грунтов зависят их физико-механические свойства, а также гидротехническая и гидрогеологическая специфика находящейся в них воды.

Подземным водам свойственно некоторое передвижение в пределах вмещающего их пласта – слоя отложений с равнозначными свойствами и структурой. На них по аналогии с поверхностными действует гравитация, обуславливающая ток к расположенным ниже слоям или вдоль уклона к нижележащим участкам.

Если у подземной воды есть возможность накапливаться, но нет путей для разгрузки, то повышается давление. Вода в силу физических особенностей не может сжиматься. В рамках замкнутого пространства давление заставляет жидкость искать место для естественного выхода. Благодаря этому явлению на поверхность выходят родники и бьют гейзеры.

Водовмещающие породы - песок и известняк

Подземную воду откачивают из пор песков разной крупности и плотности сложения, из трещиноватого известняка, реже песчаника

Грунты, поры, каверны и трещины которых вмещают воду, называются водовмещающими или водоносными. Сооружаемая для забора воды выработка должна заглубляться именно в них. В числе водоносов есть виды, способные беспрепятственно пропускать через себя воду, и виды, способные только удерживать.

В геологическом разрезе водоносы обычно чередуются с водоупорами. Это глинистые грунты, структура которых схожа со всем известным пластилином, не содержат в себе воду и не пропускают ее.

Вода может находиться в мелких линзах и трещинах, образованных в суглинках и твердых супесях. Однако чаще всего она просто впитывается глинистыми отложениями, тем самым меняя их консистенцию.

Гидробурение скважины.

К водоупорам относятся также скальные и полускальные разновидности в неразрушенном состоянии, т.е. без трещин. Если их тело испещрено трещинами разнообразного калибра, да еще и заполненными водой, то скальные и полускальные образования переходят в категорию водовмещающих.

Зависимость водообильности от пористости и трещиноватости грунтов

Чем больше объем пустот горной породы, тем большей водообильностью будет обладать водоносный слой. Правда, эту характеристику можно получить только при бурении скважины или узнать ее в организации, проводившей буровые работы неподалеку

Характер образования вмещающих воду грунтов лежит в основе классификации по физико-механическим качествам.

Согласно чему пригодная для использования подземная вода упрощенно подразделяется на:

  • Воды осадочных отложений. Находятся в порах песков разнообразной крупности, в пустотах гравийных, галечниковых, щебенистых отложений. Вмещают их обломочные грунты, частицы которых никак не связаны между собой. Означенные породы обладают превосходными фильтрационными качествами: вода в них и через них может свободно перемещаться в удобном для нее направлении.
  • Воды коренных пород. Находятся в трещинах скальных, полускальных и ряда осадочных сцементированных грунтов. Самый распространенный вмещающий представитель – известняк. Вода может распространяться по трещинам коренных твердых глин, мергелей, песчаников и т.д., но для добычи эти варианты непригодны.

Фильтрационные качества коренных пород зависят от степени трещиноватости. В неразрушенном состоянии их частицы закреплены кристаллическими или консолидированными связями, не позволяющими воде перетекать в пределах слоя, просачиваться наружу и проникать извне.

Вода в коренных грунтах образуется за счет конденсации. Копится веками, не получая внешней подпитки. Естественно, в ограниченном пространстве ей тесно, из-за чего при вскрытии подобного пласта статический уровень обычно устанавливается выше глубины залегания. Иногда подобные скважины даже фонтанируют.

Как своими руками сделать скважину на даче

Грунты осадочной толщи залегают относительно горизонтальными слоями, в пределах которых физико-механические свойства и структура равны или имеют незначительные отклонения. Водоупорные грунты обычно чередуются с водонасыщенными

Осадочные отложения регулярно подпитываются атмосферной водой. Проникает она путем банального просачивания – инфильтрации через лежащие выше пласты. Осадочные водоносы могут насыщаться и в горизонтальном направлении, например, получая воду посредством той же инфильтрации от близлежащего водоема.

Фильтрационные свойства и природа образования горных пород тесно связана с гидравлическими качествами находящейся в них воды.

По указанному признаку подземные воды делятся на следующие категории:

  • Безнапорные. Это воды, залегающие в осадочных породах, в первых от дневной поверхности водопроницаемых пластах. Они свободно подпитываются и точно так же разгружаются в водоемы или нижележащие слои, потому отличаются нулевым напором.
  • Напорные или артезианские. Понятно, что в большинстве своем это воды коренных пород. Однако к их числу относят некоторые скважины, вскрывающие осадочный водонос. Например, если участок находится в распадке между двумя холмами, вскрытая выработкой вода будет стремиться достичь среднего уровня по пласту и фонтанировать.

Если водоносный горизонт, приуроченный к осадочным породам, залегает между водоупорными слоями того же генезиса, то они могут характеризоваться незначительным напором. Яркий пример: насыщенный водой песок, сверху и снизу «охваченный» слоями суглинка. При вскрытии статический уровень некоторое время может быть чуть выше кровли самого слоя.

Вариант напорной воды в осадочных отложениях

Грунтовые воды осадочных пород редко бывают напорными, т.к. у них практически всегда есть возможность для разгрузки. Исключение – скважины, пробуренные в распадке между холмами. В таких источниках вода будет стремиться достичь общего УГВ по водонасыщенному пласту по принципу сообщающихся сосудов

В народе подобную воду называют межпластовой, в среде гидрогеологов слабонапорной. На практике подобные ситуации встречаются крайне редко. Потому что у воды, приуроченной к осадочным грунтам, почти всегда есть возможность для разгрузки.

Возможность эта может оказаться в 1 – 10 и более км от точки бурения, но благодаря ей давления в водоносе не бывает. Значит, и о напоре речи не может быть.

Кроме перечисленных классификационных различий, есть еще очень важный признак, с которым необходимо ознакомиться мастерам, желающим пробурить водоносную скважину на собственной даче. Это категория по буримости, значительно ограничивающая круг возможностей ручного бурения.

Категорию по буримости опять же определяют физико-механические качества пород и специфика их происхождения. По этим признакам грунты делят на:

  • Сыпучие. Крупно- и мелкообломочные осадочные породы, не сохраняющие при разработке форму: пески всех степеней плотности и зерновой крупности, гравийные, щебенистые, галечниковые отложения. Легко разрушаются, но не всегда просто извлекаются из скважины.
  • Пластичные. Глинистые осадочные грунты, сохраняющие форму при разработке выработок: это семейство суглинков, глин и супесей. Разрушаются сложнее, чем предыдущий тип, но извлекаются благодаря собственной «липучести» без особых проблем.
  • Твердые. К ним относят скальные и полускальные породы. Самая высокая категория по буримости, подтверждающая сложность и трудоемкость разработки. Породы тяжело разрушаются, с забоя поднять их тоже непросто.

Осадочные отложения представлены сыпучими и пластичными разновидностями. С их бурением можно справиться своими силами. Нет особой нужды привлекать для работы технику и изготавливать суперсложный буровой инструмент.

Категории горных пород по буримости шнеком

Таблица с классификацией горных пород по буримости шнековым инструментом. Шнек относится к снарядам с самой высокой скоростью разработки, но в большинстве случаев после проходки им приходится расчищать дно скважины желонкой ( )

Классификация пород по разрабатываемости ударно-канатным методом

Таблица с категориями буримости горных пород ударно-канатным способом. Скорость бурения самая низкая, но только ударно-канатным методом можно пройти рыхлые пески, гравийно-галечниковые отложения, извлечь из скважины насыщенные водой грунты и очистить забой ( )

К коренным относятся преимущественно скальные и полускальные виды пород. Для самостоятельного бурильщика это практически недоступный вариант.

Без буровых установок разрабатывать чересчур сложно, а без специализированного разрушающего инструмента, долота, вообще невозможно. Глины твердые и полутвердые бурятся легче «скалы», но воду из них не качают.

Классификация водозаборных скважин

Для забора воды скважины устраивают с заглублением водоприемной части в песок или в известняк. Желающим собственноручно пробурить скважину по силам “песчаный” вариант ( )

Отметим, что питьевую воду добывают как из осадочных отложений, так и из коренных пород. Однако разновидность, приуроченная к «осадкам», чаще бывает только технической из-за способности грунтов пропускать любые жидкости, в том числе стоки, пролитые на землю масла, нефтепродукты и др.

В любом случае откаченную из личного источника воду надо нести на проверку в СЭС для получения обоснованного анализами вердикта о питьевой или технической принадлежности.

  1. Обустройство летнего водопровода оправдано в том случае, если вода на участке вам требуется только в летний период. Летний водопровод может быть разборным (к концу сезона консервируется и полностью убирается в тёплое помещение), либо стационарным (демонтаж такой системы не проводится, а консервация заключается только в удалении воды из системы для препятствования разрыва труб в период холодов). Летний водопровод подойдёт для обычных технических нужд в пределах участка.
  2. Всесезонный (зимний) водопровод станет отличным решением для тех, кто хочет пользоваться водой в таких же количествах и с таким же комфортом, как и в городе. Для организации такой схемы должно быть учтено множество факторов и в ней обязательно должно присутствовать насосное оборудование.

Обустройство системы водозабора

бурение скважины и установка кессона

Процесс бурения скважины на воду – забор грунта при помощи специального бура.
Зависимо от типа скважины и ее глубины, бурение можно выполнить самостоятельно, или
воспользоваться услугами бурильных установок. Способ бурения (ударный, вращательный) будет зависеть от типа грунта.

❝Место вокруг размещения предполагаемой скважины не должно иметь каких-либо подземных путей и застроек. Для обустройства скважины надо выделить участок площадью – 4*6 м2❞

Для бурения ручным способом используют:

  • триногу;
  • колонку с буром;
  • подъемник.

Последовательность бурения скважины:

  1. Тренога устанавливается над местом бурения скважины.
  2. Для выемки верхних слоев грунта (1-1,5 м) надо использовать штыревой бур.
  3. После прохождения верхнего слоя заменить штыревой бур обсадной трубой.
  4. Бурение продолжается до достижения водоносного слоя.
  5. После обнаружения нужного слоя, внутрь обсадной трубы надо вставить водопроводную оцинкованную трубу с фильтром на конце.
  6. Муфтами соединить между собой отрезки трубы, обработать стыки герметиком.
  7. Вынуть обсадную трубу.

Следующий шаг – обустройства кессона. Это помещение необходимо для защиты от грунтовых вод, промерзания и для обслуживания скважины.
В кессоне будут соединяться выход трубы из скважины и водопровод, ведущий к дому.

Можно приобрести готовый корпус кессона, а можно сделать его самостоятельно из бетонных колец или кирпичей.

❝Кессон надо установить так, чтобы его дно и трубопровод были ниже уровня промерзания грунта, а крыша корпуса возвышалась над поверхностью – на 30 см❞

Порядок монтажа кессона:

  1. Трубу скважины обкопать на глубину около 2,5-3-х метров. Диаметр ямы должен быть больше размеров кессона в два раза.
  2. На дно залить бетонную подушку (толщина 20 см).
  3. Установить кессон.
  4. Обрезать трубу скважины – она должна выступать внутри кессона на 50 см.
  5. На этом же уровне (2 м) надо выкопать траншею к дому для укладки водопроводной трубы.
  6. Внешние стенки кессона надо гидроизолировать: обмазать битумной мастикой, приклеить рулонную гидроизоляцию.
  7. Стенки кессона изнутри утеплить.
  8. По контуру кессон залить бетонным раствором (толщина 30-40 см), не доходя до поверхности земли на 50 см.
  9. После того, как бетон застынет, оставшееся пространство заполнить смесью сухого бетона и песка. Сверху присыпать грунтом.

выбор оптимального насоса

Для обеспечения подвода воды к потребителям с необходимым давлением, нужно устанавливать мощное оборудование для подъема воды. Это может быть автоматизированная насосная станция для водоснабжения частного дома или глубинный насос.

Насосная станция включает:

  • водяной насос;
  • гидроаккумулятор;
  • реле давления.

❝Насосная станция подойдет для обслуживания неглубокой скважины (до 10 м), если расстояние от точки водозабора до конечного потребителя не более 10 метров❞

Скважина на даче своими руками: обзор технологий и инструмента для ручного бурения

Автономную станцию можно использовать для обустройства водопровода на даче из скважины, а для обеспечения водой коттеджа или частного дома, лучше устанавливать глубинный насос – скважинный погружной роторный насос.

При выборе модели погружного насоса надо учитывать:

  • напор насоса – сила давления, приложенная для того, чтобы протолкнуть воду;
  • расход (производительность) насоса.

Необходимо определить требуемую мощность погружного насоса для обслуживания конкретной скважины. Рассмотрим на примере частного 2-х этажного дома для семьи из 4-х человек. Суммируем следующие показатели:

  • глубина скважины (35 м);
  • расстояние от гидроаккумулятора до выходного отверстия скважины в соотношении 1:10 (0,8);
  • расстояние от уровня земли до наивысшей водозаборной точки (около 3,5 м – для 2-х этажного дома);
  • требуемое давление в высокой точке водозабора (3);
  • возможные потери в системе (около 2).

Таким образом: Напор насоса = 35 0,8 2 3 2=44,3 м

Пиковое потребление воды семьей 38 л/мин (2,28 м3/час) определяет производительность насоса.

монтаж глубинного насоса

Опускать насос в скважину надо очень аккуратно, чтоб не повредить оборудование. Для этого можно воспользоваться лебедкой для бурения скважины или тросами.

Последовательность погружения насоса:

  1. Обратный клапан подсоединить к насосу.
  2. Прикрепить обжимную муфту и соединить с наружным трубопроводом.
  3. Через крепежные проушины продеть трос и зафиксировать его металлическими хомутами.
  4. Прикрепить к тросу кабель питания и трубу.
  5. Опустить насос на дно скважины и сделать отметку на тросе.
  6. Насос поднять вверх на 1 метр.
  7. После погружения на нужную глубину, надо закрепить трос в оголовке, который надет на обсадной трубе.
  8. Через 5-10 минут насос наполниться водой и можно будет проверить его работу.

Следующий шаг после установки насоса – подведение трубопровода в дом и сборка автоматической системы водоснабжения.

Аренда мобильного бурового станка

Самый простой и наименее трудоемкий метод устройства скважины на собственной даче заключается в аренде мобильной буровой установки. С ее помощью можно за пару дней пробурить и обустроить на участке единоличное сооружение для забора воды.

Установка без усилий пройдет толщу осадочных грунтов и при желании мастера вскроет коренные, но дешевым этот метод не назовешь.

Для бурения водозаборной выработки понадобится буровой инструмент. Для извлечения сыпучих пород понадобится желонка, глинистые грунты проще поднимать шнеком, стаканом или колонковой трубой. Если предстоит разрушение валунов или скальной породы, нужно запастись долотами.

В качестве более доступной по стоимости альтернативы подойдет сборно-разборное ручное буровое устройство. Оно включает шнек с рукояткой для вращательного движения при забуривании и комплект штанг для наращивания буровой колонны. «Ручником» спокойно бурят скважины по 10-25 м. Можно и глубже, если позволит здоровье и количество штанг.

За неимением буровой установки или устройства в заводском исполнении прибегают к методам, которые не так давно еще использовались в профессиональном бурении. Разговор пойдет об ударно-вращательном и ударно-канатном ручном способе.

Основные конструкции скважин на воду

Из-за неоднородности геологического разреза методы бурения чаще всего применяются в комплексе. Разница в технике разрушения и извлечения породы позволяет пройти буквально любые по сложности геологические образования.

Ручной станок для бурения водяной скважины на даче

Комплект для ручного бурения скважин (народное название “ручник”) представляет собой простейший буровой станок в заводском исполнении. Предназначен для шнекового бурения. В производственных целях используется там, где нет возможности развернуть вышку штатной буровой установки ( )

Дворовая магистраль: проведение водопровода от скважины

инструменты и материалы

Для проведения водопровода на участке можно использовать разные виды труб:

  1. Медные трубы – самые дорогие, но и самые надежные трубы. Материал не поддается коррозии, воздействию агрессивной биологической среды и ультрафиолетовому излучению, имеет хорошую теплоотдачу.
  2. Металлопластиковые трубы – алюминиевые трубы, покрытые снаружи и изнутри полиэтиленом. Такие трубы чувствительны к промерзанию почвы, но устойчивы перед коррозией и солнечным излучением. Изгиб трубы на угол 90° и больше возможен только с применением фитингов.
  • Железные трубы надежны и долговечны, однако поддаются коррозии.
  • Полипропиленовые трубы часто используются при монтаже водопровода своими руками. Материал имеет хорошие эксплуатационные характеристики: не окисляется, прост в монтаже, надежен и долговечен (срок службы – около 50 лет).
  • ❝Диаметр трубопровода от скважины должен составлять 32 мм❞

    Инструменты для проведения трубопровода:

    1. Для монтажа стального или медного водопровода:
      • разводной, газовый и гаечные ключи;
      • заглушки, муфты, переходники, сгоны.
    2. Для монтажа водопровода из металлопластиковых труб:
      • разводной, газовый и гаечные ключи;
      • фитинги, фум-лента.
    3. Для монтажа полипропиленовых труб потребуется паяльник с насадками.

    последовательность прокладки и утепления водопровода

    Трубопровод можно проложить двумя способами:

    • через траншею;
    • поверх земли.

    В первом случае выкапывается траншея на глубине 2 метра и укладывается трубопровод.
    Трубу в местах подъема надо утеплить (особенно возле фундамента). Это можно сделать при помощи саморегулирующего греющего кабеля.

    ❝Фундамент дома, к которому подводится водопровод, должен быть утеплен, как минимум, до глубины 1 метр❞

    Если водопровод прокладывается поверху, то к трубе надо подвести греющий кабель (9 Вт/метр). Кроме этого вся труба капитально утепляется теплоизоляционным материалом – слой утеплителя не менее 10 см.

    Можно использовать энергофлекс и вату. Стыки между утеплителями надо обмотать армированным скотчем – это улучшит герметизацию между слоями.

    ❝Труба должна быть утеплена по всей длине дворовой магистрали: от дома до скважины❞

    Весь «пирог» водопровода помещают в гофрированную или канализационную трубу большого размера. Такие мероприятия позволят избежать промерзания водопровода и использовать скважину зимой.

    Вместе с трубой одновременно можно уложить и питающий кабель для насоса. Лучше использовать 4-х жильный кабель сечением 2,5.

    После установки насоса и прокладки водопровода к дому, надо собрать автоматическую систему водоснабжения согласно схеме.

    Методы для бурения вручную

    Прежде чем решиться на реализацию проекта устройства водозаборной выработки своими руками стоит тщательно ознакомиться с методами проходки скважин. Технологию подбирают в зависимости от геологического строения участка. Для этого с пристрастием расспрашивают соседей о том, как копали колодец или бурили скважину у них.

    Выяснив, какой тип грунта приходилось ранее проходить при разработке, определяются с буровым инструментом. Его нужно будет изготовить самим или арендовать. Сразу нужно решить, что делать с буровой вышкой: взять у кого-нибудь во временное пользование или соорудить самим.

    Из названия ясно, что разрушение и извлечение отваленной породы из ствола производится посредством ударов и вращений.

    Для совершения указанных буровых действий применяется разные виды снарядов, это:

    • Ложка. Предназначена для вращательного бурения, используется в проходке по пластичным грунтам. Представляет собой цилиндр, лишенный меньшей половины или только сегмента. Бур делают с некоторым смещением центральной оси для того, чтобы выбуривалось отверстие шире, чем сам инструмент.
    • Бурав, иначе шнек. Предназначен для разработки плотных глинистых грунтов вращательным методом. Представляет собой винт с одним или более витками. Действует элементарно: завинчивается в грунт и на лопастях выносит разрушенную массу на поверхность.
    • Желонка. Предназначена для разработки сыпучих осадочных пород ударным методом. Кроме нее ни один инструмент не пригоден для полноценного извлечения гравийно-галечниковых отложений, щебня, гальки, рыхлых песков. Желонка незаменима в подъеме насыщенных водой, из-за чего весьма утяжеленных грунтов.
    • Долото. Предназначено для дробления твердых пород путем многократных настойчивых ударов. Применяется в паре с желонкой, которая после разрушения вычерпывает отвал с забоя.

    Ложка – универсальный буровой снаряд, с двумя захватывающими приспособлениями. Для среза и захвата грунта по вертикали у нее слегка отгибается левая стенка своеобразного проема в цилиндре.

    Буровая штанга с ручками и водяным шлангом.

    Для нижнего захвата чаще всего устраивают резец в виде ковша на подошве бура. Вариаций на тему ложки огромнейшее количество. Желающим ее собственноручно изготовить нужно только разобраться с принципом действия.

    Два базовых варианта ложкового бурового снаряда

    Ложковые буры разрушают и захватывают породу в двух направлениях. По вертикали грунт срезает кромка полуцилиндра, расположенная по ходу вращения бура, нижний резец углубляет скважину по принципу завинчивания

    Наподобие шнека ложку ввинчивают в породу. Нижним резцом она врезается в грунт, который после отделения от массива попадает внутрь неполного цилиндра. Боковым резцом ложка во время вращения срезает породу со стенок ствола. Вновь срезанный грунт уплотняет предыдущую порцию и проталкивает его в полость снаряда.

    Работу ведут, пока не заполнят полость ложки отвалом наполовину или на 2/3. Затем бур извлекается из скважины и освобождается от выбуренного отвала через имеющийся в цилиндре боковой вертикальный «проем». Опорожненный снаряд снова опускают на забой и далее бурят.

    Ложка для бурения полутвердых и твердых глинистых грунтов

    Ложка для бурения полутвердых и твердых глинистых грунтов, не требующих удерживания нижним захватом

    Вариант ложкового бура с шнековым захватом

    Нижний захват ложкового бура выполнен в виде шнекового витка, для облегчения проходки усилен дополнительным буравом

    Ложковый бур на штанге

    Бур-ложка для ручного бурения до глубины 5 м с укороченной рабочей частью, которая приварена к стартовой штанге

    Ось симметрии ложки смещена неспроста. Эксцентрика позволяет бурить отверстие, пригодное для одновременной установки обсадной трубы. Обсада обязательно нужна для формирования ствола выработки в осадочных отложения.

    Без нее сыпучие породы будут бесконечно осыпаться на дно скважины, а глинистые при намокании станут «выпучиваться» в ствол, сужая просвет и затрудняя доставку снаряда на забой.

    В последнее время ложку активно вытесняют разнообразные модификации шнеков. Проходку они действительно облегчают, но по меркам извлечения разрушенной породы существенно уступают ложке.

    Ею можно выбуривать влажные липкие пески, а шнек их полностью не поднимет. Для чистки забоя после шнека почти всегда приходится применять желонку. Получается, что работа проводится в двойном объеме.

    Шнековый способ бурения водозаборных скважин

    У бурения шнеком есть веский недостаток – при завинчивании бура очень просто отклониться от вертикали. Существенные отклонения приведут к полной эксплуатационной непригодности выработки. Незначительные отклонения затруднят установку обсады и впоследствии погружение насоса ( )

    Простейшая модель желонки изготавливается из отрезка трубы Ø 180-220 мм в зависимости от размера скважины. Не забываем, что для откачки воды погружным насосом внутренний Ø обсады должен быть на 2-3 см больше наружного Ø насоса. Иначе его невозможно будет опустить в водозаборное сооружение.

    Оптимальная длина отрезка трубы для желонки 1,0 – 1,2 м, чтобы не мучиться с подъемом, опорожнением снаряда и прочисткой его изнутри запросто рукой при необходимости. В верхней трети вырезают окошко, требующееся для извлечения пробуренного грунта. К макушке сажают ее на болты или приваривают серьгу, к которой будет крепиться трос.

    Башмак инструмента оснащают чаще всего одно-, реже двухстворчатым клапаном. В узких желонках клапаном служит шарик. Для того чтобы нижняя часть лучше рыхлила и рушила породу по низу затачивают острую кромку или запиливают зубья.

    Несколько интересных вариантов изготовления желонки приведены в статье, с которой мы советуем ознакомиться.

    Удерживаемую тросом желонку свободно бросают на забой. При ударе о землю раскрывается клапан, а разрушенный грунт продвигается в полость трубы.

    Пропустив в полость снаряда порцию грунта, клапан захлопывается, благодаря чему желонка удерживает в себе сыпучие несвязные породы. Затем снаряд приподнимают над забоем на высоту 1,5 – 1,0 м и снова кидают, пока не будет пройдено очередных 0,3 – 0,4 м.

    О том, как сделать буровой снаряд для ручного бурения водозаборных скважин, подробно изложено в рекомендуемой нами статье.

    Буровая штанга с приваренной муфтой.

    Проверенные на практике конструкции долота мы представляем, но искренне желаем не сталкиваться с необходимостью их применения. Конечно, разрушить вручную «скалу» без долота нельзя. Но стоит ли связываться?

    Бурение будет проходить буквально по паре см в сутки. Разумнее воспользоваться механизированным способом: арендовать мобильную установку или пригласить буровиков.

    Долото может понадобиться, если в осадочном разрезе встречается крупная галька и валуны. Предположить, где на них можно наткнуться в реальности невозможно, т.к. им свойственно хаотичное расположение.

    Если валун встретится после двух/трех метров проходки, лучше сменить место устройства скважины. Если пробурено около 15 – 20 м, то лучше помаяться, долго и настойчиво сбрасывая долото на камень.

    Варианты изготовления

    Изготавливаются долота с применением кузнечно-прессовых машин из цельной металлической заготовки путем ковки. Их нужно будет заказывать ( )

    Во время бурения всеми перечисленными инструментами в скважину периодически подливают воду. Она выполняет функцию буровой жидкости, временно связывает рыхлые грунты, размягчает глинистые породы и охлаждает инструмент, защищая его от преждевременного износа.

    Для изготовления буровых штанг идеально подходят трубы с маркировкой ВГП, внутренний диаметр которых варьирует в интервале 33 – 48 мм. Длину штанги нужно подбирать, исходя из высоты вышки. Так, чтобы при подъеме в просвете между блоком и дневной поверхностью свободно помещались 2-3 звена.

    Традиционная длина штанги 1,2 – 1,5 м, но бывает, что их делают и по 5,0 м. Конечно, при наборе буровой колонны из длинных элементов меньше соединений. Следовательно, меньше возможности для обрыва цепи труб в стволе.

    Однако извлекать из выработки длинные штанги достаточно сложно. Тем более следует помнить, что верхушка колонны при подъеме почти достигает блока с перекинутым через него тросом, а внизу обычно из скважины торчит часть обсадки.

    Штанги для вращательного бурения

    Штанги применяются для наращивания буровой колонны, иногда для утяжеления бурового снаряда. Между собой их соединяют муфтами или стопорными пальцами

    Соединяют штанги резьбовыми муфтами или металлическими «пальцами» – отрезками прутка, изготовленных строго по Ø отверстий в предназначенных для состыковки штангах. Стартовое звено оснащается серьгой для крепления каната.

    Нижняя часть каждого звена должна безупречно соединяться с последующим элементом и быть конструктивно идентичной приспособлению на верхушке ложки или шнека.

    Бурение вращением глубже 10 – 15 м становится слишком тяжелым, ведь кроме нагруженного снаряда, имеющего немалый вес, из выработки приходится доставать колонну бурильных штанг. К тому же каждый раз при подъеме все эти метры необходимо постоянно разбирать, а затем вновь собирать для доставки инструмента к забою.

    Соединение буровых штанг.

    В механизированном бурении все проще – вращение, доставку и извлечение инструмента производит гидравлика. Делать подобную работу вручную нецелесообразно и слишком тяжело.

    Вдобавок при выполнении вращательных движений без использования механизмов, запросто можно отклониться от вертикали. И чем больше глубина, тем больше будет перекос, затрудняющий и доставку бура к забою, и монтаж обсады, и установку насоса в скважину впоследствии.

    При ручном бурении на такой глубине разумнее прибегнуть к ударно-канатной технологии. В принципе, она нами уже изложена в рамках описания работы желонкой. Это же стандартный снаряд для бурения по ударной методе.

    Для проходки по глинистым грунтам используется конический стакан с режущей кромкой понизу башмака. В отличие от желонки у стакана нет клапана и окошка для выемки грунта.

    Его так же кидают на дно скважины с усилием и извлекают по мере наполнения. При ударе в его полость проталкивается глинистая порода, удерживаемая только стенками и собственной способностью липнуть.

    Освобождают стакан от отвала путем простукивания кувалдой по ее стенкам. Липкая порода тогда отделяется от внутренней поверхности снаряда и вываливается наружу. Никаких штанг для бурения стаканом не нужно.

    Значит, не надо постоянно разбирать и снова собирать немалую «цепочку» буровых штанг. Правда одну или две из них можно использовать для банального утяжеления инструмента при опускании его на значительную глубину.

    Конструкция бурового стакана

    Стакан – предшественник колонковой буровой трубы. Конструктивно напоминает желонку, но не оборудуется клапаном на подошве

    Разводка водопровода в доме

    Прокладка труб водопровода в частном доме может выполняться по двум схемам:

    1. Последовательное подключение потребителей. Этот вариант подходит для небольших домов, в котором проживает не более 2-х человек.
      При большом количестве жильцом могут возникнуть неудобства: в системе резко падает давление при одновременном включении нескольких водозаборных точек.
    2. Коллекторное подключение потребителей к системе – более сложная схема обустройства водоснабжения, но более удобная в эксплуатации.
      Проблем с напором не возникает. Разводка труб в коттеджах и больших частных домах производиться по коллекторной схеме.

    Фреза буровой штанги.

    Для монтажа внутридомовой водопроводной системы используют полипропиленовые или металлопластиковые трубы.

    Обсадка скважинного ствола

    Для обсадки скважинного ствола самый лучший вариант – стальные трубы. Подойдут полимерные собраться, но в плане прочности при заглублении в грунт они не слишком хороши. Опять же продавливать в скважину обсаду будет не гидравлика, а ручные усилия, а легкие пластиковые трубы в ручную выработку вовсе не просто заглубить.

    Обсадку собирают из отдельных звеньев, длиной примерно по 2 м. Можно и больше, но их будет неудобно устанавливать в ствол во время бурения. Потому, хоть и будет в обсадной колонне много соединений, но используют лучше использовать подходящий для работы размер.

    Первое звено устанавливается после двух/трех ходок. Затем ее постепенно продавливают, уложив сверху брусок для приложения собственной силы и веса. При бурении вращательным методом заглубление обсады проводится следом за извлечением инструмента с грунтом.

    Применение ударно-канатного метода в сыпучих породах заставляет заглублять обсадку с некоторым опережением снаряда, иначе бур будет бесконечно черпать слой, не продвигаясь вниз.

    Как сделать скважину на даче с обсадкой

    Установка обсадки производится одновременно с бурением выработки. Трубы соединяются по резьбе или посредством сварки. Обсадку на время работ фиксируют хомутом

    Соединяют звенья обсадки сваркой или резьбовыми муфтами, но лучше всего изначально подобрать трубы с резьбой. По мере заглубления их проще и удобней навинчивать, чем постоянно варить и проверять на дефекты шов.

    Бурить продолжают, пока не пройдут водоносный слой и не углубятся в нижележащий водоупор минимум на 0,5 м. После этого колонну обсадных труб слегка “вытягивают” на поверхность, чтобы выйти из водоупорного слоя. Затем производят прокачку водозаборной выработки, чтобы избавиться от разрушенной в процессе бурения породы.

    По завершению промывки внутрь обсаженного ствола устанавливают еще одну колонну труб со скважинным фильтром, который избавит воду от загрязнения и защитит насос. Теперь можно установить насос, тип которого подбирают в зависимости от глубины водоносного горизонта.

    Финальным этапом организации собственного источника воды является обустройство ее устья. Для этого сооружают кессон или ставят приобретенный в магазине оголовок.

    Рекомендации специалистов по монтажу и настройке системы водоснабжения

    Нормальная работа бытовых приборов и сантехники возможна при бесперебойной подаче и достаточном напоре воды. Приведем ряд советов, которые помогут грамотно собрать и настроить систему водоснабжения:

    1. Обустраивать водоснабжение на участке лучше в теплое время года, – снижен риск ошибиться с расположением водоносного слоя, так как уровень воды в этот период самый низкий.
    2. При необходимости проводить трубопровод через межкомнатные перегородки, стены или другие строительные конструкции, трубу надо заключить в пластиковый или металлический стакан.
    3. В водопроводе с меньшим количеством углов и поворотов, давление сохраняется лучше.
    4. На входе коллектора обязательно надо установить кран для слива воды и запорную арматуру.
    5. При прокладке водопровода к дому надо использовать пищевую трубу с соответствующей маркировкой.
    6. Давление в гидроаккумуляторе должно быть на 2-3 метра (0,2-0,3 Бар) меньше порога нижнего давления.
    7. Желательно выбирать модели насосов, которые имеют встроенные датчики воды. При отсутствии воды насос выключается.

    Перед началом эксплуатации систему надо проверить на отсутствие протечек и работоспособность.

    Схема автономного водоснабжения: основные элементы системы

    Каждый вид скважины на воду имеет свои преимущества и собственные недостатки.

    Теперь, когда вы получили представление о виде скважин, их устройстве и методах сооружения, вам будет проще сделать выбор в пользу той или иной конструкции, исходя из особенностей вашего участка и из собственных финансовых возможностей.

    Представленные нами методы ручного бурения помогут в непростом, но полезном деле разработки собственного источника воды на дачном участке.