Рейтинг@Mail.ru
Колодец или скважина?
Выбираем место
Когда копать?
На какую глубину копать?
Что такое колодец?
Колодец из ж/б колец
Монолитный колодец
Колодец из кирпича
Деревянный колодец
Абиссинский колодец
Что понадобится для копки колодца?
Колодец готов. Что дальше?
Особенности бурения в разных породах
Артезианская скважина
Песчаная скважина
О плывунах
Техника безопасности
Картинная галерея


Ярмарка Мастеров - ручная работа, handmade












Песчаная скважина


Самая простая скважина - до так называемого песчаного водоносного горизонта.
Глубина её может составлять от 10 до 40 метров - это расстояние до ближайшего к поверхности водоносного пласта. Из этого слоя получают воду без примеси растворенного железа и умеренной жесткости. Плюсы: относительно низкая стоимость. Минусы: недолговечность, заиливание, потребность в хорошей еженедельной прокачке. Расход воды такой скважины может доходить до 1,5 м3 в час, что в принципе покрывает водопотребление одного дома, при условии, что вы не будете одновременно поливать огород, наполнять бассейн, стирать и принимать душ.

В воде из песчаного водоносного горизонта обычно содержится большое количество частиц песка и глины. Для того чтоб их отфильтровать, на конце скважины устанавливают сетчатый фильтр. Такой фильтр способен прослужить от 3 до 10 лет, после чего он засоряется (дебет скважины при этом резко уменьшается) и нуждается в чистке. Чистят фильтр при помощи насоса, который, создавая в скважине давление, проталкивает воду обратным током через фильтр, таким образом, удаляя с него грязь. Можно для этой цели использовать и баллон со сжатым воздухом. После очистки фильтр может прослужить еще несколько лет, после чего процедуру чистки придется повторить. Однако если в воде содержатся агрессивные соединения, фильтр может полностью выйти из строя лет через 5, скважина заилится и придется бурить новую.

Вода из «песчаной» скважины безусловно чище, чем колодезная - она «фильтруется» более толстым слоем пород. Тем не менее, песчаный водоносный слой имеет связь с поверхностными водами, поэтому в нем может содержаться целый букет разных примесей, способных сделать воду непригодной для питья.



Щёлкните,чтобы увеличить

Простейшая водозаборная скважина:
1-насос
2-глиняный замок
3-водоприемная труба
4-обсадная труба
5-водонепроницаемый слой
6-фильтр
7-водоносный слой


Ствол песчаной скважины состоит из двух труб из черного или оцинкованного металла (одна служит для обсадки грунта, другая фильтровальная), но принцип водозабора иной, чем, например, в артезианской скважине.Если артезианская забуривается в плотные известняковые слои, которые вымываются крайне медленно , песчаная «висит» в водоносном песчаном горизонте.При откачке вокруг дна такой скважины образуется линза – водяной мешок.Со временем, если водозабор нерегулярен, линза заваливается или заиливается, в результате скважина перестает функционировать.
"Умирает" песчаная скважина и если рядом будет построена более глубокая скважина с более мощным насосом.

Как бурить скважину

Существует несколько принципиально разных способов бурения скважин. Мы сейчас не станем рассматривать устройство и принцип работы различных механических бурильных установок. Они, как правило, имеются в распоряжении профессионалов. Их услуги не всегда дешевы, да и не на всякий участок эта махина сможет аккуратно заехать. А нам бы пробурить скважину при минимуме затрат средств, материалов и сил. Итак, 5 способов ручного бурения:

1) Ледобур вам в руки!

Бурение песчаной скважины осуществляется шнековым методом: разрушаемая буром порода извлекается из скважины на поверхность при помощи шнека - стальной ленты, навитой на поверхность буровой штанги. Скважину глубиной до 30 м пробурить можно за 3-5 дней.

Шнековое бурение напоминает бурение рыбаками лунки во льду, только масштабы другие. Можно использовать и обычный бур для бурения льда. Делается это так:

Сперва необходимо отсоединить коловорот. Если он выполнен цельно, то отпилите штангу у начала изгиба коловорота. То есть, нам понадобится шнековая часть бура с продолжением прямой штанги, на которую наварен шнек. На конце штанги со шнеком необходимо просверлить под прямым углом к оси вращения отверстие диаметром 9 мм, для последующего соединения с трубой или рычагом для поворота. При этом отверстие лучше располагать, отступив от торца штанги 40 мм.

В качестве рычага для поворота используйте стальную водопроводную трубу подходящего диаметра, но не менее полдюймовки (21 мм по наружному диаметру), сваренную в Т-образную конструкцию. Для создания плеча силы момента вращения достаточно иметь 30 см длины от оси вращения. Следовательно, для этой цели понадобится 60 см трубы. Для части, которая приварится в виде ножки к Т-образной конструкции, достаточно 30 см длины. Если штанга и внутренний диаметр трубы не согласуются между собой, то необходимо изготовить переходник на штангу и закрепить с помощью сварки.

Вам потребуются удлинители. В качестве удлинителей используйте ту же трубу, что и для Т-образной конструкции. Удлинители делайте длиной 1,5 метра. Для семиметровой скважины достаточно подготовить пять удлинителей по 1,5 м.
Конструкция удлинителя представляет собой трубу, на концах которой просверлены отверстия диаметром 9 мм на расстоянии 40 мм от торца. К каждому удлинителю заготовьте палец длиной 110 мм. На пальце отступите 15 мм от торцов и просверлите на концах отверстия диаметром 9 мм так, чтобы межосевое расстояние между ними составило 80 мм. Таким образом, заготовьте по одному пальцу для каждого удлинителя.

В качестве крепежа используйте болты с резьбой М8. Длину болтов выбирайте так, чтобы после навинчивания гайки резьбовой конец болта выступал на 10 мм. На каждый удлинитель по 2 болта.

Проверьте все детали удлинителей на взаимозаменяемость путем сборки. Если необходимо, то займитесь подгонкой. Все детали должны входить свободно, и иметь обязательные зазоры 0,5-1 мм.

При необходимости увеличения диаметра скважины можно наварить на первый виток шнека дополнительное утолщение.

Детали бура готовы. Работа должна выполняться вдвоем. Позовите напарника и можете приступать к бурению скважины:

1) Присоединяете к штанге шнека Т-образный рычаг с помощью болта.
2) Ставите бур вертикально в место бурения скважины и делаете 3-4 оборота его вокруг оси вращения с небольшим нажатием.
3) Аккуратно поднимаете бур с набранным грунтом и очищаете в стороне от начатой скважины.
4) Повторяйте второй и третий шаг до тех пор, пока бур не углубится настолько, что рычаг вращения достигнет поверхности грунта.
5) Установите удлинитель и продолжайте бурить.
Чем глубже будете бурить, тем трудней вытаскивать бур. При затруднении подъема уменьшайте количество оборотов вокруг оси.
Если на пути бурения не столкнетесь с камнем, то семь метров легко можно пробурить за час. Если столкнетесь – надо начинать новую скважину.
По окончании работ трубы удлинителей можете использовать для водопровода

2) Ударно-вращательное бурение

При штанговом ударно-вращательном ручном бурении сква­жины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм работу можно вести без треноги. Однако с треногой удобнее. Работу могут выполнять три-четыре человека.

Техника бурения состоит в том, что прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, вынимают или извлекают колонну с инструментом при помощи лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м. В процессе бурения через каждые 500 — 700 мм углубления инструмента в породу его извлекают для очистки. Таким образом бурят скважину до конца и, если требуется, ставят обсадные трубы.
Когда мелкое бурение скважины выполняют без треноги, то удобнее применять короткие штанги длиной 1м, 1,5м и 2 м.

При бурении штангу с инструментом или обсадную трубу направляют в скважину строго вертикально.Для этого удобнее поступать так. На месте бурения роют шурф 1,5Х1,5 м глубиной 2 — 3 м или глубже. Стенки шурфа укрепляют досками. На его дно кладут две прочные подкладки и прочно закрепляют их кольями. На подкладки кладут две — четыре толстые 50 — 60-миллиметровые доски и крепят их длинными гвоздями. Над шурфом делают то же самое и настилают пол из таких же досок.
Если устанавливают треногу, то через ее блок пропускают отвес, находят точку центра на полу и прорезают круглое отверстие, равное наружному диаметру муфт штанги или башмака обсадной трубы, если ее ставят в первую очередь. Отвесом находят центр или точку на досках, уложенных на дне шурфа, и прорезают точно такое же отверстие. Так как доски хорошо укреплены, то поставленная в отверстие штанга или обсадная труба будет находиться строго вертикально и способствовать бурению вертикальной скважины.

В устойчивой породе скважину можно пробурить на всю глубину без обсадки или на всю длину обсадной трубы.
В неустойчивых породах сначала пробуривают начальную скважину глубиной 1 м или больше (это лучше), опускают туда обсадную трубу с башмаком, завертывая или (в зависимости от качества грунта) забивая ее. Для завертывания на трубе крепят хомут на высоте 1 — 1,5 м от поверхности земли. Бурение выполняют небольшими толчками, вращая трубу или бур по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает скважину, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то ее сначала вращают против часовой стрелки, затем по ее ходу. По мере заполнения скважины породой прекращается осадка трубы. Скважину приходится очищать от породы желонкой.
В дальнейшем буровым инструментом работают внутри обсадных труб, чередуя операции; сначала бурят, затем извлекают инструмент, очищают его от породы, потом вставляют в трубу, бурят, извлекают, очищают от породы и т. д.

До забуривания на штанге делают отметку мелом на высоте 500 — 700 мм от настила. Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. Затем инструмент вынимают со штангой из скважины, очищают от породы, вставляют обратно в скважину, делают отметку мелом, и процесс повторяют. По мере углубления инструмента в породу хомут переставляют так, чтобы он был от настила на высоте 1 — 1,5 м . Наращивают штанги по мере необходимости.

При бурении сухих пород ложками или змеевиками перед спуском инструмента в скважину вливают по 1 л воды на каждый прием. Вода как бы смазывает и облегчает вращение инструмента в скважине.

При ударном бурении после каждого удара инструмент надо поворачивать на 1/8 — 1/10 его окружности. Это необходимо для получения круглой скважины. Долото над забоем поднимают в зависимости от породы в среднем на 300 — 500 мм . Масса инструмента должна быть равной 1 — 2 кг на 1 линейный миллиметр лезвия плоского долота.

3) Ударно-канатное бурение

В старых литературных источниках обычно рассматривается ручное ударно-вращательное бурение, когда пластичные породы проходили вращением различных буров, а твердые и сыпучие — долбежкой долотами и стаканами. Инструменты подсоединяли к штангам из труб, которые вращали руками или попеременно поднимали и сбрасывали в забой. Диаметр скважины при этом достигал 200-250 мм.

Однако такой способ связан с рядом трудностей. При глубине более 10 м длинные штанги гнутся, трудно избежать искривления скважины, много времени уходит на соединение штанг. А когда бур натыкается на камни, работа становится просто невыполнимой. Да и изготовление отдельных инструментов требует кузнечной обработки массивных заготовок.

Дело можно существенно упростить, заменив штанги стальным тросом или веревкой. Такой способ бурения называется ударно-канатным. Своеобразный прототип этого способа описывался известным специалистом в области мелиорации профессором Е. Е. Скорняковым. В брошюре «Как находить воду посредством бурения и устраивать простые буровые колодцы» (М., «Новая деревня», 1922) автор подробно рассказал о буровом снаряде Шитца, состоящем из четырех несложных инструментов, доступных для изготовления в любой деревенской кузнице.

Бурение с помощью этого инструмента производят следующим образом. В назначенном месте буравом делают скважину глубиной около 1 м. Сюда вертикально устанавливают столб диаметром 150-200 мм и закрепляют оттяжкой за якорь. В верхней части столба располагают поперечину с подкосом. Подвешенный на ее свободном конце бурав наметит центр скважины. Этим же инструментом начинают проходку до глубины 1 м. Далее работу ведут коническим стаканом — это основной инструмент. Его поднимают за веревку, пропущенную через блок на высоту 1 м, и бросают. Стакан, врезаясь в дно скважины, заполняется грунтом, который, уплотняясь, удерживается в нем, пока инструмент возвращают на поверхность. При твердом и сухом грунте в скважину необходимо подливать воду. Если грунт сыпучий или плывун, то в дело пускают так называемую желонку. С помощью последней можно извлекать и небольшие камни, которые проходят в отверстие под клапаном. В плывунах проходку желонкой необходимо вести с обсадной трубой, опуская их одновременно. Обсадная труба делается из стали, чугуна, стеклопластика и т.д.

Стаканы и желонка выполняются из труб. В нижней части каждого приспособления приварен заостренный башмак. Конический стакан состоит из двух частей: в нижней вырезаете клинья, нагреваете, подгинаете и завариваете — получился конус. Желонка имеет резиновый клапан, армированный кордом.
Долота для проходки твердых пород должны быть достаточно тяжелыми, с корпусом из мягкой стали и лезвиями из твердой. Присоединение рабочих инструментов к штангам — с помощью болтов и фланцев.
Работа долотами производится тем же способом, что и стаканами: инструмент поднимают и сбрасывают в забой. Разрушенную породу извлекают желонкой.
При необходимости увеличить силу удара приходится наращивать вес инструмента. Достигается это присоединением тяжелой ударной штанги. Ее конструкция может быть цельной или составной.

При каждом подъеме из забоя бурового инструмента его необходимо тщательно осматривать, чтобы избежать неполадок и аварий.

Если проходка ведется одновременно с обсадной трубой (при неустойчивых породах), буровой инструмент должен проходить внутри с зазором 10-15 мм по краям. Трубу диаметром 120-150 мм нарезают на звенья по 3-4 м длиной с мысиком для облегчения последующей стыковки сваркой. Нижний отрезок снабжают башмаком по типу буровых стаканов.

Наконец скважина пробурена и обсадная труба вошла в водоносный слой. Теперь необходимо организовать водоприемную часть. Многое зависит от водоносного слоя. Если желонкой удается выбрать полость у нижнего обреза обсадной трубы, которая будет заполняться водой и не будет со временем затягиваться, то можно обойтись и без фильтра. При достаточном дебите воды дно скважины просто засыпается мелким гравием слоем в 20-40 см. Его всегда легко извлечь желонкой. Когда же водоносный слой состоит из мелкого песка — плывуна, затягивающего скважину, — необходим фильтр.


1-самодельный бур из куска трубы
2-буровой снаряд Шитца
3-шнековый бур
4-цилиндрический стакан
5-желонка


4) Бурение с помощью насоса

Если водоносные слои залегают неглубоко - до 10 метров и почва не каменистая, то пробурить скважину можно своими силами, не затратив на это много труда и времени. И поможет в этом насос "Малыш", который в дальнейшем и будет качать воду из пробуренной с его помощью скважины.

Бурение идет следующим образом. Труба, которая будет опущена в скважину, устанавливается вертикально, и в нее насосом нагнетается вода. На нижнем торце трубы нарезаются зубцы и выгинаются наружу под углом около 30 градусов. Вода под давлением выходит из нижнего конца и размывает грунт. Под своим весом труба опускается все ниже и ниже до тех пор, пока не достигнет водоносного грунта.



Щёлкните,чтобы увеличить

Вымывание грунта с помощью насоса:
1 - крепление нижнего конца шланга
2 - обсадная труба
3 - верхний фланец
4 - ёмкость с водой 5 - насос



Для производства работ понадобится стальная труба диаметром не менее 120 мм., которая потом будет служить обсадной трубой скважины. Длина ее выбирается в зависимости от глубины залегания вод. Верхний конец трубы закрывается фланцем с проходным штуцером, через который по шлангу будет закачиваться вода. Шланг пропускается по всей длине трубы. Для крепления фланца к стенкам трубы привариваются ушки (4 штуки) с отверстиями под болты М10.
На нижнем конце, в 40-50мм от нижнего среза, внутри трубы вваривается крепление для нижнего конца шланга. Для увеличения напора воды в нижний конец шланга зажимается распылитель (кусок металлической трубы длиной около 100мм,подходящего диаметра). Его следует расплющить молотком,оставив отверстие размером не более 1 см.2



Щёлкните,чтобы увеличить

Крепление нижнего конца шланга:
1 - обсадная труба
2 - шланг
3 - распылитель
4 - зажим
5 - болты М6



Воду для бурения можно забирать из двухсотлитровой бочки, стоящей рядом. Для того чтобы труба погружалась быстрее, - ее надо немного поворачивать в одну и другую стороны и покачивать: зубцы будут крошить землю, и ее частицы легче вымываются водой.
Вращать трубу можно с помощью ворота, изготовленного из двух трубок и закрепленного стяжным хомутом.

Все бурильные работы лучше делать вдвоем. В намеченном месте роется яма глубиной около метра и в нее опускается зубчатый конец трубы. Несколькими поворотами ворота ее углубляют в грунт и закрепляют в вертикальном положении. Затем включают насос. Воду, которая набирается в яму, можно вычерпывать и снова наливать в бочку, процеживая через сито. На пробуривание скважины глубиной 6 метров в суглинистой почве тратится около часа времени.
После того, как дошли до водоносного слоя, нужно снять фланец, вытащить шланг (закрепленный распылитель так и остается на своем месте), и опустить в трубу насос для пробной откачки.

5) "Варварский" способ бурения

Называется он так потому,что в процессе бурения будут безжалостно угроблены несколько насосов типа "Малыш". Подходит только для бурения в песчаных и мягких глинистых породах. Идеально подходит для прохождения песков-плывунов. Достоинство данного способа - можно работать в одиночку.




Насосы типа "Малыш":
1-с забором воды снизу
2-с забором воды сверху


Итак, в качестве обсадной трубы используем металлическую или пластмассовую трубу диаметром 120-150 мм. В нее должен свободно проходить вибрационный насос «Малыш», причем он должен быть с забором воды снизу. Трубу необходимо опустить в приготовленное для нее небольшое углубление. Для правильной ее установки (четкая вертикаль) используйте отвес.
После этого в трубу на веревке опускается насос с подсоединенным к нему шлангом, и подается вода. Рядом должна находиться заранее приготовленная вода, так как она будет необходима в течение всего времени бурения. Когда вода наполнит трубу до высоты, превышающей высоту насоса, Вы включаете насос и начинаете быстро опускать его на дно, немного вращая веревкой в обе стороны. От ударов и вращения насоса вода вымывает грунт со дна скважины. Тут же она вместе с частичками грунта захватывается насосом и поднимается по шлангу на поверхность. Именно поэтому подача воды должна быть непрерывной.По мере вымывания грунта вы опускаете трубу ниже и ниже.
Таким образом, происходит углубление скважины.
Вследствие такого напряженного режима работы, насос долго не выдерживает, поэтому для полного устройства скважины вам может понадобиться несколько насосов «Малыш» (в зависимости от глубины). Примерно на 20 метров скважины уходит 3-4 насоса. Но это все равно выгодный способ бурения, т.к. стоимость насосов и обсадной трубы – это все ваши материальные затраты. Причем, эти предметы не специфические и легко доступные.
Достижение водоносного слоя насосом вы можете проверить, просто перестав подавать воду в трубу. Но долго держать в работе насос без воды нельзя.
Если Вы достигли водоносного слоя, необходимо прокачать воду в течение нескольких часов до полного ее очищения.



Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru