Бурение скважин на воду своими руками: полное руководство с фото и видео

Виды и особенности скважин

От глубины залегания пласта, содержащего воду, зависит вид источника.Это могут быть:

Абиссинский колодец. Представляет собой неглубокую скважину-иглу, что требует очень тщательного подбора места для ее устройства.
Поблизости не должно быть никакого мусора, выгребных ям, септиков. Находящиеся в них вредные вещества, могут просочиться в источник и загрязнить его, что совсем нежелательно.

Устройство абиссинского колодца

При отсутствии гальки и прочих твердых пород такую скважину можно пробурить на территории приусадебного участка или в подвале самого дома, что упрощает подачу воды и дает возможность использовать источник при сильных морозах. Оборудуется такой колодец ручной колонкой, работа которой не зависит от наличия электроснабжения, или насосом.

Песчаная скважина. Ее назначение состоит в более глубокой выкачке воды, когда водоносный слой залегает на глубине до 50 метров.

При выборе вида скважины необходимо учитывать:

• Тип местности.
• Объем потребляемой воды для хозяйственных нужд.
• Если водоносный пласт залегает неглубоко и расход воды небольшой, можно устроить песчаную скважину и абиссинский колодец.
• Для расхода больше 10 куб. м. в час необходима артезианская скважина.
• Место для обустройства источника выбирается как можно дальше от загрязнителей воды и ближе к дому, что облегчит прокладывание водопровода.

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.

Абиссинская скважина (колодец)

Этот вид водосборного устройства использует верхние грунтовые воды, отсекая при этом загрязняющие жидкость пыль, грязь, типовые загрязнения «верховодки». Благодаря этому устройство дает более чистую, чем колодец, воду.

Важно: «проколоть» узкую скважину можно только на относительно мягких, без каменистых включений, грунтах.

Размер отверстия для установки оборудования минимален, глубина бурения составляет 8…12 м, диаметр – 4…6 см. В некоторых случаях, при водоносном слое из крупнозернистого или среднезернистого песка достаточно глубины 4…6 м. Жидкость поступает через фильтр под давлением, для лучшей фильтрации грунтовых вод и предотвращения засорения скважины можно при бурении отверстия засыпать его мраморной крошкой.

Дебит составляет 0,5…3 кубометра в час. Для небольших частных домов этого достаточно, для точек забора более 3…5 – слишком мало. Абиссинская скважина своими руками очень экономична, однако на каменистых грунтах устроить ее нельзя. Причина в недостаточности пробивной способности ручного бурозабивного или маломощного бурильного оборудования.

При устройстве ручного насоса на поверхности земли такой тип скважины подходит только для использования в теплое время года. Для круглогодичной эксплуатации требуется монтаж автоматического насоса в бетонированном и теплоизолированном приямке.

Для бурения скважин на воду своими руками на небольшую глубину можно обойтись без бурильного оборудования, используя примитивную установку для забивки обсадной трубы. Однако в этом случае есть риск повредить копьевидный наконечник. Оптимальный вариант сооружения – использование бурильной установки с ручным или механизированным приводом.

Искусственное понижение уровня воды

В ситуациях, когда подземные воды залегают в пределах вертикальной разработки грунта, либо находятся совсем близко к подошве фундамента будущего строения, возникает острая необходимость в снижении их уровня.

Итак:

• Существует немало способов, позволяющих это сделать, и называют их одним общим термином: «водопонижение строительное». Некоторые методы могут использоваться в частном строительстве. Это различные способы, поверхностного дренирования: водоотводные каналы, трубный отвод воды, накопительные системы, которые можно сооружать, что называется, своими руками.
• Все они относятся к горизонтальным вариантам водоотвода. Но существуют и способы вертикального водопонижения, к которым относится, например, откачка воды глубинными иглофильтрами. Одним из наиболее действенных способов являются дренажные, а правильнее будет сказать, водопонизительные скважины, о которых и пойдёт речь в нашей статье.

Схема понижения УГВ с помощью дренажных скважин

Что происходит с грунтом при откачке воды

Использование горизонтальных и вертикальных способов понижения воды, даёт совершенно разный эффект. Если в первом случае, производится отвод влаги, самостоятельно выступившей из толщи грунта, и попавшей в дренажную систему, то во второй ситуации, она нередко откачивается принудительно, с помощью насосов.

Итак:

Как такое вмешательство сказывается на структуре грунта, и влияет на гидрогеологическую обстановку участка в целом? Под воздействием силы всасывания, создающейся насосом, зеркало воды меняет свою форму. Теперь это не плоская поверхность, а вогнутая воронка, в эпицентре которой находится насос.

Депрессионные воронки вокруг водопонизительных скважин

• Если скважин, а, соответственно, и насосов, несколько – воронки соединяются между собой, образуя единое депрессионное пространство. По мере откачивания воды, диаметр воронки и её глубина увеличиваются, но только до определённого предела.
• Площадь депрессионной поверхности стабилизируется лишь при постоянной интенсивности откачки. Стоит выключить насосы и УГВ восстановится, а воронка снова станет плоской.
• Понятно, что таким способом можно поддерживать необходимый уровень вод, а также снимать их избыточный напор – хоть в определённый отрезок времени, хоть постоянно. Так что, если депрессионная воронка не соприкасается с дном котлована, под землёй можно строить всё что угодно.

Напорная течь в стене подвалаУдарно-канатное бурение скважины

• Чаще всего, водопонижающие скважины бурят ударно-канатным способом. Это может вызвать как уплотнение, так и разрыхление грунта и, как следствие, его осадку. По этой причине, бурить скважину вблизи существующего фундамента, ни в коем случае нельзя.
• Особенно опасно, когда в результате механического воздействия на грунт, вода начинает просачиваться через стенки котлована. Так можно спровоцировать суффозию – вынос фильтрационным потоком мельчайших частиц грунта на поверхность.
• Это явление быстро разрушает структуру грунта, и фундамент может глубоко осесть. Спасая строение, придётся наоборот, думать, как повысить уровень грунтовой воды. Так что, пытаясь самостоятельно выполнить вертикальное водопонижение на своём участке, не наживите себе проблем. Сначала сто раз отмерьте…

Когда этим занимаются специализированные организации, они действуют на основании разрешающей документации и результатов обследования фактического состояния эксплуатируемых сооружений и зданий. Любая технология производства водопонизительных работ нацелена на создание наиболее благоприятных условий, и высокой эффективности их выполнения.

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

• Сначала должны быть вертлюг и штанги. Если вы не квалифицированный токарь или у вас нет такого на примете, то эти детали лучше купить. При их изготовлении требуется высокая точность, что можно достичь при высокой квалификации. Причем резьба на вертлюге и штангах должна быть одинаковой, или потребуется переходник. Резьба на штангах лучше — трапеция, так как потом конусную мало кто из токарей может сделать.
• Купить мотор-редуктор. Если питание будет от 220 в, то характеристики его такие: мощность 2,2 кВт, оборотов — 60-70 в минуту (лучшие : 3МП 31,5 или 3МП 40 или 3МП 50). Более мощные поставить можно только при условии наличия питания в 380 В, да и более мощные редко нужны.
• Покупаете лебедку, может быть ручной или электрической. Грузоподъемность желательно не менее 1 тонны (если есть возможность, лучше — больше).

• Когда все эти составляющие имеются на руках, можно варить каркас и делать бур. Ведь все это оборудование крепится на него, а виды крепления могут быть разными, угадать невозможно.

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

• горизонтальной платформы;
• вертикальной рамы;
• подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна

Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется

Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка

Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

Какие бывают скважины?

Здесь всего два варианта:

• песочная;
• артезианская.

И вода из них идет совершенно разная.

Песочная скважина

Это тот вариант, когда нужно решить вопрос с водоснабжением дома быстро и недорого. Песочная скважина имеет сравнительно небольшую глубину (в Подмосковье – до 30 метров). Однако кроме цены достоинств у нее фактически нет, а недостатков — хоть отбавляй:

• Невысокий дебит. Открываешь все краны – насос начинает хлебать воздух. Это не есть хорошо, даже если он самовсасывающий. Плюс сезонные колебания. Давно не было дождей, и нужен интенсивный полив? Как раз в это время уровень воды и опустится ниже забоя (дна) скважины (то есть уйдет из зоны действия насоса);
• Трудности фильтрации. Такая вода требует многоступенчатой очистки от песка, глины, солей природного и техногенного происхождения;
• Микроорганизмы. Вода с таких глубин может содержать продукты жизнедеятельности, попадающие с поверхности земли, включая болезнетворные микробы. Определение «экологически чистая» к ней не применимо;
• Заиливание. Песчинки и разные частицы выносятся в скважину, постепенно заполняют ее и «перекрывают» воду. Для восстановления дебита приходится регулярно делать промывку. Но в итоге лет через 5 – 10 вам все равно придется вызывать бурильщиков.

Таким образом, для полноценного обеспечения дома качественной водой песочные скважины, как правило, не годятся. Они подходят для технических нужд или как временное решение со всеми оговорками.

Артезианская скважина

Артезианская скважина (в том же Подмосковье) намного глубже песчаной и бурится на водоносный известняк. Благодаря длительной фильтрации через многометровый слой водоупорных пород в ней не содержится веществ техногенного происхождения.

Плюсы артезианских скважин — стабильная производительность, высокий дебит и срок службы на десятки лет. Такую воду можно без опасений использовать для питья и приготовления пищи.

Правда хорошая природная фильтрация еще не означает того, что артезианская вода не нуждается в обработке. В ней тоже есть растворенные соли. Но фильтровать артезианскую воду значительно проще и дешевле, чем «песчаную».

Скважина своими руками для полива

Если вода нужна только для полива, такую скважину можно сделать самому с помощью простейшего бура, при условии, что первый слой грунтовых вод, залегает близко (не более 3 м) от поверхности. Длину бура следует нарастить с помощью труб небольшого диаметра, или прутьев арматуры. При прохождении более плотных слоев грунта, на ручки бура можно повесить дополнительный груз, чтобы уменьшить нагрузку на человека. Нужно учитывать, что такая вода не годится, чтобы пить, потому что на такой глубине не происходит природной очистки.

С помощью топора, приваренного к металлической штанге, надо обрубить корни деревьев, которые попадаются на пути бура.

На глубине примерно двух метров начнет попадаться мокрый песок. Вынимать бур с налипшим грунтом надо примерно через каждые 10-15 см, иначе под тяжестью земли устройство может сломаться.

Когда появится песок голубовато-серого цвета, значит водоносный слой совсем рядом. При появлении воды, применение бура теряет смысл, так как жидкий грунт не держится на лопастях. Надо вставить обсадную трубу. Скважина для полива готова. Для поднятия воды можно применить ручную колонку или электрический насос.

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Бурильная установка с «патроном»

Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Самодельный шнек

Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнекаСхема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Шнековый бур

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

• рабочий инструмент углубляется в грунт;
• делается 3 поворота буром;

• разрыхленный грунт извлекается и убирается.

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Удачной работы!

Виды бурильных установок

Механические модели используют в специализированном секторе промышленности, где работа по созданию лунок поставлена на поток и работа вручную занимает много времени и сил. Такие буры оснащены двигателями, которые работают на бензине или электричестве, что значительно увеличивает расходы. Кроме того, для изменения диаметра и длины чаще всего приходится дополнительно покупать, переходники и различные насадки.

Классификация по двигателю

Все аппараты делятся по типу двигателя:

• электрический;
• бензиновый.

Вариант с двигателем, который работает на бензине, самый распространённый и качественный. Использование такого топлива позволяет выходить на большие мощности и проделывать ямы в твёрдых грунтах с большой примесью камней, гальки или просто утрамбованной и сухой земле. Бур на бензиновом двигателе бывает:

• ручной — компактный, но маломощный аппарат;
• колёсный вариант отличается высокой мощностью, но громоздким видом.

в личных целях, несомненно, подойдёт именно ручной вариан

Работа бура с бензиновым двигателем делится на три этапа:

1. Первым делом запускается двигатель и на холостых оборотах прогревается в течение трёх минут.
2. Затем нажимают соответствующую кнопку, запускающую шнек, который с помощью гидравлического или механического давления вталкивается в грунт.
3. После прохождения необходимого интервала нажимается кнопка остановки работы шнека.
4. Гидравлическая или механическая система поднимает грунт на поверхности спирали, без вращения.

При бурении таких маленьких скважин часто люди сталкиваются с проблемами из-за твёрдой почвы или наличия крупных камней, мусора, металлических обломков. Это значительно повышает нагрузку на инструмент, деформируя его, и не гарантирует, что камень или мусор будет в итоге разрушен под действием шнека. В таких случаях срабатывает система безопасности, отключающая аппаратуру при длительных или высоких нагрузках, которые могут сильно деформировать шнек, систему гидравлики или двигатель.

поверхности без видимых проблем для себя

В любом случае буры, которые работают с помощью двигателя, имеют такие преимущества, как:

• возможность работы со льдом, твёрдой и сухой землёй;
• высокая скорость работы;
• не требуется физическая сила;
• возможность смены насадок.

К недостаткам механических двигателей относят:

• большие габариты и вес;
• наличие источника питания или топлива;
• денежные расходы.

Разнообразные насадки и лезвия

Шнек отличается высокой производительностью. Спиралевидные формы быстро вкапываются даже в твёрдую и сухую породу, автоматически доставляя её на поверхность, очищая ствол скважины. Он отлично подходит для подготовки места под столбы, сваи или озеленение участка. К минусам этой насадки относится маленький диаметр, который не позволяет бурить большие ямы под фундамент. Эту модель сложно изготовить своими руками.

Дисковый бур представляет собой стержень, на котором установлены металлические половинки заточенного диска. Толщина дисков около 2 мм и они располагаются параллельно под углом 25 градусов. Угол обязательно должен сохраняться, чтобы диски легко втыкались в землю и выносили её на поверхность. За счёт такого принципа работы дисковый бур может проделывать ямы любого диаметра и глубины.

Промышленные и садовые буры

К более сложным способам бурения относят:

1. Ударно-канатный способ применяется больше для бурения глубоких скважин в сфере строительства. Это своеобразная труба, установленная на треноге, которая сбрасывается в скважину и под своим весом входит в слой почвы. Благодаря высокой скорости и массе, получается достать небольшое количество почвы. Для такой работы требуется опыт и терпение.
2. Зубильное долото несколько напоминает ударно-канатный метод, только здесь инструмент после падения немного проворачивается для закрепления почвы в трубе.
3. Коронковый метод бурения представляет собой трубу с установленной коронкой. В зависимости от прочности, металла и разрушающего материала на зубьях коронки зависит, насколько быстро, получается, проходить прочные породы. На практике с помощью алмазных коронок возможно разрушение даже гранитной толщи.
4. Ложковый метод бурения больше подходит для глинистых или переувлажненных пород. Ложка представляет собой трубу с загнутыми краями на окончании. В середине окончания трубы загнутые края переходят в спираль. Она опускается на забой скважины и проворачивается, загребая почву и закрепляя её в стенках трубы. Таким нехитрым способом бурят мелкие, узкие, но очень ровные и глубокие скважины.

Все эти методики используют при изготовлении ручного бура. Своими руками такой инструмент получится сделать у слесаря, сварщика или даже у человека с небольшим опытом работы.