что такое скважина на дачном участке
Добываем воду на даче. Что стоит знать, прежде чем бурить скважину
Итак, у вас есть дачный участок, и вы хотите найти там воду! Мы расскажем, где искать водный пласт, в какое время года это стоит делать, насколько глубоко надо бурить скважину, а также детально распишем, какие приспособления и устройства понадобятся, чтобы все получилось.
Про документы
Если вода на участке нужна только для полива и технических нужд, подходящий водный слой можно найти неглубоко, поэтому разрешение на скважину не потребуется.
Для питья и других потребностей, конечно же, подходит только чистая и качественная вода, в этом случае нужна артезианская скважина. Для ее бурения придется получить разрешение местного муниципалитета, а если до конца следовать букве закона, то и подготовить проект, а также уплатить налог за недропользование.
Про глубину
Для бытового применения воды чаще всего рассматривают четыре подземных уровня.
Про безопасность
Нельзя бурить скважину, если ближе, чем в 300 метрах от нее находятся:
Повлиять на грунтовые воды могут и агропромышленные комплексы, где используют агрессивные химические удобрения или средства борьбы с вредителями. С дождевой водой эти вещества попадают в грунтовые водоносные слои и отравляют их.
По тому же принципу стоит выбирать для скважины место, максимально удаленное от компостной и выгребной ям. Не только ваших, но и соседских. Существующие нормативы запрещают добывать воду вблизи или непосредственно под линией электропередачи, за нарушение могут оштрафовать.
Про выбор места
Даже если у одного или нескольких ваших соседей с водой на участках полный порядок или, наоборот, большая проблема, это не значит, что и на вашей земле будет то же самое. В некотором смысле, поиск воды – это лотерея, и везение с интуицией играют в этом процессе не последнюю роль.
Так где же бурить землю? Это должно быть удобное для забора воды пространство, соответственно, к скважине со всех сторон нужно обеспечить свободный подход. Не стоит располагать ее слишком близко к постройкам, деревьям или кустарнику. В то же время для работы насоса и поливочного оборудования потребуется электричество, и его источник должен быть в прямом доступе.
Убедитесь, что там, где вы собираетесь бурить, нет никаких подземных коммуникаций, а если вы захотите построить свою систему водопровода, сможете спокойно выкопать траншею.
И еще немаловажный момент: даже самая удобная точка с богатейшим запасом чуть ли не минеральной воды под ней окажется совершенно бесполезной, если к ней не сможет подъехать буровая машина.
Про поиск
Чаще всего ищут водяной слой по нескольким косвенным внешним признакам.
Учитывают также геологические особенности участка, качество грунта и его рельеф.
Про время года
По понятным причинам начинать добычу воды ранней весной не рекомендуют: паводковые стоки могут ввести в заблуждение, и с приходом лета оборудованный вами источник иссякнет.
Для средней полосы нежелательное время работ – март-май, в зависимости от погоды. Севернее эти сроки сдвигаются примерно на месяц.
Летом, вплоть до сентября, искать грунтовую воду проще всего, потому что верхних водоносных слоев практически не остается. Да и техника в такое время доберется до любого сада-огорода без проблем. Осенью, если дождливо, могут быть те же риски, что и весной.
А вот зима, несмотря на стереотипы, – идеальное время для бурения скважин: вероятность попадания в нужный слой велика, промерзший грунт профессиональному буру – как масло, да и рельеф участка с грядками не пострадают. Кроме того, цены в низкий сезон намного приятнее.
Особенности водоснабжения дома на базе артезианской скважины
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Одно из главных условий комфортной жизни за городом – обеспечение коттеджа надёжным источником воды.
Мы уже рассказывали пользователям нашего сайта об основных аспектах выбора системы водоснабжения и отопления частного дома.
Разобраться в особенностях такой системы водоснабжения дома помогут специалисты FORUMHOUSE!
Содержание
Из нашего материала вы узнаете:
Выбираем источник водоснабжения для загородного дома
В отличие от городской квартиры с централизованной системой водоснабжения, для жизни за городом необходим собственный источник воды, и к нему предъявляются определённые требования.
Эксперт компании БИИКС (г. Москва) Дмитрий Поляшенко:
– Ключевой параметр комфортной жизни за городом – это постоянная, стабильная подача воды необходимого объёма каждый день.
Так же при выборе типа источника водоснабжения необходимо учесть, что надёжная работа таких важных систем загородного дома, как горячее водоснабжение, отопление и канализация зависит от эффективности и надёжности источника водоснабжения.
Заместитель технического директора компании «АкваБур» Евгений Касаткин:
– При отсутствии централизованной системы водоснабжения необходим источник воды, который не требует дополнительных затрат в течение всего периода его использования.
Есть четыре основных типа автономных источников водоснабжения:
Дебит – это одна из главных характеристик источника водоснабжения загородного дома. Дебит показывает, какое максимальное количество воды источник сможет дать за условную единицу времени. Дебит обычно измеряется в м3/час или л/мин.
Евгений Касаткин:
– Бурение «на песок» производится до ближайшего водоносного горизонта, располагающегося в песчаных грунтах на глубине 15-30 м. Дебит такой конструкции обычно не превышает 1 м3/час.
Дмитрий Поляшенко:
– Артезианская скважина конструктивно сложнее и дороже, чем «на песок». Но средний срок жизни глубинной скважины на известняк составляет 25-40 и более лет, а песчаной – только 5-7 лет.
Артезианская скважина круглый год имеет одинаково высокий и стабильный дебит, на который не влияют ни морозы, ни засуха.
Т.к. водоносный известняк отделён от поверхности толстым слоем водоупорной глины (который становится естественным фильтром), то вода в артезианской скважине надёжно защищена от любых природных и техногенных загрязнений.
Евгений Касаткин:
– Бурение артезианской скважины производится до известнякового водоносного горизонта.
Дебит артезианского колодца составляет от 2 до 25 м3/час.
Выбор источника водоснабжения загородного дома, в первую очередь, зависит от предполагаемых объёмов потребления воды, требований к её качеству и состава грунтов на участке.
Особенности и глубина бурения артезианской скважины
Глубина бурения скважины («на песок» или артезианской) зависит от типа выбранного водоносного горизонта. Средняя глубина залегания водоносных песков в Подмосковье колеблется от 10 до 45 м. Водоносный известняк можно встретить на глубинах от 20 до 250 м.
Евгений Касаткин:
– Для определения глубины бурения следует ориентироваться на данные геологического исследования.
Дмитрий Поляшенко:
– Водоносные пески расположены непредсказуемо. Это повышает риск разведочного (сухого) бурения, когда воду не находят, и приходится перебуривать.
Песчаные скважины следует разнести как можно дальше друг от друга, чтобы не понизить уровень воды.
В отличие от скважины «на песок», артезианскую скважину можно бурить в любой точке участка.
Но не рекомендуется располагать ее рядом с возможной проезжей частью и пешеходной зоной.
Если участок неровный, не стоит размещать ее в самом низком месте – т.к. весной, при таянии снега, может быть затруднён доступ к люку кессона.
Именно поэтому выбирать место для артезианской скважины лучше всего ещё на стадии проектирования дома.
Также необходимо заранее распланировать местоположение хозяйственных построек, канализации, водоотведения и дренажа относительно будущего источника водоснабжения. Подобный подход позволяет оптимизировать его расположение на участке, а значит, и сократить затраты на обустройство артезианской скважины.
Сокращение длины трубопровода от скважины к точкам водоразбора уменьшит объем и стоимость используемых материалов, земляных и монтажных работ.
В случае, если артезианская скважина бурится на обустроенном участке, с уже возведённым домом, следует заранее выбрать место под бурение и обеспечить свободный проезд буровой установки к месту работ.
Дмитрий Поляшенко:
– Скважина на воду бурится только на открытом месте, на расстоянии не менее 3 метра к ближайшему строению. Для обслуживания и ремонта необходимо иметь свободный проезд буровой машины к ней и доступ к оголовку. Это сложно осуществить, если участок плотно застроен или на нем растет много деревьев. Иногда даже приходится временно снимать секции забора.
Общие требования к технической площадке под бурение артезианской скважины таковы:
Евгений Касаткин:
– Необходима техническая площадка – для въезда и установки техники. Необходимо заранее убедится в том, что в месте предполагаемого бурения отсутствуют подземные коммуникации, которые могут быть повреждены во время проведения работ и проезда тяжёлой техники.
Застройщи задумываются о том, чтобы пробурить артезианскую скважину зимой, но они не знают, даёт ли это какие-либо преимущества.
Дмитрий Поляшенко:
Обустройство артезианской скважины
Бурение артезианской скважины – это высокотехнологичный метод обеспечения водой загородного дома.
Важным элементом артезианской скважины является обсадная труба.
Евгений Касаткин:
– Обсадная труба – это конструкция, которая не даёт стенкам обрушиться. В зависимости от геологии, используются либо металлические, либо пластиковые обсадные трубы.
Дмитрий Поляшенко:
– Обсадная труба выполняет сразу несколько важных функций:
Чаще всего обсадная труба изготавливается из стали. Самый распространённый тип – шовная стальная труба. Более надёжны, но и более дороги, бесшовные стальные трубы.
Для продления срока службы скважины внутрь стальной обсадной трубы вставляют пластиковую трубу (эксплуатационная колонна) из ПНД или ПВХ. Если через 30-40 лет в стальной обсадной трубе появится коррозионная трещина или свищ, пластик защитит артезианскую воду от загрязнений.
В прочных скальных грунтах, где нет подвижек пластов, на небольших и средних глубинах можно использовать толстостенные пластиковые обсадные трубы. Но в непрочных грунтах пластиковая труба с большой вероятностью будет смята или разорвана, в результате теряется и скважина, и насос.
Не рекомендуется обсаживать скважины оцинкованными или асбестоцементными трубами, даже несмотря на их дешевизну. Оцинкованные трубы тонкостенны и подвержены сквозной коррозии, так как их толщина в два раза меньше стандартной стальной обсадной трубы. Асбестоцемент хрупок. Химические соединения цинка и асбеста опасны для здоровья человека.
Следующим этапом обустройства скважины является выбор насосного и водоподъёмного оборудования.
Дмитрий Поляшенко:
– Насос подбирается на основании требований к количеству воды и паспорта скважины.
В паспорте указываются важнейшие характеристики скважины – геологический разрез, глубина, диаметр обсадной трубы, производительность скважины, статический и динамический уровни.
Только правильно подобранный и установленный насос способен полностью раскрыть весь потенциал скважины.
Насос опускается в артезианскую скважину на глубину 10 м ниже динамического уровня воды.
Такая глубина гарантирует, что в моменты пикового водопотребления, когда динамический уровень понижается относительно статического на максимальную величину, насос будет находиться в воде.
Исходя из практики бурения в Подмосковье, все задачи индивидуального водоснабжения дома под ПМЖ можно решить с помощью артезианской скважины, обсаженной стальной трубой диаметром в 133 мм, и насоса производительностью до 3 м куб/ч.
Выбор и установка насоса – это только часть задач по обустройству скважины и вводу воды в дом.
Евгений Касаткин:
– Когда буровые работы закончены, над поверхностью земли остаётся труба (30-40 см).
Ее обычно закрывают временной крышкой. Теперь необходимо решить – где установить водоподъёмное оборудование.
Дмитрий Поляшенко:
– Если насос опускается в скважину, то водоподъёмное оборудование (гидробак, автоматика управления, трубы, клапаны и фитинги) монтируются на поверхности.
Существует два варианта обустройства водоподъёмного оборудования:
При использовании утеплённого кессона можно обустроить систему водоснабжения ещё до строительства дома.
Евгений Касаткин:
– И кессон, и адаптер одинаково надёжны. Если в доме есть техническое помещение – подвал или котельная, то можно установить адаптер, а всё водоподъёмное оборудование поставить в доме. Если такого помещения нет, в нём недостаточно места или хочется уменьшить уровень шума, возникающего при его работе, то всё оборудование ставится в кессоне.
Завершающим этапом наружных работ является устройство подвода трубопровода в коттедж.
Дмитрий Поляшенко:
– Подводящая водопроводная труба от скважины в дом прокладывается по дну траншеи. Траншея выкапывается на глубину ниже промерзания.
Перед вводом в дом последние метры трубы выводят на поверхность и защищают от замерзания подогревающим электрическим кабелем. Если подводящая труба вводится в дом не с улицы через стену, а под фундаментом через подвал, то подогревающий кабель не нужен.
После обустройства скважины необходимо выбрать систему водоочистки.
Евгений Касаткин:
– Показатели качества природной воды не всегда соответствуют действующим санитарно-гигиеническим нормам.
Т.к. состав воды может существенно различаться на разных участках, только анализ воды позволяет подобрать индивидуальную систему фильтрации и водоподготовки. Незачем устанавливать сложную и дорогую систему водоподготовки, если на основании проведённых анализов выяснится, что можно обойтись простой системой фильтров.
В отличие от других источников, вода в артезианской скважине имеет стабильный состав на протяжении всего периода эксплуатации. Поэтому достаточно один раз провести химический и бактериологический анализ воды, чтобы подобрать систему водоподготовки, которую затем не придётся дополнять другим фильтрационным оборудованием.
На FORUMHOUSE вы узнаете, что выбрать именно вам: колодец или скважину, сможете узнать, как проверить качество проверить качество скважины, а так же сколько и каких ошибок допускают наши пользователи при строительстве скважин.
Узнайте, как выбрать насосную станцию и нужно ли разрешение на бурение артезианской скважины.
Посмотрите видео про бурение скважины. Еще одно видео расскажет, как обустроить кессон. Сколько сил, времени и средств придется вам потратить на монтаж скважинного адаптера, расскажет наш очередной видеосюжет.
Скважина на даче — способы и этапы бурения, обустройство
Владельцам большинства индивидуальных домов, особенно в сельской местности, находящихся на значительном расстоянии от крупных городов, приходится самостоятельно решать проблемы их водообеспечения. Один из главных вариантов получения воды — скважина на даче или в частном доме коттеджного типа.
Существует несколько вариантов устройства скважин, связанных с глубиной нахождения водного пласта, составом грунта, назначением источника и во многом зависящих от финансовых средств собственника. Для выбора оптимального способа скважинного водообеспечения следует рассмотреть различные методы бурения скважин, ознакомиться с их обустройством и схемами систем водоснабжения.
Рис. 1 Разновидности скважин
Типы подземных водных источников
Подземные воды располагаются в мелкодисперсионных грунтах, пустотах, порах и трещинах горных пород, которые носят название водоносных (водовмещающих).
Некоторые водоносные слои пропускают воду, а другие ее удерживают, являясь водоупорными. В первом случае речь идет о суглинках (почв с высоким содержанием песка и малым количеством глины) и твердых супесях, в которых водные объемы располагаются в линзах или трещинах.
К водоупорным относят глинистые отложения, скальные (полускальные) породы в целостном состоянии без трещин. Если порода иссечена разнообразными трещинами и наполнена водой, то ее называют водовмещающей.
Подземные воды могут перетекать в пределах своего пласта под действием гравитации по уклону к нижним слоям. Водные бассейны, у которых нет выхода в нижние слои или боковые ответвления, при увеличении в объеме начинает фонтанировать от высокого давления – в результате на поверхности появляются гейзеры и родники.
В зависимости от характера грунта, в котором размещаются подземные водные бассейны, различают следующие виды вод по физическим свойствам:
Осадочных отложений. Водные пласты размещаются в песке с различным размером фракций, в свободном пространстве между гравием, галечником, щебнем. Так как фракции названных грунтов находятся в подвижном состоянии и не связаны друг с другом, вода сквозь них может проходить в любом направлении с наименьшим сопротивлением. Также мелкодисперсные грунты обладают высокими фильтрационными качествами.
Подпитка водой бассейнов в осадочных породах происходит за счет атмосферных осадков и их инфильтрации через расположенные выше слои грунта. Также возможно их насыщение по горизонту из расположенных водоемов или вышележащих склонов.
Рис. 2 Виды подземных вод
Коренных пород. Водные бассейны могут размещаться в линзах и трещинах скальных, полускальных и осадочных грунтов, сцементированных под высоким давлением. Эти полости постоянно пополняются водными ресурсами при падении давления, которое происходит в результате водозабора. Наиболее известная горная порода, из которой производят водозабор — известняк.
Коренные породы имеют жесткую и прочную кристаллическую структуру, препятствующую вытеканию воды за ее пространство. Из-за большой глубины на водные бассейны оказывается высокое давление. В результате при вскрытии породы во время бурения уровень воды поднимается намного выше глубины ее залегания, а в некоторых случаях источник фонтанирует, когда водный бассейн находится между двумя холмами.
По гидравлическим свойствам подземные водные бассейны делят на следующие категории:
Иногда давление в скважине, пробуренной в осадочных породах, выше обычного. Связано это с тем, что водно-песчаный бассейн сверху и снизу ограничивают слои глин, не пропускающие жидкость. Такие воды получили название межпластовых или слабонапорных.
Рис. 3 Принцип накопления подземных вод в осадочных породах
Классификация грунтов по буримости
Важным критерием для определения технологии бурения, особенно если проведение работ планируется производить ручными методами, являются физические и механические параметры грунта. По этим свойствам их разбивают на следующие классы:
Рис. 4 Классификация грунтов
Скважина на даче — как выбрать место и метод бурения
Перед тем, как пробурить скважину на даче, по инструкции необходимо провести геологические исследования для определения глубин залегания водоносных бассейнов и состава грунта.
Самый простой вариант — опросить близлежащих соседей, имеющих собственные источники водообеспечения. К примеру, если на их участках размещен колодец или неглубокая абиссинская скважина, дополнительно можно поинтересоваться качеством извлекаемой воды. Когда она соответствует всем санитарным нормам и пригодна для питья, нет смысла бурить скважину на большие глубины.
При несоответствии неглубоких источников санитарным нормам также следует решить, для каких целей нужна вода на дачном участке. Если проживание жильцов носит периодический характер, воду для питья, к примеру, можно привозить с собой (получать фильтрацией), а технические водные ресурсы, добытые из неглубоких водозаборных источников, использовать для хозяйственных нужд и полива огородов.
Когда нужна чистая вода для питья и бытовых нужд в больших объемах, а у окружающих соседей только неглубокие источники с технической водой, придется задуматься о бурении глубинных скважин.
Самая важная информация о методе, как сделать скважину на даче — это качество и состав грунта. Ее можно получить из официальных источников, после опроса соседей, а еще лучше — связавшись с буровиками по взятым у тех же соседей контактам.
Также стоит обратить внимание на время проведения буровых работ. Лучше всего ими заниматься в наиболее засушливый сезон, а именно летом, когда статический уровень в подземных водных бассейнах минимален. Это позволит не только оптимально подобрать глубину скважины для воды на даче, но правильно приобрести нужное водозаборное оборудование. 
Рис. 5 Шнеки для шнекового бурения
Скважина на даче своими руками глубиной до 30 м — методы бурения
Если у соседей вода добывается с глубин не более 10 м, подобную скважину при ограниченных финансовых средствах можно выкопать самостоятельно практически чайной ложкой.
Однако для бурения своими руками используют чуть более эффективные методы, основные из которых описаны ниже.
Шнековое
На заказ в некоторых коммерческих фирмах можно приобрести комплекты для ручного бурения. В их комплектацию входит спиралевидный бур диаметром 100 — 200 мм и набор штанг для опускания его на большие глубины. Также в комплекте имеется Т-образная ручка, которая может дополняться двумя отрезками труб для увеличения плеч рычага и соответственно повышения прилагаемого усилия.
Пользоваться таким приспособлением довольно просто. В начале буром в земле проделывают небольшой канал, периодически извлекая приспособление на поверхность, а затем по мере углубления к нему добавляют штанги. Главное при проведении буровых работ — соблюсти строго вертикальное расположение шахты, которое периодически проверяют отвесом — грузом на длинном шнуре.
Рис. 6 Шнековый ручной буровой комплект
Стоит отметить, что подобный бур можно сделать из труб и своими руками, при этом для изготовления буровых штанг понадобится сварка и определенное количество муфт с внутренней резьбой.
При самостоятельном изготовлении на трубных отрезках длиной 1,5 или 2 м с одного конца нарезают резьбу, а с другой стороны приваривают соответствующие ей муфты с внутренней резьбой насечкой. При проведении буровых работ смазывают машинным маслом и скручивают трубы в буровую колонну.
Второй более простой вариант без резьб — когда конец трубы вставляют в гладкостенную муфту и фиксируют ее через сквозные отверстия шпилькой.
Стоит отметить, что помимо бурения, шнек может быть полезен в бытовом хозяйстве для многих других целей, к примеру, при сооружении заборов и любого типа ограждений. Также при помощи шнека нередко делают начальную проходку шахты в случае использования других методов бурения — при помощи желонки, ложковой выемки, ударно-канатной проходки.
Иногда для облегчения работ шнековую буровую колонну вращают при помощи мощного электроинструмента — миксера, перфоратора, дрели, закрепленных на прочном каркасе.
К недостаткам ручного шнекового бурения относят относительно невысокую скорость проходки из-за необходимости периодического извлечения бура с разборкой буровой колонны для выемки грунта, а также среднюю глубину проходки не более 10 м.
Рис. 7 Ложковые буры – внешний вид и конструктивное устройство
Ложковая выемка
Ложка предназначена для извлечения грунта из скважины на дачном участке своими руками и используется для проходки пластичных пород. Устройство представляет собой отрезок цилиндрической трубы с боковой прорезью, загнутой внутрь нижней частью и со смещенным относительно центральной оси патрубком для крепежа. Сделано это для того, чтобы скважинный канал был чуть больше диаметра самой ложки и ее удобнее было извлекать на поверхность.
Боковую прорезь в ложке, то есть ее режущую кромку по направлению вращения, заостряют для более эффективного срезания грунта и корней растений. Чтобы точно задавать направление, иногда внизу помещают спиральный бур виде отрезка сверла большого диаметра.
Для вращения ложки можно использовать набор буровых штанг, аналогичных шнековым, которые соединяют с первой, к который приварена сделанная ложка. При ввинчивании в породу внутренняя полость трубного отрезка заполняется грунтом, который периодически извлекают на поверхность земли.
Срезание грунта снизу происходит нижним заостренным и загнутым во внутрь трубным концом, а острые боковые стенки придают скважинному каналу цилиндрическую форму.
Проходку выполняют до тех пор, пока внутренняя полость ложки полностью не заполнится грунтом — это примерно определяют по глубине ее погружения. Затем приспособление извлекают на поверхность, высыпают из него грунт и снова опускают в канал, продолжая проходку.
Для бурения чисто глинистых пород используют облегченные варианты с двумя прорезями в боковых стенках или без нижнего удерживающего захвата. В этом случае глина благодаря высокой адгезии с металлами удерживается внутри ложковой выемки без дополнительных ограничителей.
Как и при работе со шнеком, для повышения производительности ложку с буровыми штангами можно вращать при помощи крупногабаритного электроинструмента на жестком каркасе — миксеров, дрелей, перфораторов.
При этом глубины проходки при ложковом методе аналогичны ручным шнековым – в среднем не более 10 м при механизации процесса.
Рис. 8 Желонки – типы конструктивных исполнений
При помощи желонки
Желонкой называют отрезок трубы длиной 1 — 2 м с заостренными или зубчатыми кромками, внутри которого находится обратный клапан. Клапанный затвор препятствуют высыпанию попавшей в желонку породы обратно в скважину и выполняется в виде одной или состоящей из двух полукруглых фрагментов пластинчатых заслонок.
Реже изготавливают изделия, где в качестве обратного клапана используют шар, удерживаемый внутри трубы ее зауженной нижней частью (внутрь приваривают ограничительное кольцо).
При сбрасывании желонки с большой высоты заслонки обратного клапана открываются и внутрь ее попадает порода. При подъеме клапан закрывается и грунт не может упасть обратно в скважину, его высыпают с другой стороны трубы.
Так как для пользования желонкой требуется некоторая высота для ее сбрасывания, то начальную проходку обычно производят при помощи шнекового бура. Затем устанавливают металлическую треногу с колесом в центре и перебрасывают через него металлический трос лебедки, второй конец которого прикручивают к отверстиям в корпусе или к приваренному проволочному держателю желонки.
Скорость проходки при помощи желонки много ниже шнековых или ложковых методов, однако она незаменима в случаях, когда на участке высокий уровень грунтовых вод и из проходного канала приходится извлекать грязь.
Также желонкой можно пробурить скважину для воды значительной глубины до 30 м, правда на это уйдет слишком много времени.
Рис. 9 Скважина на даче пробуренная с применением ложковых приспособлений и желонок
Ударно-канатное
Использование данной технологии — один из наиболее простых и эффективных методов бурения скважин любых глубин.
Технология процесса заключается в сбрасывании с большой высоты отрезка трубы диаметром 100 — 200 мм, который под собственным весом взрыхляет породу, сжатые плотные слои которой задерживаются в трубном отрезке и извлекаются наружу. Для подъема трубы на большую высоту устанавливают треногу с лебедкой и колесом, через которое перекидывают привязанный к ней трос.
Длина трубного отрезка может быть различной (1 — 2 м), его нижнюю кромку иногда заостряют. Сбоку болгаркой вырезают продольное узкое окошко на расстоянии 100 — 200 мм от торца для контроля высоты извлекаемого внутреннего грунта.
Буровую вышку обычно делают высотой 4 — 5 м, она занимает немного пространства. Поэтому данную технологию используют в труднодоступных для крупногабаритной спецтехники местах или внутри контура сооружений, если скважину планируется размещать в доме или хозяйственных постройках.
Механизированным ударно-канатным способом при помощи мощных электрических лебедок и узлов управления достигают глубин проходки до 100 м, вычерпывая за одно опускание трубы 50 — 200 мм грунта. Это позволяет по данной технологии бурить глубинные артезианские скважины.
Рис. 10 Установка для ударно-канатного бурения – конструкция и внешний вид
Ручное гидравлическое
Использование при проведении буровых работ воды — одна из самых быстрых и перспективных технологий. Ручным гидравлическим методом можно пробурить скважину глубиной 10 — 20 м в течении одного — двух дней.
Для проведения буровых работ практически полностью используется промышленная технология, то есть в зону бура вода подается по полым штангам. Сам бур вращают поворотами вокруг своей оси, но чаще полуоборотами на 90 – 180 градусов.
Штанги не так сложно изготовить своими руками из обрезков труб длиной 1500 — 2000 мм. Для этого нарезают на одной стороне резьбу при помощи трубного клуппа и плашек подходящего диаметра. К другому концу труб приваривают наружные муфты с внутренней резьбой насечкой, подходящий к внешней резьбе труб — это позволяет с высокой степенью герметичности и надежности соединять их между собой.
К полой трубе, используемый в качестве бура, приваривают по бокам металлические пластины, которые предназначены для разрыхления грунта и центрирования. К последней трубе, точнее к узлу с ручкой для вращения колонн, подсоединяют напорный рукав.
Перед проведением работ от скважинного канала роют канаву и два связанных с ней углубления земле, в последнее помещают дренажный насос. Выкопанные приямки предназначены для отстаивания поступающей из скважины воды со шламом.
Рис. 11 Штанги и бур для ручного гидробурения — конструкция
Прохождение водоносного слоя специалисты определяют по составу шлама (водоносный грунт) на выходе из скважинного ствола, а также по убыванию промывочной воды.
По окончании бурения отсоединяют напорный трубопровод, на поверхность извлекают и раскручивают буровые штанги.
В качестве обсадной колонны применяют трубопровод в бухтах из полиэтилена низкого давления наружным диаметром 25 или 32 мм, для повышения дебита можно использовать и 40 мм трубу.
На конце трубопровода перед проведением буровых работ делают дырочный, щелевой фильтр из ряда нарезанных болгаркой прорезей и оборачивают его полипропиленовой сеткой галунного плетения. Ее скрепляют полимерными стяжками и фиксируют их на равном расстоянии друг от друга, на торец фильтра устанавливают конусную заглушку.
Обсадную ПНД-трубу, которая одновременно играет роль и напорной, подсоединяют к поверхностной насосной станции, которая втягивает воду из источника и подает ее в дом.
При ручном гидравлическом бурении добиваются максимальных глубин ствола в 30 м, что намного превышает другие технологии проходки с использованием мускульной энергии человека.
Рис. 12 Скважина на даче, этапы ручного гидравлического бурения
Экономичные методы механизированного бурения глубинных скважин
Основное отличие небольших дачных участков от домов коттеджного типа — ограниченное пространство, при этом часто вся территория засажена растениями на огородах, кустарниками и плодовыми деревьями. Поэтому для проведение буровых работ на дачных участках тяжелая техника используется не так часто в отличие от малогабаритных буровых установок (МГБУ).
Существует огромное число разновидностей разборных малогабаритных бурильных установок. Некоторые из них рассчитаны на шнековое бурение проходными штангами со сплошной спиральной поверхностью. Другие предназначены для ударно-канатного бурения и выполняются в виде высокой треноги.
Многие установки способны проводить гидравлическое бурение скважин под воду при помощи полых штанг, по которым подаются водные массы. При этом на конце буровой колонны устанавливают специальное долото, реализуя таким образом технологию роторного бурения.
И наконец некоторые малогабаритные установки используют технологию колонкового бурения полой трубой, которую периодически извлекают на поверхность и опорожняют при заполнении грунтом ее внутреннего пространства.
Все установки для механизированного бурения оснащены мощным электродвигателем, вращающим буровую колонну или поднимающим тяжелую трубу, массивную болванку. В моделях, крутящих колонну из буровых штанг, присутствует второй электродвигатель, управляющий подъемной лебедкой.
Стоит отметить, что при выборе метода бурения один из неплохих вариантов — взять напрокат малогабаритную буровую установку и провести все работы на ней в максимально короткий срок. Во многих случаях это окажется эффективнее и уж точно намного быстрее осуществления буровых работ при помощи самостоятельно изготовленных приспособлений — желонок, ложковых и шнековых буров.
Рис. 13 Малогабаритные шнековые установки
Негативные нюансы самостоятельного бурения
После просмотра видео из интернета многим может показаться, что пробурить скважину своими руками довольно простая задача.
На самом деле буровики могут столкнуться со следующими проблемами:
Крупные валуны в стволе. При проведении гидравлического бурения своими руками крупный валун или камень практически на любой глубине приведет к остановке проведения работ. Ввиду малого диаметра ствола его не удастся разрушить каким-либо способом.
Если скважина на даче имеет большой диаметр, возможны варианты разбивания крупных валунов при шнековой, ложковой или при помощи желонки проходки. Для этого в шахту сбрасывают тяжелый груз в виде долота на тросе, которое при удачном стечении обстоятельств может расколоть камень. Сколько времени займет эта процедура никому неизвестно, в худшем случае устройство скважины придется остановить.
Галька или щебень. Наличие крупных и мелких камней сделает невозможной проходку при использовании гидравлических методов, желонки и ударно-канатного бурения. В первом случае бур будет упираться в камни, препятствующие его углублению, и прекратится вымывание грунта на поверхность из-за отсутствия мелких песчано-глинистых фракций. Желонка также не сможет набирать камни, а при ударно-канатном опускании трубы они просто начнут высыпаться и заглубление остановится.
Рис. 14 Установки и комплектующие для гидробурения
Высокий уровень грунтовых вод. При попадании в скважинный канал грунтовых вод о дальнейшем бурении можно забыть. Для изоляции ствола некоторое время продолжают проходку, чтобы углубить шахту, а затем в него помещают стальную обсадку. Металлические трубы соединяют сваркой для того, чтобы их можно было в дальнейшем забивать, а проходку завершают внутри трубопровода инструментом меньшего диаметра.
Данный метод подходит для ситуаций, если скважину бурили механизированным ударно-канатным методом. В этом случае обсадную колонну из сваренных стальных труб забивают тяжелым грузом (болванкой) весом примерно в 200 кг. При использовании других способов проходки придется искать сварщика и сооружать приспособление для забивания стальной обсадной колонны в грунт.
Также после монтажа стальной обсадки в шахту придется помещать полимерный из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД) трубопровод на несколько метров ниже металлической колонны. Это необходимо для того, чтобы установить в скважину фильтр с заглушкой, который размещается на конце полимерной колонны.
Рис. 15 Скважина на даче и ее обратная прокачка вибрационным насосом
Обсадка и прокачка
Если скважина на даче имеет глубину до 60 м, для нее практичнее использовать обсадные колонны из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ. НПВХ обсадные трубы выпускают разной длины, в основном они рассчитаны на раструбовое соединение друг с другом посредством резьбы.
Также трубопровод из НПВХ размещают и внутри металлических колон, отдавая предпочтение безраструбовому резьбовому соединению. Внутри стальной обсадки можно использовать и из коротких резьбовых труб или сплошную колонну из полиэтилена низкого давления ПНД в бухтах, обладающую более низкими прочностными характеристиками, чем НПВХ.
На конце полимерной обсадки обязательно размещают щелевой или дырчатый фильтр с металлической коррозионно стойкой сеткой. Его расстояние от торца трубы берут не менее 300 мм, длина может быть от одного до трех метров. На резьбу нижней трубы с фильтром обязательно накручивают конусообразный колпак, препятствующий проникновению в шахту грязной воды.
Скважина на песок или абиссинка прокачиваются сразу после бурения. В первой высасывают на поверхность замутненную воду при помощи погружного или наружного электронасоса (станции).
При работе с замутненный водой лучше использовать недорогие вибрационные модели насосов — рабочие узлы дорогих погружных агрегатов или насосных станций центробежного принципа действия могут быть повреждены крупными песчаными фракциями.
Выкачивание грязной воды проводят до тех пор, пока из источника не польется чистая. Можно совместить выкачку воды с эффективным методом обратной прокачки. Для этого собирают в емкость большого объема воду из скважины, дают ей отстояться и направляют водные массы обратно в шахту по напорному трубопроводу погружным или поверхностным насосом в зону расположения фильтров.
Благодаря этому способу ячейки сетки скважинного фильтра эффективно освобождаются водным потоком изнутри от мелких фракционных частиц снаружи.
Обратной подачей прокачивают абиссинки с совмещенной ПНД обсадкой и напорным рукавом.
Рис. 16 Схема водоснабжения дачи с накопительным баком
Методы обустройства дачных скважин
Под определение скважина для дач подходят источники, не предназначенные для постоянного водоснабжения жилья чистой питьевой водой и не функционирующие в зимнее время года.
Данные факторы намного упрощают обустройство непосредственно обсадной колонны и прокладку водопроводной магистрали в дом.
Так как скважина для дачи не используется в зимнее время, отпадает необходимость в строительстве кессонного колодца и прокладки трубопровода под землей ниже глубины промерзания грунта. В этом случае при использовании для водозабора погружного электронасоса все оборудование размещают в доме, а обсадную колонну накрывают сверху герметичной крышкой.
Другой важный аспект дачных скважинных источников связан с невысокой глубиной их залегания. Это приводит к их низкому дебиту и делает непригодными для водозабора в больших объемах длительный временной интервал.
В этом случае система непрерывного водоснабжения с гидроаккумулятором оказывается неэффективной, то есть приводит к резкому падению уровня воды в источнике и соответственно прекращению водоподачи.
Рис. 17 Система с накопительной емкостью и магистральными фильтрами
Поэтому для дач рационально использовать системы водоснабжения с накопительным баком, который может располагаться на чердаке дома, внизу на первом этаже или подвале. Для полива, особенно капельного, также можно использовать накопительную емкость большого объема, установленную на улице.
При этом в скважине можно применять маломощный погружной электронасос диаметром около 3-х дюймов (75 – 80 мм) или насосную станцию, которые по наружному ПНД трубопроводу будут подавать воду в накопительные емкости. При их заполнении сработает поплавок, включенный в цепь питания электронасоса, и агрегат отключится. Для подстраховки в случае неисправности поплавка обязательно в области горловины помещают трубопровод перелива.
Для подачи воды из емкости в водопровод можно использовать дополнительно недорогой погружной или поверхностный, специальный повышающий давление в системе электронасос.
Накопительная емкость удобна еще и тем, что неглубокие скважины содержат много песчаных и глинистых фракций, которые могут отстаиваться и выпадать в осадок на дно резервуара. Для удаления их и прочих грязевых отложений в нижнюю часть резервуара врезают трубу и выводят ее в канализацию.
Также при необходимости водоочистки в системе можно использовать магистральные самопромывающиеся картриджные фильтры или их многофункциональные разновидности на основе фильтрующего угля.
Для дач актуален полный отказ от электронасосов. Вместо них на обрезанную стальную трубу обсадки большого диаметра можно установить посредством фланцевого соединения ручной поршневой насос и набирать с его помощью воду.
Рис. 18 Принцип работы и внешний вид ручных поршневых насосов
Обычно на дачах с периодически проживанием людей и отсутствием их в холодный период времени, стараются устраивать водоснабжение с минимальными затратами. Чаще других используют неглубокие скважины, пробуренные самостоятельно по одной из нескольких технологий или сделанные частниками при помощи сложных в изготовлении приспособлений или малогабаритных буровых установок.