Скважина своими руками. подробно о сложном

Ручное бурение скважины под воду

Бурение скважины вручную только для неподготовленного человека покажется процессом крайне сложным, требующим больших физических затрат. При определенных знаниях и подготовке изготовить бур для скважины своими руками реально и посильно. В зависимости от условий залегания грунтовых вод можно воспользоваться несколькими способами самостоятельного бурения скважин.

Для проведения работ по бурению обычно приглашают специалистов, но при желании их можно выполнить самостоятельно

Ударный способ

Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.

Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.

Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.

Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы

Канатно-ударное бурение

Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:

• треноги, которую размещают над местом бурения;
• блока с лебедкой и тросом;
• забивного стакана, штанги;
• желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).

Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают. Операция повторяется до того момента, пока не будет достигнута необходимая глубина.

Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.

Канатно-ударное оборудование для бурения скважин

Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.

Преимущества ручного бурения:

• экономичный способ в финансовом отношении;
• ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
• оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
• способ применим в труднодоступных местах;
• эффективен, не требует большого количества времени.

Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом

Монтажные работы

Обустройство водопроводной системы начинается с выполнения земляных работ. То есть размечается, согласно схеме, планируемая магистраль от скважины к жилищу и производится выемка грунта вплоть до входа трубы в подвальное помещение либо цокольный этаж. Чтобы избежать замерзания в зимнее время, необходимо копать с тем расчетом, чтобы водопровод находился на положенной глубине. Эти значения есть на специальных картах, разработанных еще в Советском Союзе. Однако стандартно копают на глубину порядка 1,8 м.

Некоторые считают, что трубы можно проложить буквально на поверхности, если обеспечить соответствующий подогрев. Не стоит прислушиваться и экономить на земляных работах

Вода не замерзнет, но до того момента, пока неожиданно не отключат электроэнергию, что случается довольно часто, особенно в плохую погоду с сильным ветром. А если еще и хозяев не будет дома, чтобы успеть отключить либо слить жидкость, вся система придет в негодность буквально за пару часов. Даже если трубопровод и не прорвет, наладить подачу воды будет довольно проблематично.

Также важным моментом является обустройство кессона, который защищает скважину от проникновения различного мусора, талых вод и замерзания. Представляет собой своеобразную камеру в форме цилиндра либо прямоугольника, находящуюся непосредственно в земле. В кессоне также происходит соединение труб, размещается запорная арматура. А в случае необходимости производится плановый осмотр и ремонт. Поэтому и места там должно хватать хотя бы для относительно свободного передвижения одного человека с инструментами. Что касается материала, то кессон делаются из:

• пластика;
• металла;
• красного кирпича.

Что касается укладки труб в траншеи, то изделия могут быть из полипропилена, полиэтилена либо легированной стали. Если применять пластиковые трубы, то заранее нужно позаботиться о кирпичном либо же бетонном желобе, размещенном на песчаной подушке. Это позволит избежать воздействия морозного пучения, а также лишит возможности повредить конструкцию различным грызунам. Если применяются металлические элементы, то они должны быть с антикоррозионной обработкой.

Иногда предусматривается клапанная развязка. Например, она необходима в случаях, если к скважине идет подключение еще одного водопровода (для другого дома, хозпостроек). На вводе в жилище трубопровод требует обязательного утепления. Также его нужно обустроить специальной гильзой в месте, где он проходит через фундамент либо стену.

Правильно сделать скважину в частном доме вполне можно и самостоятельно. То есть выкопать траншеи, сделать кессон и уложить трубы сможет практически любой, кто хотя бы обладает минимальными познаниями. Это позволит значительно сэкономить бюджет.

После приступают непосредственно к установке технологического оборудования. В зависимости от системы, могут предусматриваться 1−2 накопительных резервуара, станции повышения показателей давления, фильтры, редуктор. Сюда же входит запорная арматура и другие элементы, необходимые для качественного функционирования водопровода.

Факторы, влияющие на глубину

Конструкция скважины

Прежде чем проектировать скважину, необходимо определиться с глубиной. Есть несколько критериев, которые нужно учитывать:

• Уровень, на котором находятся водоносные горизонты. Для определения проводится пробное бурение либо анализ местности с учетом геологического строения.
• Рельеф территории. В местах без перепадов водный слой может находиться близко к поверхности, на холмистом участке бурение проводить лучше в низине.
• Назначение водозабора. Сколько метров должна быть скважина на воду, определяется в зависимости от того, для чего будет применяться жидкость. Чем глубже источник, тем чище вода.

Чтобы определить минимальную глубину скважины на воду, непременно учитывают особенности местности – геологические и климатические. В районах с большими лесами и высокой влажностью запасы в подземных источниках обычно велики, располагаются сравнительно близко, в некоторых местах выходят на поверхность в виде родников. В засушливой степной местности водоносный слой может находиться на значительной глубине либо совсем отсутствовать.

Помимо этих факторов нужно учитывать и само месторасположение водозаборной конструкции. Ведь даже потенциально удобная по глубинным показателям зона может оказаться неподходящей.

Пробивать скважины запрещается рядом с такими местами:

• кладбища;
• свалки мусора;
• сельскохозяйственные поля, которые обрабатываются гербицидами и нитратными удобрениями;
• индустриальные объекты.

Требования к месту расположения скважины

При выборе места для бурения учитывается множество факторов: геологические особенности участка, его рельеф, влияние гидрологических факторов, место расположения остальных объектов хозяйственной деятельности.

Кроме этого важное значение имеет удобство расположения будущего источника водоснабжения, что позволит в дальнейшем эксплуатировать его без проблем. Выбранное место для скважины должно соответствовать следующим требованиям:

Выбранное место для скважины должно соответствовать следующим требованиям:

• наличие водоносного слоя;
• удобное место расположения для забора воды;
• возможность устройства водопровода;
• обеспечение подъезда буровой машины и другой техники для обслуживания скважины;
• соответствие санитарным нормам;
• отсутствие линий ЛЭП, подземных коммуникаций.

Также на стадии выбора места для скважины стоит задуматься о том, каким образом будет подключаться насосное оборудование, т.е. учесть наличие линий электропередач. Если в будущем вы планируйте прокладку поверхностного водопровода от скважины, то желательно чтобы уклон площадки не превышал 35º.

При выборе места для скважины учитываются не только характеристики собственного участка, но и прилегающие территории на предмет соответствия указанным требованиям

Размеры защитного сооружения скважины

Размеры защитного сооружения должны быть такие, чтобы монтажник легко мог произвести свою работу.

Габариты зависят от места установки оборудования. Если оно не располагается над устьем скважины, достаточно 0,8×0,8 м, чтобы человек мог опустить насос. Если в кессоне предполагается монтаж аккумулятора давления или станции, прибавляют не менее 0,5 м спереди и сзади.

Если для устройства защитного сооружения используют железобетонные кольца, минимально допустимый размер — 90 см, при условии, что оборудование будет находиться в доме. Внутри кольца диаметром 150 см размещается оборудование средних размеров, остается место для работы монтажника. Круг диаметром 200 см позволяет поместить внутри бак объемом 200 л.

Необходимое оборудование для обустройства скважины

Среди необходимого оборудования для создания скважины в загородном доме необходимо достаточно большое количество элементов, среди которых особое место занимают:

1. Насос, предназначенный непосредственно для получения воды из скважины, а также детали, без которых обвязка насоса не будет закончена.
2. Скважинный оголовок, предназначенный для полноценной герметизации главной обсадной трубы.
3. Реле давления, позволяющее управлять насосом и контролировать состояние его работы.
4. Трос стальной, обязательно выполненный из нержавеющего материала, и обязательно такие же нержавеющие зажимы для троса.
5. Трубы пэ водопроводные, необходимые для строительства системы водоснабжения, в последующем использующимся исключительно в хозяйственно бытовых целях.
6. Обратный клапан для воды, пропускающий жидкость только в одном направлении – в сторону дома или любого другого строения, ради которого и создается частный скважинный водопровод.
7. Ниппели, желательно, латунные, отличающиеся резьбой на концах и соединяющие трубы друг с другом, а также другие виды крепежей и соединений, правильно подобранные для конкретного проекта.
8. Непосредственно гидроаккумулятор, передающий объем жидкости в нужном направлении под давлением.
9. Тройники, позволяющие создать ответвления от основной трубы водопровода.
10. Манометр, также позволяющий контролировать показатель давления воды в трубах.
11. Шланги и краны, дающие возможность направить воды в нужные точки дома.
12. Различные расходные материалы, вроде герметика, электроды и других.
13. Сам кессон, водонепроницаемая камера, защищающие устройства на глубине от попадания в них воды из скважины.
14. Адаптер, выводящий трубы сквозь главную обсадную трубу всей созданной скважины, а также дополнительный адаптер, необходимый для герметизации в случае отказа от кессона.

Самая крупная и дорогостоящая деталь – это кессон, остальное оборудование в большинстве своем можно назвать материалами расходными, количество которых зависит от размера проектируемой системы.

Виды трубчатых водозаборных колодцев

Скважина представляет собой выработку круглого сечения, пробуренную без доступа человека к забою. Диаметр такой выработки всегда намного меньше, чем ее глубина. Для осуществления водозабора используется два типа скважин.

Фильтровые или «скважины на песок»

Глубина таких выработок не превышает 35 м. Фильтровые скважины бурят на близко лежащий водоносный горизонт, который располагается в песчаных грунтах.

Такая скважина представляет собой обсадную колонну, собранную из труб диаметром от 127 до 133 мм. Она обычно оснащается сетчатым фильтром галунного плетения, но могут быть и другие варианты. Фильтровые скважины отличаются небольшим дебетом, чаще всего он не превышает одного кубометра воды в час.

Конструкция скважины на песок намного проще, чем устройство скважины на известняк. Глубина песчаной выработки меньше, стоит она дешевле, но служит не так долго, как скважина на известняк (кликните для увеличения картинки)

Преимуществом таких конструкций считается быстрота и относительная дешевизна их бурения. Специалисты справятся с работой буквально за день-два. Основной недостаток – тенденция к заиливанию.

Поэтому очень важно пользоваться такой скважиной регулярно, от этого зависит срок эксплуатации сооружения. В зависимости от мощности водоносного пласта и интенсивности использования скважины она сможет прослужить до 15 лет, в некоторых случаях и дольше

Артезианские или «скважины на известняк»

Глубокие сооружения, которые бурятся до водоносной области, распространенной в трещиноватом известняке. Это порядка 20-130 м в глубину. В отличие от скважин на песок артезианские имеют более высокий дебет. Он может доходить до 100 кубометров воды в час.

Бурение скважин на известняк достаточно сложно, а обсадная колонна отличается значительной длиной. Процедура бурения длится четыре или более дней.

На рисунке представлена схема артезианской скважины, которая отличается большим дебетом воды и длительным сроком эксплуатации

Соответственно, стоимость работ и материалов существенно выше. Достоинством артезианских скважин считается их длительный срок эксплуатации. Они не нуждаются в фильтре, поскольку вмещающая порода не содержит мелких глинистых и песчаных частиц.

Таким образом заиливания скважины не происходит, потому она может прослужить значительно дольше, чем фильтровая, пять десятков или даже более лет.

Конструктивные виды скважин

Используемые конструкции делят скважины на типы:

• с одной колонной;
• с двумя колоннами.

Вышеуказанные типы скважин подразумевают количество труб при бурении и эксплуатации шахты.

Одновременное использование обсадной и эксплуатационной трубы считается более дорогим вариантом, однако позволяет продлить срок эксплуатации. В таком случае даже артезианская скважина может иметь внутреннюю ПВХ трубу.

Виды фильтров из гравия, которые размещаются:

• между породой и водозаборной трубой при нижней заглушке;
• между обсадной и водозаборной колонами при нижней заглушке;
• в при забойной зоне с учетом поступления воды через низ водозаборной трубы.

Каждый из вышеуказанных фильтров имеет свои особенности и преимущества.

Монтаж адаптера

Установка адаптера для подключения погружного насоса не является сложной операцией, но требует наличия электромеханического инструмента (дрель, перфоратор) и специальных комплектующих: коронки по металлу с диаметром адаптера, трубы с резьбовой канавкой длиной около 2 м под установочную адаптерную резьбу.

Хотя насос подвешивается к герметичной крышке скважины, адаптер испытывает нагрузку столба воды в напорном шланге, он может выдержать вес 500-600 кг, чего нельзя сказать о стенках обсадной трубы НПВХ, испытывающих дополнительное давление грунта — оно может вызвать изменение геометрии оболочки и появление протечек в зоне крепления фитинга. Поэтому адаптер врезают в металлическую трубу колонны, монтаж проводят следующим образом:

• Выкапывают яму вокруг обсадной трубы и канаву ниже глубины промерзания грунта от скважины к дому глубиной около 1,5 м.
• Обрезают болгаркой верх обсадной трубы. Обычно ее закапывают под землю и накрывают герметичной крышкой, но это не гарантирует защиту от попадания грунтовых вод в канал, поэтому часто оставляют небольшой участок трубы наверху.
• Готовят электронасос к погружению, подсоединяя к нему трос, напорный трубопровод, которые связывают вместе с кабелем питания стяжками или изоляционной лентой.
• Сверлят в стенке обсадной трубы отверстие нужного диаметра коронкой по металлу, изнутри трубы вставляют одну часть адаптера. Для этого его полностью собирают, накручивают на монтажную трубу и опускают в скважину, подсвечивая фонариком.

Скважинный адаптер

• После просовывания части адаптера через боковое отверстие обсадной трубы, его зажимают наружной гайкой через резиновую прокладку разводным ключом, ответную часть вместе с монтажной трубой извлекают из колодца.
• Обрезают напорную трубу ПНД от электронасоса необходимой длины, на свободный конец устанавливают вторую часть адаптера с соединением ласточкин хвост.
• Прикручивают к ответной части адаптера монтажную трубу и опускают его вместе с напорным трубопроводам и электронасосом в скважину, фиксируя соединение ласточкин хвост с деталью, закрепленной на обсадной колонне.
• Устанавливают поверх скважины герметичную крышку, привязывают к ее внутренней части трос, кабель питания электронасоса подключают к клеммам разводной коробки, находящейся в боковой части корпуса крышки.
• Через переходную муфту подключают к боковой части адаптера водопроводную линию из ПНД, поступающую в дом, по окончании работ траншею и яму засыпают поднятым грунтом.

Основные этапы подключения адаптера

Варианты обустройства

В настоящий момент широко распространены следующие 3 способа обустройства скважин – с кессоном, адаптером или оголовком. Выбор в пользу того или иного варианта осуществляется после бурения скважины и изучения пожеланий заказчика.

Использование кессона

Кессон – влагонепроницаемая камера, которая изготавливается из металла или прочного пластика. По виду емкость напоминает обыкновенную бочку. Объем обычно эквивалентен стандартизированному ЖБ-кольцу на 1 м. Изделие заглубляется в землю и используется для решения следующих задач:

• защита от воды и грязи;
• обеспечение нахождения оборудования круглый год при плюсовой температуре;
• предотвращение замерзания;
• обеспечение герметичности;
• круглогодичная скважинная эксплуатация.

Сперва вырывается котлован. Глубина – до 2 м. Затем внизу прорезается отверстие под обсадную трубу. Емкость опускается в яму и размещается по центру скважины. Обсадка обрезается и сваривается с днищем. В конце изделие засыпается грунтом. На поверхности виднеется лишь люк.

Эксплуатация адаптера

Обустройство скважины под воду предполагает выведение водопровода прямо через обсаженную колонну. Трубопровод прокладывается ниже глубины промерзания грунтовых масс. Сам элемент производится в виде трубного соединения безрезьбового типа. Один конец устройства жестко скрепляется с обсадкой, а другой – вкручивается в подведенную к погружному насосу трубу.

Применение оголовков

Элементы создаются либо из пластика, либо из металла. Приспособления состоят из крышек, соединительных фланцев и сделанных из резины колец. Монтаж не сопровождается сваркой.

Установка начинается с обрезки обсадной трубы. Потом опускается насос и ставится крышка. До ее уровня поднимается фланец и резиновое уплотнение. Крепление выполняется путем затяжки болтов.

Специфические виды скважин на воду

Существуют различные виды скважин:

1. Сконструированная на плывуне может иметь углубление 40 метров. Применяется параллельное бурение с установкой обсадных труб. Такая конструкция позволяет получать больший объем воды, в отличие от стандартной конструкции.
2. Геотермальная скважина бурится для извлечения воды из подземного горячего источника. Применяется для автономного отопления при обогреве жилья. К тепловому насосу горячая вода поднимается самостоятельно. Суть заключается в использовании горячей воды для обогрева помещения и слива ее обратно в источник. Таким образом помещение получает бесплатное отопление.

Как видим, основные виды скважин отличаются не только по своей конструкции и глубине, а также и по применению.

Фильтры

Качество воды из любой скважины во многом обуславливается наличием особого скважинного фильтра. И эта деталь больше других, входящих в скважинное сооружение, подвержена износу. А значит к ее выбору следует подойти ответственно.

Для скважин «на известняк», например, достаточно будет простого решетчатого фильтра — то есть перфорации на нижнем обсадочном колене. Он же сможет стать основой фильтра скважины «на песок» (в сочетании с гравийной засыпкой). При этом требования к перфорации предъявляются следующие:

диаметр отверстий от 15 до 30 мм, в зависимости от грунта;
скважность (отношение общей площади отверстий к площади, которую они занимают) 0,25-0,30;
расположение отверстий поперечное, в шахматном порядке;
площадь (общая) отверстий должна быть не меньше площади поперечного сечения обсадочной трубы (ее просвета).

Когда насос ставится в скважину, оснащенную внутренним фильтром, дном этой скважины считается его (фильтра) верхний обрез. Из-за этого однократный объем забора воды существенно снижается. Кроме того, фильтр сильно заиливает скважинное сооружение, ведь вода просачивается в зазор между ним и обсадной трубой. Сокращается и срок службы самого фильтра, и насоса, поскольку в последний неизбежно попадает песок. Поэтому насос зачастую помещают в отдельную трубу, которая насаживается на фильтровый выход. Но для этого надо делать скважину большего диаметра.

Если в распоряжении бурильщиков имеется дорогой и конструкционно сложный центробежный насос, все просто — его подсоединяют к выходному патрубку фильтра, и в результате прекращается и заиливание, и запесочивание. Но когда такого оборудования нет, приходится что-то придумывать.

Обратите внимание! Многие мастера детали для фильтров делают самостоятельно, используя ПВХ-трубы, полимерную сетку и пружины из нержавеющих материалов. Но такие конструкции редко служат долго, да и фильтруют воду не слишком хорошо

Лучше потратиться, но выбрать и купить по-настоящему надежный, хорошо работающий фильтр. Тем более, что выбрать есть из чего:

Последовательность подключения элементов

Схема подключения скважины на воду имеет следующий порядок:

• Присоединение трубопровода не должно вызывать каких-либо сложностей. Их монтируют после соединение обсадных труб с оголовком и муфтой. Следует обязательно убедиться в герметичности мест стыковки, иначе труба может сорваться в процессе эксплуатации. Диаметр водопроводных труб должен превышать 3,2 см.
• Между скважиной и домом вырывают ров. Трубы прокладывают на глубине 0,5-1 м и утепляют минватой.
• Решив поставлять воду при помощи надземных коммуникаций нужно также позаботиться об их утеплении. Иногда для этого прокладывают греющий электрокабель.
• В заключение внешних работ в фундаменте здания пробивают отверстие около 5 см. вставляют в него гильзу и вводят трубы. Участок герметизируют монтажной пеной.

Обустройство скважины на воду можно посмотреть на видео:

Общее понятие о скважине, горизонт скважины

Фильтрующий слой почвы имеет небольшую толщину, поэтому жидкость в источнике может загрязняться мелким мусором, удобрением, химией с полей, которые расположены вблизи. Данную воду можно применять в технических целях.

Скальные почвы без трещин, глина могут выступать в качестве естественного водоупора. Известняки, песчаные почвы, мел относятся к породам, вмещающим влагу. Воду можно добывать на суглинистой почве, алевритах, глине с трещинами, но почвы имеют низкую водоотдачу, поэтому отличаются малой производительностью, а вода бывает с примесями химических веществ.

Горизонт, расположенный на глубине от 9 до 15 метров, имеет более чистую воду, которую можно использовать для питья. Вода может содержать органические примеси в небольших количествах. На данном уровне строят скважины средней глубины на песке.

В районах Поволжья водоносные слои разделяются пластами глины. Чтобы создать качественную изоляцию уровень глины должен превышать десяти метров. Если скважина сверху перекрыта с помощью глины, ее называют артезианской. Горизонт этой скважины считается напорным, вода в скважине занимает отметку, которая выше, чем начало водоносного уровня. Иногда вода превышает поверхность земли, такую скважину называют самоизливной.

Водоносный пласт лежит глубоко, свыше тридцати метров от поверхности почвы. Вода в скважине отличается вкусовыми особенностями, чистотой.