Скважина на воду своими руками: пошаговое руководство по устройству, фото

Устроить индивидуальную точку водозабора несложно, если использовать специальные буровые установки. В статье мы расскажем про способ бурения скважин на воду шнековым буром – дадим описание технологии и фото. Наличие собственного источника на участке повышает уровень комфорта в целом – владельцы сами могут контролировать качество и чистоту ресурса, минимизировать свои расходы на коммунальные услуги, а также обустроить обособленную жизнь даже в отдалении от цивилизации и проложенных магистральных трубопроводов.

Несколько причин, почему все чаще в частных целях применяют именно такую методику: высокая скорость прохождения через грунт, возможность пробурить достаточную глубину, низкая стоимость работ.

Шнековое бурение скважин: что это такое и где применяется

Вращательно-бурильная установка напоминает бур рыбака на зимней рыбалке. Приспособление используется одинаково – оно оснащено лезвиями, расположенными по спирали. Оно устанавливается перпендикулярно поверхности или под тем углом, который необходим, это бывает редко, намного чаще ровное вертикальное направление. Затем прикладывается два усилия – вращение и нажим. В результате происходит плавное врезание инструмента в породы.

Технологически аппарат состоит из головки (именно она врезается в грунт и представляет собой лопастное долото или бур) и шнеков. Их задача – вытаскивать из пробуренного отверстия шлам, то есть уже разрушенные пласты. По своему виду и материалам изготовления инструмент может быть различным, это зависит от характеристик почвы. Иногда эти части — неразъемные, монолитные, в таком случае оснастку называют шнекобур. Реборды (выступающие части) предназначены для движения шлама вверх.

По размерам инструмент подбирается, исходя из того, что пространство между двумя соседними витками должно быть занято отработанной породой не более, чем на 20-40% от всего объема. Если заполняться будет большее количество, то не получится организовать достаточно хорошее охлаждение режущих кромок, ведь они нагреваются под воздействием силы трения.

Есть зависимость для реборды:

Диаметр бура, мм	Вращение, об/мин
До 100	200-500
150-200	100-200

При этом головка имеет несколько большие размеры.

Данный метод имеет широкое распространение. В основном его используют:

при исследованиях – разного типа инженерных изысканиях, гидрогеологических изучениях местности;
в качестве разведывательных работ, чтобы обнаружить полезные ископаемые и изучить их свойства;
во время строительства при установке свай (если нужно установить ограждение или возвести свайно-винтовой фундамент);
для бестраншейной прокладки инженерных сетей;
для создания некоторого типа карт.

Но наиболее часто бурение с помощью шнеков применяют для получения скважин. Таким образом можно добывать воду с достаточно сильных глубин, быстро и качественно организовать источник гидродобычи на собственном участке. Важный момент – при организации процесса обязательно уделите внимание системе фильтрации. Фильтры устанавливаются грубой очистки, а затем тонкой доочистки. Первый слой (механические сетки) убирает крупный мусор и остатки породы, затем устраняется песок, глина, другие взвеси. Уже при вводе в дом стоят картриджи для максимально тщательной водоподготовки. Заказать монтаж системы можно в – мы предлагаем качественную продукцию и выгодные условия.

Вне зависимости от того, для каких целей делается колодец, он обычно не превышает 50 метров, однако, некоторые, наиболее пригодные для разрушения грунты позволяют пробурить до 100-120 м.

При этом диаметр напрямую зависит от глубины. При средних значениях можно брать инструмент в сечении от 60 до 600 мм.

Изготовление бурового инструмента

Скважину своими руками можно сделать без специального оборудования. Для изготовления ручного бура не потребуются сложные инструменты или опыт. Садовый вариант коловорота не нуждается в разборной штанге: сделать неглубокую ямку для саженцев или под столб можно и монолитным приспособлением. Когда бурят скважину под воду, инструмент оснащают секционными штоками. Последние нужны для наращивания бура по мере углубления в землю.

Секции делают из бесшовных водогазопроводных труб. Такой материал хорошо передаёт крутящий момент от рукоятки к рабочему органу. Длина секции составляет 1,2-1,4 м. Основной элемент составной штанги – замок, деталь, которая соединяет все части в единый буровой стержень. Конструкция его должна обеспечивать простоту сборки во время буровых работ. Варианты замков:

Резьбовые муфты. На концах каждой секций делают винтовую нарезку или приваривают металлические ниппели. В последнем случае контролируют соосность деталей, иначе бур будет уводить в сторону. Секции свинчивают между собой с последующей фиксацией, чтобы предотвратить раскручивание в процессе работы.
Винтовые. К одному краю секции приваривают гайку, к другому – болт. Такая конструкция бура подойдёт для дачи, когда глубина скважины не превышает 10 м. При протяжённой проходке штанга будет изгибаться и деформироваться.
Приварные муфты. Их делают из трубы большего диаметра. Муфты приваривают с одного края секции, а второй оставляют свободным. Все элементы последовательно собирают, фиксируя каждый стык болтом или шпилькой.

К сведению!

Чтобы оборудовать дачный участок водяной скважиной, бур удлиняют при помощи приварных муфт. Такое соединение просто собрать, ведь каждый подъём сопровождается разделением на составные части, а последующий спуск – новым сочленением и наращиванием.

Помимо штанги, изготавливают рабочий орган и рукоятку. Режущую часть бура делают из металлической трубы и стального листа толщиной 5 мм. Последовательность изготовления:

К трубе диаметром 40-50 мм приваривают толстое сверло или металлическую пику, сделанную из автомобильной рессоры. В последнем случае хвостовику придают форму копья. Пика будет задавать направление и разрыхлять грунт непосредственно под буром.
Из листового металла вырезают элементы шнека. Для этого на поверхности размечают две концентрические окружности – внутреннюю по диаметру трубы, а внешнюю – по размеру скважины.
Надрезают диски по радиусу с одной стороны. Придают заготовкам винтовую форму, скручивая их под углом 30 °.
Надевают их на трубу последовательно соединяя между собой. К нижней части приваривают лезвие для рыхления грунта. Нож делают из легированной стали, которая будет долго работать без заточки.
К верхней части бура приваривают муфту для соединения со штангой.

Абиссинский колодец

Максимальная глубина – 15 метров, но этого обычно достаточно для того, чтобы добывать глубоко протекающие воды. Такие источники вполне пригодны для питья, полива огорода и других бытовых нужд на собственном участке, даче, загородном коттедже. Насосы не захватывают верховодку (непригодный для питья водоносный слой, так как в нем скапливаются разные примеси). Есть еще одно название для такой скважины – игла.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Однако жидкость, которая скапливается, образуется в верхних слоях – не ниже глиняного заложения, она поступает, благодаря осадкам, а также с помощью ближайших водоемов. Таким образом, уровень постоянно колеблется и зависит от влажности, количества дождя. В засушливое лето ресурса может быть недостаточно для обеспечения дома.

Ниже представлено устройство колодца:

Преимущества:

Достаточный объем жидкости, чтобы обеспечить большой дом со всей необходимой сантехникой и бытовой техникой.
Длительное использование – как минимум, 30 лет без повторного бурения.
Размеры (диаметр) – незначительные, поэтому можно сделать такой колодец в любом месте на участке, а также даже в подвале собственного дома.
Верховодка не загрязняет добываемый водный ресурс.
Не требуются никакие бумаги, разрешения на проведение работ и получение результата.

Недостатки:

Невозможность сделать такое углубление в твердом грунте, а также там, где много камней или глины. Вернее, можно, но это будет экономически не прибыльно.
Из-за небольшого диаметра отверстия редко получается оснастить систему погружным насосом.
Вакуумное насосное оборудование, как правило, не может поднять жидкость более чем с 20 метров, поэтому такой вариант не очень подходит на местности, где слишком глубоко залегает грунтовая вода.
Есть необходимость в механическом фильтре, потому что без него на водоносном участке может образоваться слой ила.
Иногда забиваются трубы, их них можно достать камни, глиняные сгустки.

Несмотря на недостатки, их можно устранить, поэтому способ добычи питьевой жидкости очень выгодный.

Песчаный источник

Если представить почву в разрезе, то будут заметны слои. Те, что находятся между твердыми пластами, состоят преимущественно из песка, мелкого гравия. Они являются водоносными. Хорошо то, что ресурс получается сразу очищенным, поскольку проходит через сорбент. Глубины следующие:

От 40 до 90 м – на песчаник.
До 40 метром – на мелкий песок.

Внутрь скважины помещается труба. В ее нижней части стенки имеют перфорацию, чтобы между дырочками сочилась влага. Аналогично на дне расстелен материал (сетка) с мелкими ячейками. Это выглядит так:

Плюсы:

Большая скорость генерирования питьевой жидкости – до 1-2 кубометров в час.
Также не требуется документальное разрешение, как и при создании абиссинского колодца.
Достаточно высокая стабильность.
Скорость бурения и обустройства источника – всего потребуется около двух дней.
Длительный период эксплуатации – до 30 лет.

Минусы:

Если стоит насос с центробежным действием, он быстро забьется.
При небольшом заглублении (до 40 м), уровень воды будет зависеть от количества дождей.
При изменении экологических условий может измениться химический состав влаги. Нужно регулярно делать анализ.
Возможно заиливание, требуется регулярная очистка.

Если вам нужно применять водный ресурс в качестве питьевого, обязательно следует установить фильтрующее оборудование.

Скважина и ее типы

Скважины, глубина которых не превышает 20 метров, больше напоминают колодцы. Они, как правило, имеют все недостатки, свойственные таким рукотворным источникам воды:

во-первых, загрязнение водоносного слоя поверхностными стоками;
во-вторых, небольшой срок службы, не превышающий, как правило, 4 лет;
в-третьих, низкую производительность, причем, с перспективой полного пересыхания в жаркий летний сезон.

Если колодец можно почистить своими руками, то с такой скважиной это не получиться. Лучше сразу рыть колодец. Потому что затраты на обустройство скважины не будут соответствовать качеству воды, в которую будут попадать различные виды загрязнений вместе с поверхностными стоками. Это, например:

канализационные воды;
мелкий мусор;
химические вещества с сельскохозяйственных полей и огородов и т.п.

Если водоносный слой залегает близко к поверхности, то все стоки легко в него попадают. И потом подземными водами разносятся, как правило, на многие десятки километров. При неглубоком почвенном слое впитывающаяся в почву вода не успевает хорошо очиститься, загрязняя в результате водоносный слой.

Скважина на песок

Такая скважина считается неглубокой. Она бурится на глубину от 20 до 40 метров. Причем водоносный слой в этом случае должен залегать в песчаном горизонте. Скважина на воду имеет форму трубы, на одном конце которой устанавливается трубовидный перфорированной фильтр. Имеющей, как правило, латунную обмотку или сетку из нержавейки. Фильтр должен располагаться в крупнозернистом песке.

Скважина такого типа обладает производительностью в 0,5-1 кубометр воды в час. Для дома, в котором проживает семья из 3-4 человек постоянно, пожалуй, недостаточно. Такой водоисточник может прослужить до 10 лет, если его использовать постоянно. Однако при периодическом использовании скважина будет затягиваться илом. И уже года через два станет непригодной к использованию.

Избавиться от заиливания, как правило, поможет промывка фильтра водой, подаваемой в скважину под большим давлением. В том случае, если это не поможет, нужно будет бурить новую скважину на воду.

Артезианская глубина

Несмотря на то, что технология гидродобычи самая сложная и дорогостоящая, такие скважины используются очень часто. Оборудование помогает добыть наиболее чистую, сразу предназначенную для питья воду на глубине до 200 метров. Такая жидкость кристальной чистоты с идеальным минеральным составом (кстати, стабильным) находится в межпородных пространствах – между скальными, твердыми породами. Кроме того, объемы добываемого ресурса настолько велики, что можно легко обеспечить им не только один участок, но и соседний.

АМЕТИСТ — 02 М Жилой дом до 10 человек или до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Достоинства:

Наиболее качественная питьевая жидкость – вкусная, чистая, с оптимальным уровнем минералов.
Высокая производительность – до трех кубометров в час.
Бесперебойность и постоянный уровень влаги, который не зависит от экологии, климата.
Такая скважина будет действовать без повторного бурения около полувека.

Недостатки:

Тяжелое оборудование.
Потребность составления проекта и получения разрешения, уведомление водного кадастрового органа.
Большие финансовые расходы.
Длительный период строительства.

Типы насосов. Установка

Существует множество разновидностей насосов, рассмотрим наиболее часто употребляемые насосы в скважинах для воды:

Есть две разновидности – ручной и электрический. Кстати, хорошо бы было иметь оба типа (для резерва, в случае отключения электричества)
Электрический насос устанавливается в самом начале скважины
Если насос установлен на поверхности, то выкачка подземных вод возможна с глубины лишь до 9 м

Схема обвязки поверхностного насоса

В случае залегания воды на глубине 10 – 12 метров, делают приямок и погружают насос в приямок.
Такой подход даст возможность осуществлять забор воды с глубины 11 – 12 метров.
Чтобы выкачивать воду из более глубоких слоев, нужен насос погружного типа.

Такой насос погружают в скважину, он выдавливает воду наружу под давлением

Перед тем, как ввести скважину в эксплуатацию, возьмите пробы воды на анализ

При включении электрического насоса, в корпус должна быть залита вода, только после этого электродвигатель включают, открывают вентиль для подачи воды в водопроводную систему.

Специфика метода

Вот несколько специфических фактов о месте гидродобычи:

Цилиндрическая форма.
Небольшой диаметр и достаточно большая протяженность.
Названия частей: устье – это начало, забой – это дно.

Перед началом земляных работ производятся расчеты и выбор – режим (скорость вращения) и вид оборудования. Это определяется по следующим требуемым и исходным параметрам:

Для чего предназначается.
Какого она должна быть диаметра.
Необходимая глубина.
Продолжительность эксплуатации.
Условия (тип грунта, климатическая обстановка, особенности участка).

Все это не в том числе и на экономическую выгоду.

В целом бурильный процесс можно разделить на три последовательных этапа, а именно:

Разрушение природных пластов.
Выработка материала – его добыча на поверхность.
Очищение скважины и ее оснащение насосным оборудованием, установление фильтра.

То, насколько эффективен способ, зависит от физических характеристик грунта – от его пористости, плотности, гигроскопичности. Есть закономерность: чем более плотные породы и чем крупнее элементы минералов, тем сложнее, длительнее работа. А для горной выработки технология не подходит вовсе.

Виды бурения

Пробурить скважину для воды своими руками можно несколькими способами: шнековым, роторным, колонковым, ударно-канатным. Применяемость каждого вида зависит от технического оснащения, глубины на которой находится водоносный слой, характеристики грунтов. Между собой они различаются по способу разрушения пород, методу извлекания грунта из канала.

Шнековое

Подобный вид бурения наиболее простой и доступный. Шнековое оборудование имеет малый вес и габариты. Бурильную установку можно сделать самостоятельно. Рабочий орган – винтовой шнек, который разрушает грунт, задерживает его на своей поверхности и извлекает наружу. При формировании шурфа не применяют буровой раствор для смазки инструмента или размягчения земли. Шнеком нельзя бурить скальные или каменистые породы, а также плывуны.

Преимущества и недостатки метода

Сперва оценим достоинства:

Поднятие отработанной почвы происходит непрерывно.
Нет потребности доставать и погружать снова буровую установку.
Колонна погружается с высокой скоростью, давая прекрасный результат.
Возможность использования технологии в разном масштабе – от ручного бура до промышленного развертывания площадки.
Нет промывочной жидкости или газового потока, как при работе другими способами. Это удешевляет и облегчает весь процесс.
Есть возможность создать отверстия не только вертикальные, как для источника гидродобычи или под сваи для строительства, но и горизонтальные. Они нужны для прокладки инженерных систем без рытья траншей.
Обсадные трубы можно устанавливать сразу. В целом методика от начала до конца имеет очень высокую скорость работы.
Копать можно в любую погоду, а также в сильные морозы.
Много сфер использования.

Есть и недостатки:

Потребность в мощной установке, которая обеспечивает погружение и вращение тяжелого инструмента на больших оборотах.
При классическом оборудовании и условиях можно пробурить глубину до 50 метров – среднее значение.
Невозможность пройти через скалистые породы. Даже если в песчаной почве на пути обнаружится один крупный валун, придется его либо вытаскивать, либо сверлить поодаль.
Если грунты липкие, вязкие (болотистая местность, глина), то на шнеках будет налипание, понадобится регулярная очистка.
Если порода абразивная, то резцы будут быстро расходоваться, нужно будет частое переоснащение инструмента.

Пошаговая технология бурения

Шнековый способ наиболее простой метод бурения водяной скважины. Им можно проделать шурф глубиной до 40 м. Однако некоторые грунты пробурить не получится. Если на участке залегают скальные породы или каменистая почва, инструмент не в состоянии будет их преодолеть. Наибольшая эффективность бура достигается на рыхлых и глинистых грунтах. О характере почвы можно узнать у ближайших соседей, которые обустроили водяной источник у себя на участке.

Необходимые инструменты

Перед началом работы подготавливают нужное оборудование и приспособления. Прежде всего, делают бур, штангу, опорную вышку. Последнюю собирают из труб круглого или квадратного сечения. Буровая тренога должна быть устойчивой и жёсткой, чтобы выдержать вес всех компонентов системы. Количество секций штанги, а также обсадной колонны зависит от глубины залегания водоносных слоёв, их можно подготовить с запасом либо добавлять в процессе работы. Кроме этого, облегчат бурение ручная лебёдка и механизированный вороток.

Изготовление шнека из подручных материалов

Основной компонент бурильного оборудования – шнековый разрыхлитель. Он предназначен для выемки грунта из скважинного канала. В общем случае шнековый бур состоит из центральной трубы диаметром 10 см, направляющего наконечника и винтовых лопастей. Центральный стержень делают из легированной стали, края его расплющивают или затачивают. Сам шнек собирают из отдельных гнутых элементов. Все детали соединяют сваркой.

К сведению!

Если на участке присутствуют твёрдые грунты или мелкие камни, шнековый разрыхлитель оснащают лезвием из прочной стали.

Проведение буровых работ

Обустройство скважины на дачном участке начинают с возведения буровой треноги. Непосредственно под её центром выкапывают лунку немного большего диаметра, чем бур. Чтобы стенки не осыпались, их укрепляют деревянными или фанерными щитами, затем приступают к основным работам. Последовательность бурения:

В лунку опускают инструмент и начинают постепенно углубляться в землю.
По мере накопления грунта бур извлекают и очищают.
После прохождения первого метра, стенки шурфа укрепляют обсадной трубой.
Когда бур достигнет твёрдого грунта, удлиняют рукоятки коловорота, чтобы облегчить вращение инструмента.
Продолжают углубляться в землю, периодически извлекая, очищая оборудование и удлиняя штангу. Параллельно с этим забивают обсадную трубу.
Бурят шурф до тех пор, пока доставаемый грунт не станет влажным. Затем ещё немного заглубляют канал. При формировании колонны не стоит опускать трубы до дна. Они не должны доходить до самой нижней точки приблизительно на полметра.
Пространство между обсадной трубой и стенками канала заливают бетоном, формируя горловину источника.
На дно опускают погружной насос и устанавливают оголовок, чтобы закрыть верх скважины.
На трубопровод прикручивают фильтры грубой и тонкой очистки.

Для создания скважин различных типов и назначения в рыхлых песчаных грунтах чаще всего практикуют шнековое бурение. Популярность метода обусловлена его эффективностью, простотой, высокой скоростью и отсутствием сложного оборудования.

Технология вертикальной проходки вырубок

Рабочая часть (головка) погружается в землю, разрушая породы. Уже разрыхленная почва начинает подниматься по роторной траектории вверх. Она проталкивается по лопастям колонны беспрепятственно, потому что скольжение по спирали достаточно хорошее, в то время как со стенками образуется высокое трение. При такой процедуре основная масса почвы выходит из устья наружу, но некоторая доля попадает снова в забой. В результате требуется очень хорошая прочистка и итоговая промывка.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Горизонтальное направление

В тех случаях, когда нет возможности вырыть траншею, например, под автомагистралью или железной дорогой, выполняют бестраншейную прокладку коммуникаций. Это возможно с помощью шнекового бурения. Сперва вырывают два котлована на одном уровне – начальный и конечный, между ними и будет осуществлено сверление почвы. Затем в первый окоп монтируется оборудование, колонна будет направлена в сторону второго, соответственно.

В целом процедура имеет только несколько отличий. Например, это наличие мониторов и датчиков движения. Все сделано так, чтобы оператор смог узнать точное местонахождение бурильной головки, а также скорректировать ее направление. После того как шнек полностью прошел заданное расстояние и оказался в приемном котловане, там снимают инструмент и фиксируют водопроводную трубу (или фрагмент иной коммуникации). При включении обратного хода оборудование «протягивает» ее сквозь отверстие.

Метод не только позволяет справиться с препятствиями при прокладке инженерных систем, но и признается более скоростным и экономичным. Длина полученной горизонтальной скважины может достигать 80 метров.

Особенности бурения в разных породах

Глина с вкраплениями известняка, суглинков могут сопровождаться налипанием на спираль.
Для рыхлого и средней плотности песка не нужна осевая нагрузка, достаточно нажима от собственного веса бурильной колонны.
Если обрабатывается твердая супесь, аргиллит или алевролит, подается до 5 кН на ось только на начальном этапе, при запуске.
Когда есть примесь гравия, щебня, кварца или пески сильно насыщены влагой, подойдет около 5 кН.
Скальные породы данным методом не обрабатываются.

Инструмент

Вся оснастка различается по:

количеству витков и величине межвиткового пространства;
геометрическим особенностям режущих кромок;
наличию дополнительных насадок;
диаметру.

Вид буровой головк зависит от того, с каким грунтом придется работать. Иногда есть снабжение добавочным резцами, а в других случаях хватает стандартного набора. Чтобы углубиться в земную кору, наращивают штанги.

Кроме того, отличают угол разворота лопастей. Одни развернуты к забою только на 40-60 градусов (этого требуют рыхлые пески и мягкие суглинки), другие – на 90, когда буришь, к примеру, глину.