Для обеспечения дачи или загородного дома водой можно оборудовать колодец или скважину. Для этого необходимо пробурить почву до достижения водного горизонта. Существует несколько вариантов выполнения работ, которые можно применить самостоятельно.
Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения.
Виды буровых способов
В зависимости от типа почвы, технологических возможностей, глубины залегания грунтовых вод выделяются такие способы бурения скважины:
- ручной;
- шнековый;
- роторный;
- колонковый;
- ударно-канатный.
Классификация условна, ведь в некоторых случаях эти методы можно комбинировать. Бурение скважины — трудоемкий процесс, требующий точных расчетов.
Особенности ручного бурения
Такой тип работ является самым дешевым и простым, но он подойдет для организации скважин небольшой глубины. Бурение проводится до тех пор, пока не будет достигнут водоупорный слой. Для работы применяются такие инструменты:
- Бур-долото, ложка и бур спиральный.
- Лебедка.
- Желонка.
- Штанги.
- Обсадные трубы.
- Бурильная вышка.
Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность.
Весь рабочий процесс предусматривает такие этапы:
- Сначала выбирается подходящее место для бурения, над которым размещается вышка.
- Лопатой выкапывается углубление для бура.
- Вращение оборудования на первых порах можно производить самостоятельно. Чем дальше будет вестись работа, тем труднее будет продвигаться бур, поэтому потребуется помощник.
- Через каждые 50 см устройство надо вынимать из ямы и очищать от земли.
- Если работа продвигается тяжело, то почву можно размягчить водой.
Как только будет достигнут водоупорный слой, его потребуется очистить. Для этого используется погружной насос. Преимуществом технологии является однородность ствола скважины, простота использования и небольшая стоимость. Но пригодна она только для колодцев небольшой глубины, а их дебет незначительный.
Ударно-канатное бурение
Тут обустройство скважины предусматривает разрыхление почвы при помощи забивного стакана, который оснащен острием и падает с высоты. Своими руками работы выполняются с учетом таких этапов:
- Построение вышки-треноги. Ее высота должна быть больше длины забивного стакана, который изготавливается из стальной трубы. В стенке представленного приспособления должно находиться отверстие, при помощи которого будет происходить очищение.
- Крепление стакана посредством троса к верхушке треноги.
- Во время выполнения работ грунт надо выбрасывать из стакана каждые 50 см.
Для обустройства глубинного колодца часто применяются такие виды оборудования: УКС-22М2, УГБ-50.
Преимущества
Достоинством указанной технологии бурения является:
- возможность применения на твердых каменистых почвах;
- отсутствие повреждения стенок скважины и водоносного слоя;
- легкое очищение стакана;
- возможность применения для изучения грунтовых характеристик на разных глубинах.
Преимуществом также является то, что монтировать обсадную трубу можно сразу же после завершения бурильных работ.
Недостатки
Несмотря на доступность и сравнительную дешевизну, технологический процесс имеет недостатки. Среди них возможность строго вертикального бурения. Нельзя использовать данный метод на песчаных грунтах.
Специфика колонкового бурения
Колонковый метод является вращательным. Рабочий инструмент оснащен коронкой (твердосплавной или алмазной). Применяется этот способ редко. Он может быть задействован для подготовки к роторному или шнековому бурению. Иногда его применяют совместно с канатно-ударным методом.
Колонковое бурение — механический вращательный метод, при осуществлении которого глинистый или плотный песчаный грунт извлекается в виде керна цилиндрической формы.
Используемое оборудование и инструменты
Тут скважины бурятся при помощи специального оборудования: 3иФ 650, 3иФ 1200. Установку можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимы такие инструменты:
- колонковая труба и штанги для ее наращивания;
- буровые коронки;
- труба для устранения шлама;
- муфты, переходники между фрагментами труб, промывочный сальник.
Если работы проводятся на скалистых грунтах, то коронки придется часто менять, т. к. они быстро стираются и перестают выполнять свою функцию. Для облегчения работы в забой поступает промывочная жидкость.
Технология колонкового бурения
Во время прохождения бура порода полностью сохраняется внутри трубы. Этот тип бурения предусматривает такие этапы работ:
- Соединение колонковой трубы со штангами для наращивания бурильной коронки.
- Закрепление рабочего инструмента в станке.
- Постепенное ввинчивание коронки в грунт.
- Очищение трубы от содержимого через каждые полметра.
Все действия проводятся до тех пор, пока не будет вскрыт водоносный слой. После этого следует углубиться еще на 50 см. Шлам удаляется промывкой с использованием большого объема воды или при помощи продувания.
Веские достоинства и недостатки
Если целью устройства скважины не является водоносный слой в песчаных отложениях, бурение до достижения скальных пород может проводиться с промывкой.
Данная технология изготовления скважины имеет такие преимущества:
- высокая скорость проведения работ;
- возможность применения на твердых породах;
- изготовление скважин глубиной до 100 м;
- компактность, что позволяет использовать установку в труднодоступных районах;
- мобильность.
Недостатки метода таковы: быстрый выход из строя рабочей поверхности, небольшой диаметр шахты (нельзя использовать погружные насосы высокой мощности). Такой способ изготовления глубинного колодца считается самым быстрым.
Особенности шнекового бурения
Из всех методов бурения этот считается самым простым и эффективным. Разрушение и устранение грунта из шахты производится путем вращения винтоподобного приспособления. Диаметр скважины при этом составляет 10-60 см, а максимальная глубина — 25 м. Для удаления почвы тут не требуется дополнительного оборудования.
Задействованное оборудование и инструменты
Основной инструмент, применяемый в работе, — шнек. Это металлический стержень с лопастями. Кроме того, применяются и промышленные типы оборудования на базе автомобиля.
Большинство таких установок оснащено пустыми внутри снарядами с замками обратного хода, предотвращающими движение рабочего инструмента в противоположную сторону. Охлаждение режущей поверхности происходит посредством разбиваемой почвы. Бурение с использованием таких установок производится практически без перерыва, поэтому затраты времени, а также электрической энергии уменьшаются.
Технология шнекового бурения
Сначала выполняется проходка до 2 м, после чего инструмент удаляется из шахты, в которую помещаются обсадные трубы. Они предупреждают обрушение стенок скважины. Это дает возможность применять метод на рыхлых грунтах. Работа продолжается до достижения водоносного слоя.
Плюсы и минусы применения шнека
Такая технология обладает следующими преимуществами:
- высоким уровнем производительности;
- простотой и доступностью технологии;
- сравнительно невысокой стоимостью;
- почва поднимается на поверхность во время бурения;
- возможностью применения на твердых и сухих участках;
- отсутствием риска размывания почвы.
Бурение при помощи шнека — быстрый и недорогой способ, не требующий организации резервуара для промывочной жидкости.
Единственным недостатком шнекового бурения является невозможность его использования при наличии скальных пород в грунте.
Характеристика роторного бурения
Этот способ изготовления глубоких скважин считается самым распространенным. Принцип действия установки заключается в разрушении слоя почвы при помощи долота. В действие оно приводится посредством ротора. Для его вращения требуется отдельный электродвигатель. Почва вымывается при помощи прямой или обратной промывки.
Оборудование позволяет работать на скальных или полускальных участках, обустраивать скважины до 150 м глубиной, но применяется технология при таких условиях:
- Рассчитаны гидрогеологические характеристики участка, глубина залегания водного горизонта.
- Подземный источник имеет напор, присущий артезианской скважине.
- Существует возможность постоянного снабжения рабочей области технической водой.
В теплых регионах такой способ бурения может применяться даже зимой.
Применяемое оборудование и инструменты
Для роторного бурения требуется вышка рамного или решетчатого типа. На ней располагается оборудование для работы. Вышка облегчает подъем колонны. В составе установки присутствуют:
- вышка;
- долото;
- двигатель и привод;
- рабочая колонна и ротор;
- насосы;
- система для очистки промывочной жидкости;
- механизм для подъема рабочего инструмента.
В автоматических установках присутствует возможность регулировки скорости оборотов бура. Долото производится из металлических сплавов высокой прочности. Его форма различна. Эти параметры подбираются индивидуально.
Роторное бурение — метод вращательно-вибрационного бурения, при котором разрушение грунта осуществляется при помощи долота, приводимого в движение в забое скважины от ротора буровой установки.
Своеобразие роторной технологии
Данный метод обустройства скважины предусматривает применение долота. Стенки шахты следует укреплять при помощи обсадных труб. Для выбора метода промывки учитывается тип почвы, количество необходимой жидкости. Обратная промывка предпочтительнее. Она сложнее технологически, но позволяет лучше вскрыть водоносный горизонт. Еще обеспечивается больший дебет скважины.
Достоинства и недостатки роторного бурения
Преимуществами указанного технологического процесса являются:
- большая глубина бурения;
- возможность достижения водоноса в скальных породах;
- большой диаметр скважины (до 20 см);
- незначительные энергозатраты.
Единственный недостаток метода — необходимость использования промывки.
Какой способ бурения выбрать
Выбор метода зависит от типа грунта, диаметр сечения шахты, глубины бурения. Кроме того, учитываются следующие критерии:
- объем воды, необходимый для обеспечения домовладения;
- частота использования скважины;
- качество жидкости;
- стоимость монтажа глубинного колодца.
Колонковый способ хорошо подойдет при работе с пластичными глинистыми породами. Роторное бурение применяется в том случае, если участок находится на скальном грунте. Если требуется неглубокая скважина с небольшим дебетом, разрешается применять шнек.
При обустройстве неглубоких скважин нужно учитывать внешние факторы: условия климата и погоды, сезонные изменения водного горизонта. Влияние оказывает близкое нахождение сельскохозяйственных полей, вредных производств. Если планируется обустройство артезианской скважины, то требуется разрешение санэпидстанции, оформление соответствующих документов.
Загрузка...
