Ударно-канатное бурение, ударный способ бурения скважин

Виды скважин и их особенности. Как выбрать подходящий вариант

Водозаборная скважина способна длительное время обеспечить подачу воды как на один, так и сразу на несколько участков. Конструкция представляет собой выработку в земельном грунте, как правило, цилиндрической формы и обеспечивает доступ к подземным водам, расположенным на различных уровнях глубины.

Какую систему выбрать в каждом конкретном случае, рассмотрим ниже.

Колодец абиссинского типа (скважина-игла)

Абиссинская скважина на воду своими руками — самый бюджетный вариант решения проблемы. Конструкция состоит из трубы диаметром 1 дюйм. К ее нижней части монтируют фильтр с острым концом. Именно поэтому колодец получил свое второе название — скважина-игла.

Читайте еще: Скважина на воду в загородном доме: плюсы и минусы использования

Острие быстро входит в грунт в процессе бурения и позволяет вырыть котлован необходимой глубины.

Вода сначала проходит через фильтр, после чего стационарный поверхностный насос доставляет ее в кран.

Обратите внимание! Специалисты рекомендуют не забивать трубу, а именно бурить. В противном случае есть риск повредить фильтр и муфты

Средняя глубина, на которую рассчитан колодец — 5 6 метров. Этот вариант подойдет там, где первый слой воды расположен не глубже этого расстояния.

Плюсы скважины:

чтобы ее пробурить, не требуется специальное оборудование — это экономит инвестиции;
весь процесс занимает 6-8 часов;
чтобы ее пробурить, не нужно освобождать много пространства в зоне проведения работ — иглу бурят в стесненных условиях;
минимальный расход труб — колодец имеет острый наконечник, который не опускают в водоупорные слои. Например ил, глину.

Минусы:

абиссинские колодцы не применяют на каменистой почве. Это конструкции с небольшой мощностью — они не справятся с твердым грунтом;
если в доме более 6 точек водоразбора, система не справится ввиду низкого дебита. Максимальный выход воды — 3 кубометра в час;
при низких температурах насос функционировать не будет;
предельный срок эксплуатации системы — 5-6 лет.

Особенности скважин на песок

Скважина на песок своими руками — идеальное решения для дачи. Водозаборная установка стоит не дорого, при этом объемы подачи на порядок выше, чем в предыдущем варианте. Скважина на песок позволяет получить более качественную воду.

Чтобы вырыть колодец, используют буровую установку. Чтобы сэкономить, возьмите оборудование в аренду — все работы вы выполните самостоятельно.

Устройство представляет собой трубу, низ которой закрыт перфорацией и фильтром. Это предохраняет конструкцию от засоров. Нередко применяют в качестве колонны пластиковые трубы. Это предохранит системы от коррозии. Усиливают прочность пластика еще одной трубой из металла — ее надевают сверху.

Скважина на песок подходит для глубинных залеганий вод — до 100 метров. Такую воду можно пить без дополнительной очистки.

Из песчаной шахты подача происходит погружным насосом. При правильном обслуживании скважины срок ее службы не менее 10 — 12 лет.

Читайте еще: Колодец или скважина — что лучше?

Недостатки:

в грунте должен быть водоносный песчаный горизонт. Чтобы это выяснить, берут замер почвы и только потом бурят колодец.

Глубинная артезианская скважина

Если вам нужна надежная система подачи воды, пробурите глубинную артезианскую скважину своими руками. Это водозаборное устройство на известняке. Обширный слой пролегает ниже межпластовых вод, расположенных в рыхлых породах.

Глубина такого колодца достигает 200 метров. Сюда практически не проникают примеси, ухудшающие качество воды. Тем не менее она нуждается в фильтрации — концентрация минеральных солей и железа будет в несколько раз выше нормы.

Стенки колодца не требуют дополнительного ухода — загрязнения не проникают внутрь конструкции. Воду подают в дом глубинные насосы.

Главные недостатки артезианской скважины:

наличие пространства — в пределах 30 метров от сооружения нельзя строить здания и прокладывать электропроводку;
чтобы вырыть колодец, потребуются большие финансовые вложения.

Преимущества:

длительные сроки эксплуатации;
возможность использовать круглогодично;
идеально подойдет там, где большое количество источников подачи воды.

Варианты бурения скважины

Вышеперечисленные разновидности скважин (к скважинам «на известь» или артезианским это не относится) можно пробурить с помощью таких технологий:

Роторное бурение (происходит за счет подвижной буровой установки).
Колонковое бурение (используется кольцевидный бур).
Шнековое бурение с помощью установки шнекового бура.
Ударно-вращательное бурение. Заглубление бура дополнительно происходит с вымыванием земли водой. Этот вариант трудоемкий для индивидуального использования.
Ударно-канатное бурение. В этом варианте устанавливается буровое долото, забивающееся в землю без выемки земли. Земля просто уплотняется по сторонам от центра долото. Вбивается долото при помощи треноги с лебедкой.

Шнековое бурение скважин технология

Считается, что шнековое бурение является самым дешевым и простым методом бурения скважин.И действительно, бурение шнековым методом отличается высокой скоростью проходки (до 100-300 м за смену).

Если совсем просто объяснять принцип работы шнекового бурения, можно вспомнить ледовый бур, которым зимой пользуются рыбаки для того чтобы сделать лунку. Ледовый бур устанавливается вертикально и за счет вращения и нажима врезается в лёд.

Если же говорить о технологии, то при бурении скважины в теории не сильно сложнее.

Где применяется шнековое бурение

Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.

Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров. Диаметр бурения шнековым способом, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях используются шнеки диаметром 1500 мм и более.

Технология шнекового бурения

Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, а следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).

Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.

Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.

Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.

Затем шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.

Шнековое бурение

Причем, шнек выбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема.

Это необходимо учитывать потому что в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры. Нагрев же происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.

Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.

Плюсы

Непрерывный процесс подъема грунта на поверхность;
Шнековая колонна не требует подъема во время бурения;
Высокая скорость углубления (До 100-300 метров за смену).

Минусы

Необходимо быстрое вращение большой и тяжелой шнековой колонны, следовательно, буровая установка должна быть мощной;
Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
При попадании на валун дальнейшая проходка может стать проблемой, скорее всего бурить придётся рядом;
Бурение в породах высокой твердости невозможно;
В липких и вязких грунтах возможно налипание.

Описание технологии

Данная технология применяется только для скважин с малым дебетом.

При шнековом бурении следует соблюдать правила техники безопасности

Стандартное шнековое бурение колодца под воду выполняется в грунте:

Мерзлом;
Рыхлом;
Мягком.

При помощи шнека-винта из забоя устраняется выбранная при буре земля. Шнек – это труба-бур, вся длина которой заделана лентой из стали. Работа шнеком выполняется буровыми механизмами, которые имеют подвижный вращатель. Шнек соединен резьбой или элементами, которые имеют специальное сечение. Ход подавания при буре шнеком от 1,9-15 м. Полые герметичные шнековые элементы имеют специальные замочные механизмы. За счёт высокосортной стали замка, имеющей высокую износостойкость, время на бурение в разы сокращается. При этом производительность, напротив, растет.

Преимущества и недостатки ударно-канатного метода бурения

К достоинствам способа относят следующие моменты:

Возможность получить раздельные пробы из верхних, средних, нижних слоев (актуально при использовании технологии сухого бурения скважин ударно-канатным способом).
На начальном этапе можно обеспечить создание скважины большого диаметра (до полуметра и больше).
Формирование скважины, погружение и крепление обсадной колонны можно проводить сразу после окончания бурильных процедур: за счет этого сроки обустройства весьма невелики.
Возможность сохранить водоносные слои в первозданном виде, защитить их от попадания мусора и грязи с поверхности.
Применение на всех видах грунта, от сыпучих до глинистых и каменистых.
Наиболее эффективные результаты по вскрытию продуктивных пластов породы.

Помимо преимуществ, бурение скважин ударно-канатным способом имеет и недостатки, которых, однако, намного меньше:

Технология предусматривает исключительно формирование вертикальных стволов, поэтому при необходимости создания бокового отвода потребуется дополнительный инструмент и техника.
Технологические сложности при глубоком бурении, связанные с сохранением целостности стенок.
Невысокая скорость самого бурения: этот этап занимает большую часть времени по обустройству источника водоснабжения.

Глубина бурения

Расположение водоносных слоев относительно поверхности почвы зависит не только от региона и гидрологических особенностей. Играет роль, вода какого качества является целью бурения. Специалисты различают три ключевых водоносных пласта различных по качеству воды, мощности запасов влаги, глубине залегания.

Недалеко от поверхности (3-10 м) находится первый водяной пласт, называемый верховодкой. Это как раз та вода, до которой можно без особых сложностей пробиться, если бурить своими руками. На пути бурения крайне редко попадаются твердые породы, поэтому, имея небольшой опыт и несложный инструмент, есть возможность устроить абиссинский колодец (так называется скважина для добычи влаги из верховодки). Мощность поверхностных водяных пластов небольшая, поэтому на дебет выше 0,5 м3 в час не стоит рассчитывать. Качество воды в большинстве случаев невысокое, которого хватает только для обеспечения технических потребностей.

Залегание песчаных водоносных пластов находится на глубине 10-35 м. Здесь удовлетворительная по качеству вода, значительнее мощность притока (дебет до 1 м3). Бурить своими руками до песчаного водоноса вряд ли целесообразно, хотя опыт показывает, что некоторым усердным водяным «старателям» это удавалось, если горизонт находился на небольшой глубине (до 15 м). В большинстве же случаев для устройства колодца «на песок» применяют механизированные методы бурения.

Глубже всего расположены известняковые водоносы (30-250 м), до которых бурением своими руками точно не добраться при самом поверхностном их расположении относительно поверхности почвы. Для того, чтобы достать рыхлый известняк, несущий самую качественную артезианскую воду, иногда не всякая бурильная техника подойдет. Приток воды здесь намного выше (3-5 м3) и зависит от мощности пласта и совершенства скважины. Теперь рассмотрим применяемые сейчас способы бурения скважин на воду, в том числе выполнимые своими руками.

Этапы проведения работ

Шнековый способ бурения применяется для формирования скважин вертикального или горизонтального направления. В последнем случае присутствуют следующие этапы работ:

Осуществляется подготовка оборудования, его установка на специальную устойчивую платформу.
Роют котлован для удаления сыпучих и неуплотненных грунтов.
При помощи лазерных измерительных устройств определяют направление бурения.
Происходит установка всего необходимого оборудования, обсадной трубы.
Углубление бура происходит до упора, пока не будет достигнута максимальная глубина.
Рабочий инструмент извлекают на поверхность.
К буру подсоединяют новую секцию, что позволяет достигнуть необходимой глубины.

Вертикальное бурение происходит также, но данный метод не требует применения обсадной трубы.

Видео по теме: Первое в жизни бурение скважины обломал шнек 16 метров глины

https://youtube.com/watch?v=-aEiCpP6K38

Подборка вопросов

Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Особенности ударно-канатного бурения

Как и любой другой технологии, у нее есть свои нюансы:

при прохождении песчаных слоев и в особенности плывунов, нельзя допускать, чтобы желонка полностью опускалась ниже обсадной колонны. Иначе, она может сильно сместиться, а в этом случае будет весьма проблематично достать ее.
трос для подвешивания снаряда должен быть стальным и иметь запас прочности;
желательно следить, чтобы желонка не переполнялась. Если грунт начнет застревать между снарядом и колонной – его может заклинить;
при изготовлении ударного снаряда, нужно предусмотреть зацепы. Они нужны для того, чтобы была возможность достать его из скважины, если трос оборвется;
если делается глубокая скважина, имеет смысл оснащать установку двигателем с редуктором, через который можно подключить лебедку. Это значительно облегчит работы.

Таким образом, ударный метод позволяет самостоятельно делать скважины на приусадебном участке. Причем для этого не требуется привлечение спецтехники, а установку можно без проблем сделать собственными силами.

Особенности ручного бурения

Способ ручного бурения требует больших затрат физической силы, но позволяет сэкономить на оборудовании. Применяется при монтаже скважин глубиной не более 25 метров и проводится до тех пор, пока бур не дойдёт до водоупорного слоя.

В случае с ручным бурением используют:

комплект буровых головок (бур-долото, бур-ложка, змеевики, желонки);
штанги;
лебёдка или электрическая таль;
обсадные трубы;
для работы на большой глубине – бурильная вышка.

Процесс проходки ствола состоит из следующих этапов:

Выкапывается небольшая яма глубиной в 40-50 см, в которой разместится бур.
Затем один человек начинает вращение бура; когда он войдёт достаточно глубоко, вращать придётся вдвоём, потом – вчетвером.
Через каждые 50-70 см вхождения в землю, бур необходимо вытаскивать и прочищать, чтобы грязь не залепила всю головку.
Если грунт слишком жёсткий, получившееся отверстие нужно необходимо заливать водой.

В момент заполнения шахты водой изнутри, работа прекращается. Теперь остаётся только откачать грязную воду с примесями – примерно 5-7 литров. Для этого понадобится насос.

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.

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

Параметры бурения

Во многих случаях обеспечить участок водой сможет только артезианская скважина; сколько метров будет её глубина, вопрос не праздный, он в значительной мере определяет итоговую стоимость работ. Особенность водоносных известняков заключается в том, что они залегают неравномерно.

Ближе к поверхности, на глубине 20-40 м, залегают ненапорные межпластовые воды. Глубина напорных источников в Российской Федерации достигает 200-250 м. До начала работ глубину скважины оценивают ориентировочно, точное число можно узнать только после бурения.

Существует несколько характеристик артезианской скважины; кроме вопроса, на

сколько метров она уйдёт вглубь, важен её диаметр и способ бурения. Для промышленных нужд выбирают диаметр 219-325 мм, что зависит от производительности и глубины, скважины и характеристик насоса.

Диаметр скважины для частного сектора определяется параметрами популярных бытовых глубинных насосов. Их диаметр редко превышает 102 мм, поэтому для них бурят скважину с диаметром труб 127-159 мм.

Бурение рядом с домомИсточник izion.pro

Производители предлагают насосы с меньшим диаметром, не более 50-76 мм, которые можно монтировать с трубами диаметром от 76 мм. Вариант на первый взгляд кажется выгодным, так как позволяет сэкономить. На самом деле подобные девайсы малопроизводительны, а те, которые обеспечивают прокачку в нужном объёме, стоят непозволительно дорого. Также не стоит забывать, что скважины малых диаметров, как правило, не подлежат ремонту.

О том, как правильно бурить скважину на воду в следующем видео:

Особенности метода

Исходя из вышеизложенного, данная технология бурения является оптимальным вариантом для самостоятельного обустройства водяной скважины на вашем участке, цена которого невелика.

Устройство бурильной установки

На фото конструкция бурильной установки.

Оборудование для ударного типа работ собирается из таких элементов.

Бурильный снаряд. В зависимости от особенностей грунта, это может быть забивной стакан, желонка или долото.
Ударная штанга.
Канат либо трос.
Вышка с блоком и лебедкой.

Забивные стаканы представляют собой главный инструмент установки.

Это отрезок трубы, в ее низу приваривается режущая кромка («клыки» или зубцы) из особо прочного металла, имеющая скос вовнутрь снаряда.
Кромка дает снаряду возможность глубже входить в грунтовый пласт при ударении.
На верху забивного стакана формируется наковальня. По ней ударяет штанга.

Технология ударно канатного бурения скважин требует сооружения вышки.

Оптимальный вариант – сделать ее в виде треножника.

Его можно сварить из труб. Если у вас нет сварочного агрегата, трубы можно заменить брусьями из древесины.
В высоту вышка должна быть длиннее бурильного снаряда. Так его можно будет поднимать полностью над уровнем земли.
Вверху треножника монтируется блок. Через него пропускается канат или трос.
Самое простое приспособление для подъема снаряда при помощи троса – это ворот, аналогичный колодезному.

Применение конструкции с забивным стаканом

Забивные стаканы.

Бурение скважин ударно-канатным способом осуществляется так.

Лебедкой забивной снаряд поднимается над забоем, затем он резко отпускается.
Стакан ударяется о грунтовый пласт и часть его захватывает.
Благодаря силе трения, почва удерживается при подъеме в полости контейнера.
Чтоб снаряд прошел глубже, применяется ударная штанга. Для этого ее надо поднять и отпустить. При этом она ударяет по наковальне бурильного снаряда.
Когда будут произведены несколько ударов, заполненный контейнер поднимается и очищается от содержимого.
Далее бурильные работы возобновляются.

Использование технологии на сыпучих почвах

Разновидности желонок.

Для работ на песчаных почвах применяются желонки.

Внизу такой снаряд имеет клапан. Он открывается, когда контейнер ударяется о породу, тем самым дает возможность части ее попасть вовнутрь.
При подъеме желонки, под давлением захваченной почвы, клапан прикрывается, что не дает содержимому просыпаться.
На поверхности контейнер освобождается, далее бурение продолжается.

Когда ударное бурение скважин своими руками осуществляется на однородном сыпучем грунте либо с пластами такового, то он начинает засыпать забой.

Чтоб избежать этого, необходимо в ходе работ ствол скважины укреплять обсадными трубами.
На первой трубе нужно сделать расширительный (конусный) башмак.
В процессе увеличения длины забоя, отрезки защиты под действием собственной массы либо благодаря аккуратным ударам, опускаются сверху вниз.
Сечение обсадной трубы должно быть чуть большим диаметра бурильного снаряда. Так он будет в стволе двигаться свободно. Иными словами – диаметр самого забоя будет меньшим, чем сечение труб, поэтому часть почвы с его стенок будет ими срезаться.

Вариант с твердым грунтом

Разновидности буровых долот.

Для работ на твердых либо каменистых почвах инструкция предписывает применять буровое долото.

Его мощные удары раскалывают и дробят твердый грунт.
Полученные небольшие частички поднимаются со дна забоя желонкой.

Чтобы расширитель спустить на дно скважинного ствола, резаки его складываются, таким образом, чтоб устройство помещалось в обсадных трубах.
Когда оно оказывается ниже конца колонны, пружина приводит резаки в рабочее состояние. Они срезают грунт со стенок ствола, увеличивая его сечение.
Чтобы без проблем пройти в процессе бурения промежуточные водоносные линзы и на твердых типах грунтов нужно устанавливать обсадные колонны. В противном случае грунтовые воды зальют забой и станут мешать работам.
Чтоб водоносную линзу перекрыть, надо, чтобы нижний край колонны упирался о грунтовый пласт, расположенный ниже воды. Далее жидкость откачивается. Затем из забоя при помощи желонки убираются частички породы.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

В состав такой установки входит:

вышка пирамидальной формы с треугольным или квадратным основанием;
стакан (долото) и желонка;
трос;
одинарный блок;
лебедка с ручным или механическим приводом.

Ударно канатное бурение скважин своими руками будет легче осуществить, при помощи забивного стакана.

Величина зависит от массы используемых рабочих органов. Основание в большинстве случаев треугольное, т. к. требует для изготовления меньше материала. Но если пробивать скважину нужно на склоне, то более устойчивой будет конструкция в форме квадрата. Вышку делают разборной с болтовыми соединениями деталей. В верхней части закрепляют 1-ручейковый шкив (блок). На одном из ребер конструкции изготавливают полку для установки лебедки.

Ударный патрон (стакан) делают из толстостенной трубы диаметром 120-150 мм и длиной 100-150 см. В верхней части приваривают рым или скобу для крепления троса. Нижнюю кромку затачивают или вырезают треугольные «зубы». Высота их не должна быть больше 5 см, т. к. будет плохо удерживаться накопившийся грунт. В некоторых случаях внутри трубы, ближе к режущей кромке, дополнительно приваривают перекрещивающиеся ножи. Такие патроны применяют при изготовлении скважины в каменистом грунте.

На теле стакана на высоте около 100-120 см вырезают окно для удаления поднятой земли. Размеры отверстия должны быть достаточными для комфортного проведения работ. Желонка изготавливается по такому же принципу, только вместо ножей устанавливают седло с шариковым клапаном. Он служит для задержания жидкой фракции, извлеченной из ствола. При изготовлении скважины ударный патрон используют на твердых и вязких грунтах, а желонку — при прохождении песчаного горизонта или для чистки и углубления действующих скважин.

Ударно-канатное бурение выполняется с помощью тяжелого снаряда — желонки. Ее бросают вниз с высоты, грунт разрушается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство извлекают и очищают.

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

шнековым;
роторным;
ударно-канатным;
ручным.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Шнековое бурение скважин — самый распространенный и доступный способ. Шнек в виде винта входит в почву и разрыхляет ее. Бурить можно только сухой и мягкий грунт. Шнеки совершенно не годятся для плывунов. Этот инструмент разрушает породу и поднимает ее в скважинное устье. Шнеки бывают диаметром от 60 до 800 мм. Бурить ими можно до глубины 60 м, иногда и до 100 м. Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.

Роторный способ — это непрерывное действие инструмента, который называется ротором. Он постоянно вращается. Порода вымывается глинистым раствором. Этот способ сравнительно дешевый и достаточно быстрый. Но в холодную погоду он требует утепления системы, по которой циркулирует вода. Бурение осуществляется с помощью машин:

УРБ-2А2;
МБУ-2М;
УРБ-2,5;
УРБ-3АМ.

УРБ-2А2 способна пробурить почву до глубины 55 м, УРБ-2,5 — до 300 м, а УРБ-3АМ — до 500 м.

Ударно-канатный способ является самым трудоемким. Но его не стоит забывать, так как он самый качественный. Порода разрушается после удара тяжелого предмета. Это особой формы заостренный стакан из стальной трубы. Он падает с высоты, ударяется о почву, забирает разрушенный грунт и поднимается. Наверху стакан чистят и снова бросают вниз.

Сама бурильная установка может быть сделана своими руками из труб или из бревен в виде треугольного конуса. Этот конус оборудован лебедкой с тросом. Технология бурения скважин на воду не требует использования глинистого раствора. Но установка обсадных труб должна проводиться своевременно. Такой установкой можно пробурить диаметр 10-30 см. Но глубина не может превышать 10 м. Для бурения можно применять установки УКС-22М2, УГБ-50, УГБ-1ВС.

Ручной способ используется довольно часто. При нем пользуются забивными трубами или шнеком. Трубы разрезают на куски длиной примерно 2-3 м. На концах их нарезается наружная резьба. На нижний конец трубы наваривается наконечник. Он имеет вид конуса, диаметр которого на 1 см больше диаметра трубы. Над наконечником 60-100 см трубы просверливается через 5 см сверлом диаметром 6 мм. Это будет своеобразный фильтр. По мере заглубления трубы она удлиняется с помощью муфт. Но проще поступить другим способом. Нужно для работы приготовить:

различные буры;
штанги;
трубы для обсадки;
лебедку;
бурильную вышку.

Если скважина не будет очень глубокой, необходимость в вышке отпадает. Процесс выполнения работ довольно прост. Нужно выкопать ямку глубиной около 50 см, установить бур и начать его вращать. Работать лучше вдвоем. Через каждые 50 см бур вынимают из земли и чистят его. Метод этот стоит дешевле остальных, но имеет ограничения по глубине.

Перфоративное бурение

Такой способ бурения используют для строительства абиссинского колодца.

Для этого используется труба из железа, которая собрана из отрезков разной длины, которые между собой скреплены с помощью муфт. По своей форме они похожи на своеобразное копье и поэтому её ещё называют скважин иглой. Герметичность соединений резьбы чрезвычайно важна и добиваются её использованием силикона, или же сантехнического льна.

Прежде всего, бурение проводят до начала обводненного слоя земли. Скважина должна быть в диаметре от пятидесяти до восьмидесяти миллиметров в сухой земле. После этого скважину ставят в фильтр, а обсадные колонны забиваются.

Внизу такой трубы располагается фильтр, представляющий из себя простую трубу с таким же диаметром. В ней имеется много отверстий в среднем диаметров от пяти до восьми миллиметров. Снаружи она защищена фильтровой сеткой, способной пропускать влагу и задерживать взвеси и песок. Сквозь подобную сетку с галунным плетением проходят частички только самого маленького диаметра и размеров.

Для установки такой трубы в грунт на глубину от восьми до двенадцати метро применяют всевозможное оборудование, от штанг до бабки.

Что необходимо учесть при работе?

Для начала не помешает предусмотреть возможные проблемы. Конечно, каждая скважина обладает индивидуальными характеристиками.

Бурение на расстоянии всего пары десятков метров может проходить по разному сценарию. Но знание примерного состава грунта и слоев, которые он включает, позволит составить предварительный план, запастись необходимыми инструментами и т.п.

Чем более тяжелое и вязкое вещество нужно вынуть на поверхность, тем сложнее будет работать желонкой. Проще всего справиться с сухим песком. А вот на плывунах работа может длиться бесконечно, при этом скважина почти не углубляется. Некоторые мастера рекомендуют в этом случае выполнять бурение с одновременной промывкой, погружая обсадную трубу как можно быстрее вперед желонки.

Практически невозможно преодолеть с помощью желонки слои тяжелой глины. На грунтах такого типа бурение эффективнее выполнять другими способами.

Чтобы выбрать слой суглинков, используют стакан: узкий длинный инструмент с острой нижней кромкой и без клапана. Его также бросают в шахту с высоты в несколько метров. Затем стакан вынимают и очищают через узкое вертикальное отверстие, сделанное в его боку. Иногда такое отверстие делают и в желонке.

Для бурения особо вязких пластов грунта ударно-канатным методом используют стакан – длинную трубу с заостренной нижней кромкой и узким отверстием, проделанным вдоль стакана

Такая работа по суглинку продвигается тяжело и медленно. Стоит оценить затраты труда и времени, возможно, имеет смысл предпочесть шнековое бурение ударному методу. Чтобы оценить состав грунта, на котором будет выполнено бурение, есть два способа. Дешевый – расспросить соседей, у которых уже есть скважина, и дорогой – заказать буровые работы у специалистов.

Обычно для скважины выбирают место, где рельеф понижается, считается, что так будет ближе к водоносному слою. Некоторым умельцам с помощью желонки удалось пробурить вполне приличную скважину прямо в подвале своего дома, поскольку станок или тренога для желонки – сооружение относительно компактное.

Следует помнить, что подобные работы можно проводить только в достаточно просторном подвале с высоким потолком. В этом пространстве предстоит не только поместить буровую установку, но и выполнять наращивание обсадной трубы.

Если пол и потолок пока отсутствуют, лебедку можно закрепить на стропилах. Кроме того, следует считаться с большим количеством грязной воды, которая будет поступать из скважины во время бурения и может залить все вокруг. Бурение разумнее проводить в сухое время года.

Бурение желонкой – работа довольно грязная, нужно предусмотреть место, в которое будет высыпан вынутый из устройства отработанный грунт

Чаще всего это делают летом. Вполне эффективны буровые работы и в зимний период, хотя преодолеть слой промерзшего грунта может быть не просто. А вот весной во время паводка бурить скважины не рекомендуется. Мокрый грунт вынимать сложнее, да и определить момент появления воды в скважине будет труднее. Осенью работы обычно приходятся на ноябрь.

Преимущества и недостатки технологии

Бурение скважин роторным способом — востребованный и прогрессивный метод. Он является разновидностью вращательной технологии. Включенный электрический двигатель (или газотурбинный агрегат) с помощью горизонтального вала приводит в действие ротор с рабочим механизмом. После этого скважина промывается и очищается сжатым воздухом, поступающим из компрессора.

предельно сжатые сроки проведения работ;
возможность применения на любом участке;
небольшие габариты и вес конструкции (делает возможным перемещать ее в любое место без специальной техники);
низкая себестоимость монтажа труб;
высокая производительность скважины (будет не только снабжать водой жилой дом, но и использоваться для наполнения бассейна, полива клумб, огорода и прочих технических нужд);
стабильная подача воды без перебоев;
продолжительный эксплуатационный период сооружения;
отличное качество питьевой воды.

К недостаткам технологии относятся:

невозможность осуществления работ в зимнее время при наличии замерзшего грунта;
слишком большие затраты при бурении глинистых почв (обязательно наличие качественной глины и чистой воды);
применение обсадных труб, предназначенных для определения водоносной жилы;
высокая стоимость.