Большинство загородных домов находится слишком далеко от общих водопроводных сетей, и единственным вариантом получить воду является обустройство собственного источника. Автономное водоснабжение частного коттеджа решается рытьём колодца или созданием скважины. Оба способа требуют существенных затрат физических сил и денежных средств. Чтобы гарантированно получить качественный результат, домовладельцы приглашают для выполнения работ профессионалов со спецоборудованием, у которых есть опыт работы в данной местности, однако бурение скважин на воду своими руками тоже возможно.

Сначала стоит определиться с самой возможность бурения скважины на воду вручную. Очевидно, что большая глубина залегания водоносного слоя, а также слишком твёрдые прослойки в грунтах могут оказаться серьезной преградой и заставить отказаться от такой затеи. Предварительно выяснить геологическую обстановку на участке проще всего по источникам, которые уже имеются у ваших соседей. Необходимо разобраться, с какой глубины качают воду они, как у них происходили земляные работы. Общая картина будет ясна, но по мере работ придётся потом произвести корректировки, ведь слои грунта залегают не абсолютно равномерно, причём погрешность тем больше, чем дальше находится контрольный колодец или скважина.

При горизонтах в 20 и более метров многие застройщики уже не решаются использовать ручные приспособления, хотя есть примеры, когда люди справляются с глубинами в 50-60 метров (тем больше получается экономия, ведь расценки на проходку выставляются заказчику в погонных метрах). При этом сейчас в продаже есть небольшие буровые установки с приводом от электромотора, цена которых практически сопоставима со стоимостью бурения среднестатистической скважины. Никто не мешает потом сдать устройство в аренду или самим с помощью установки бурить скважины на заказ.

Варианты источников для водоснабжения частного дома

Выбор типа скважины

В данном случае самым критичным параметром является уровень залегания водоносного слоя. Например, если вода находится на глубине до 8 метров, то можно сделать забивную скважину-иглу (так называемый «абиссинский колодец»), которая снабжается для подъёма жидкости обычным поверхностным насосом. Она выполняется с предварительным бурением или непосредственным забиванием сравнительно тонкой (например, дюймовой) стальной трубы в землю.

Если водоносы находятся ниже, то насосное оборудование уже потребуется погружное, которое может поднимать воду на необходимую для запитки дома высоту. Соответственно, тут придётся в любом случае бурить скважину вручную, причём чистый диаметр прохода трубы должен быть не менее 80 мм, чтобы туда можно было установить глубинный насос в 3 дюйма, или 100-110 мм – для 4-дюймового агрегата. Учитывая толщину стенок обсадных труб (у пластиковых составляет порядка 5-8 мм) и некоторый запас для беспроблемной установки колоны, бурить нужно диаметром на 20-30 мм больше. По этому показателю и выбирают оборудование.

Источники автономного водоснабжения принято разделять на скважины на песок и артезианские (на известняк). Первые – эксплуатируются до 15 лет и дают около 1,5 куба воды в час. Их глубина от 15 до 40 метров, что позволяет выполнить работы самостоятельно, но заставляет особо тщательно выбирать место для них. В глубокой артезианской скважине вода чище, источник может работать без капитального ремонта до 50 и более лет, его производительность значительно выше.

Шнековая проходка скважины при помощи моторизованного бура

Основные этапы бурения скважины своими руками

Самостоятельное обустройство скважины почти всегда предполагает, что вода будет добываться из неглубокого песчаного пласта. Поэтому необходимо максимально удалиться от источников загрязнения почвы, таких как дренажные стоки или септики. Чтобы уменьшить глубину проходки, есть смысл выбрать наиболее низкое место на участке, особенно если он находится на склоне.

Перед тем как бурить скважину вручную, рекомендуется сделать приямок в рабочей зоне, благодаря которому рыхлая почва не будет осыпаться в забой во время работы. Его габариты по площади должны быть примерно 2 Х 2 метра и по глубине – до 1 метра. Иногда может потребоваться своеобразная опалубка для укрепления откоса.

Чтобы упростить подъём шнека или бурового снаряда вместе с грунтом, над скважиной собирают треногу (или другую рамную пространственную конструкцию) из металлопроката или пиломатериалов. На треноги, помимо блоков, часто устанавливают ворот или лебёдку для выматывания троса.

Использование бурового снаряда со спиральным элементом позволяет увеличить эффективность на мягких грунтах

Бурение скважины

Все известные технологии бурения скважины своими руками относятся к одному из двух основных методов:

• шнековому,
• ударно-канатному.

Первый хорош по мягкой породе, второй – по каменистой. В обоих случаях работы обычно производятся без использования воды, подаваемой насосом, хотя некоторое количество жидкости иногда есть смысл заливать в скважину во время бурения. Существует много фабричных и самодельных конструкций буровых снарядов и змеевиков, так как та или иная модель будет более или менее эффективна с конкретным типом грунтов.

Шнековый способ используется, когда планируется сделать скважину относительно малой глубины, и если грунт не имеет обширных твёрдых включений. В качестве основного рабочего оборудования тут применяется бур – металлический шнек с режущими кромками на конце. Два человека вращают инструмент, ножи врезаются в грунт и рыхлят его. По спиралеобразным металлическим лопастям отработанный материал удаляется из рабочей зоны. Когда штанга с ручками опускается до уровня земли, бур вынимают из скважины и очищают змеевик от земли. Затем буровая колонна наращивается дополнительной штангой, и проходка продолжается.

Ударный способ основан на применении полого бурового снаряда (желонки) с металлическими «клыками» на конце, который посредством тросов приподнимают и сбрасывают в скважину. После нескольких ударов желонка поднимается на поверхность, где из неё через технологическое отверстие выталкивается размельчённая порода. Ударно-канатное бурение позволяет добраться до больших глубин и бурить скважину своими руками по довольно плотным грунтам, тогда как по мягкой породе этот способ не так практичен.

Конструкция фильтра на обсадной трубе с использованием сетки из нержавейки или ПВХ

Обустройство водозабора

Когда водоносный слой пройден, и оснастка дошла до водоупорного яруса, бурение прекращается. В грунт вставляется обсадная труба – она по мере погружения постепенно наращивается секциями при помощи резьбы. При этом первая секция примерно на один метр насекается болгаркой или в ней дрелью насверливаются отверстия с шагом в 3-7 сантиметров и диаметром 5-25 мм (зависит от того, что за порода внизу: песок, обломочные включения или глина). Перфорированный участок трубы оборачивается сеткой из нержавейки галунного плетения, которая фиксируется на месте проволокой или саморезами. После монтажа обсадной трубы пространство между ней и скважиной заполняют мелким гравием. На последней стадии осуществляется установка насоса и монтаж оголовка.

Создание дренирующего зазора между трубой и скважиной

Многие из тех, кто решился бурить скважину вручную, сумели справиться с поставленной задачей и смогли сэкономить немало средств. Однако необходимо понимать, что при сложных геологических условиях обойтись без механизации невозможно, поэтому в каждом конкретном случае нужно трезво оценивать шансы на успех.

Видео: как пробурить скважину вручную

Профессиональное бурение скважин – удовольствие очень недешевое. В зависимости от способа проходки стоимость услуг специализированных компаний колеблется в пределах 15-50 у. е. за каждый метр глубины. Заметим, что задача действительно непростая, а потому большинство хозяев дач и усадеб обращаются за ее решением к специалистам. Отсюда и цель данного материала – рассмотреть варианты, как можно пробурить скважину на участке своими руками без применения дорогостоящего оборудования. Мы опишем доступные способы, чтобы вы могли оценить сложность и объем работ, а затем начать движение по выбранному пути.

Как глубоко находится питьевая вода

Это главный вопрос, который ставит домовладелец при организации водоснабжения жилища. Точный ответ на него может дать лишь геологическая разведка дачного участка, проведенная в последние годы. Чтобы в этом убедиться, стоит изучить схему размещения водоносных слоев в толще земли.

Как видите, вода располагается на разных горизонтах, между которыми пролегают непроницаемые породы – плотный суглинок, известняк и глина. Для определения подходящего слоя предлагаем немного расшифровать представленную схему:

1. Ближе всего к поверхности залегают воды, попадающие в грунт благодаря осадкам – так называемая верховодка. В некоторых местах она начинается с глубины 0,4-0,8 м и продолжается вплоть до 20 м. Как правило, это грязная и плохо отфильтрованная вода, содержащая вредные примеси.
2. На глубинах до 30 м располагаются более чистые грунтовые воды, чей запас тоже подпитывается осадками. Большинство домашних колодцев вырывается именно до этого горизонта (его верхняя граница может находиться на расстоянии 5-8 м от поверхности). Перед употреблением в пищу эта вода подлежит обязательному фильтрованию.
3. Подземные водяные скопления, находящиеся в песчаной прослойке, прошли хорошую природную фильтрацию и годятся для питьевого водоснабжения. Если вы хотите сделать скважину своими руками, то потребуется достичь этого горизонта.
4. Наиболее чистая вода располагается в пустотах известняка на глубине 80-100 м, что недостижимо с помощью кустарных способов бурения. Поскольку артезианская вода находится под давлением, после пробивки скважины поток самостоятельно поднимается до уровня земли, а то и выплескивается наружу.

Примечание. Границы залегания верховодки и грунтовых вод указаны весьма условно, их глубина может меняться в зависимости от рельефа местности и других факторов.

Расположение источника автономного водоснабжения

Когда мы разобрались, между какими пластами находится подходящий горизонт, нужно определить место для будущего источника водоснабжения. Мы не станем говорить о сомнительных вариантах наподобие биолокации рамкой либо рогаткой из лозы, а дадим ряд простых советов:

• узнайте все о соседских колодцах и скважинах: их глубину, качество воды и местонахождение;
• максимально отступите от очагов загрязнения – септиков, уличных туалетов и скотного двора;
• заметьте: скважины не бурят на возвышенности, для этого лучше выбрать низину.

В любом случае вам необходимо запастись терпением. Вполне вероятно, что с первого раза добыть питьевую воду не удастся и понадобится делать несколько попыток.

О технологиях бурения

Прежде чем рассказать о способах ведения буровых работ, перечислим разновидности скважин:

• на воду;
• на песок;
• на известняк (артезианская).

Неглубокая скважина на воду проделывается с целью достичь верхних горизонтов и организовать подачу с помощью насоса. Сюда же относится абиссинский скважный колодец из трубы малого диаметра. Соответственно, бурение на песок и на известняк означает заглубление до нижних пластов, как показано выше на схеме.

Так выглядит шнековое бурение

Существует несколько технологий пробивки узких вертикальных каналов в толще земли:

1. С помощью бура, изготовленного в виде шнека. Чтобы достичь нужной глубины, бур по мере погружения наращивается новыми секциями.
2. Колонковое бурение. В этом случае основной инструмент представляет собой полую трубу с острым торцом, куда приварены твердосплавные зубья. В процессе заглубления стакан заполняется породой, которая периодически вычищается.
3. Гидравлический способ (прямая либо обратная промывка). Суть в том, что бур опускается в канал вместе с обсадной трубой, а грунт из рабочей зоны постоянно вымывается путем давления воды, подаваемой дренажным насосом.
4. Ударно-канатный способ предполагает забивку того же стакана и периодическую выемку грунта на поверхность. Здесь используется сила удара от свободного падения инструмента, помещенного внутрь обсадной трубы. Обычно оператор вручную поднимает стакан, привязанный тросом к катушке, а затем отпускает его в свободный полет на дно скважины.

Справка. Для прохождения сыпучих пластов либо промежуточных водоносов, когда шнек или стакан попадает в жижу, применяется специальное приспособление – желонка или бур-ложка. Это кусок трубы с обратным клапаном в виде лепестка или шара, наполняемый жидкой породой при каждом погружении. Потом желонка поднимается и вычищается.

Конструкция самодельной желонки

Помимо перечисленных способов, бурение скважин на воду выполняется по технологии абиссинского колодца. Если коротко, то труба диаметром 32 мм с конусом на конце погружается до уровня грунтовых вод, впоследствии выкачиваемых из скважины поверхностным насосом.

Чтобы своими руками бурить на участке скважины и не применять специализированное оборудование, можно реализовать только 2 технологии: ударно-канатную и абиссинский колодец. О них мы и расскажем далее.

Как сделать пробивку ударным способом

Это самая недорогая технология, но довольно трудоемкая. Для работы вам потребуются такие приспособления:

• тренога из металлопроката с крюком и блоком на вершине;
• лебедка с тросом, снабженная ручкой;
• забивной инструмент – стакан и желонка;
• сварочный аппарат;
• ручной бур.

Стакан для пробивки грунта

Совет. При наличии сварочного инвертора и навыков работы с ним эти нехитрые устройства вы можете сварить у себя в гараже. Но изготовление самодельных приспособлений оправдано, когда нужно пробить не одну скважину, а 10 или 20. Проще взять треногу с катушкой в аренду.

Перед тем как пробурить грунт на требуемую глубину, заготовьте обсадные трубы. Их диаметр должен быть таким, чтобы рабочий инструмент свободно проходил внутри, но с минимальным зазором, а длина соответствовать высоте треноги. Одно условие: ударная технология неприменима на скальных породах или в грунтах с каменными включениями. Для проходки таких горизонтов понадобится бур с твердосплавными напайками.

Самостоятельное бурение скважины на воду выполняется в таком порядке:

1. Из первой секции обсады изготовьте фильтр, просверлив в шахматном порядке отверстия Ø8-10 мм с шагом 7-8 см на участке трубы длиной в 1 метр. Сверху отверстия закройте нержавеющей сеткой, фиксируемой заклепками.
2. Сделайте лидерную лунку ручным буром на глубину 0,5-1 м. Здесь важно правильно выставить инструмент под углом 90° к поверхности, чтобы канал получился строго вертикальным.
3. Вставьте первую секцию обсадной трубы в лунку, откорректируйте вертикаль и заложите внутрь ударный инструмент.
4. Оставив помощника поддерживать обсаду, поднимайте и отпускайте стакан с помощью катушки. При наполнении вынимайте его и вычищайте породу. По мере удаления грунта труба станет занимать его место и постепенно погружаться в землю. Чтобы ускорить процесс, прикрепите к ней парочку тяжелых грузов.
5. Когда край первого участка опустится до поверхности земли, приварите к нему вторую секцию, строго контролируя вертикаль уровнем. Таким же образом продолжайте работы, пока не достигнете водного слоя.

Приварка следующей секции по уровню

Важный момент. Проходя верховодку, вы наверняка столкнетесь с жижей, которая выпадает из железного стакана. Смесь глины с водой надо выбрать из скважины методом желонки, установив ее вместо обычного инструмента.

Когда конец трубы опустится на 40-50 см ниже уровня грунтовых вод, пробивку канала прекращайте и переходите к «раскачиванию» источника. Для этого опустите до дна ПНД трубу, подключенную к поверхностному насосу, и залейте в шахту 2-3 ведра воды. Затем включите агрегат и дайте ему поработать в течение 2 часов, контролируя чистоту и напор воды. Последний шаг – обустройство скважины и подключение ее к водоснабжению дома, о чем сказано в . Подробнее процесс бурения смотрите на видео:

Абиссинский скважинный колодец

В отличие от традиционных подземных каналов абиссинская скважина имеет малый диаметр (не более 50 мм) и вода из нее откачивается поверхностным насосом, а не погружным. Есть мнение, что из-за создаваемого разрежения такая скважина не заиливается, а со временем ее дебет только растет благодаря принудительной размывке грунтовых капилляров. В действительности подобные утверждения не имеют под собой серьезных оснований.

Прежде чем сделать абиссинскую скважину, заготовьте нужное количество обсадных труб длиной по 2-2,5 м. Поскольку заглубления ниже 15 м не предвидится, достаточно иметь под рукой 6-7 готовых отрезков Ø50 мм плюс первая секция со стальным конусом на конце – игла. Она и будет играть роль бурового инструмента.

Готовая игла с сеткой

Технология выглядит так:

1. Изготовьте первую секцию обсадной трубы – так называемую иглу. К ее торцу приварите металлический конус, а по бокам сделайте отверстия и поставьте сетку, как описывалось в предыдущем разделе.
2. Выройте небольшую лидерную лунку, вставьте в нее иглу и приступайте к забивке, придерживаясь вертикали. Для этого можно использовать ту же треногу с подвешенной гирей либо другое приспособление.
3. По мере погружения приваривайте новые секции и продолжайте забивать обсаду. Приблизившись к расчетной глубине, проверяйте появление воды с помощью грузика на нитке.
4. Пройдя водоносный горизонт, опустите в скважину полимерный трубопровод, подключенный к ручной колонке. Залейте ее водой и прокачайте источник в течение 30-60 минут, пока не пойдет чистая вода. После чего приступайте к монтажу автономного водопровода.

Устройство абиссинского колодца

Совет. Когда станете заказывать изготовление стального конуса, учитывайте, что его «юбка» должна быть шире обсадной трубы на 3-5 мм, чтобы при забивке не ободрать сетку о стенки шахты. Для облегчения труда конец иглы сделайте как можно острее.

У абиссинской скважины есть один существенный недостаток: перед ее бурением надо точно знать, что в данном месте есть грунтовые воды. Иначе вы рискуете похоронить в земле все трубы, поскольку извлечь их обратно не всегда возможно. Плюсы источника – простота в исполнении и минимальный расход материалов. При желании подобную скважину вы можете пробить прямо в доме, как это демонстрирует бригада рабочих на видео:

Заключение

Метод ударного бурения действительно подойдет в ситуации, когда нужно сделать скважину на даче своими силами. Да и абиссинский колодец устраивается по той же технологии. Для применения других способов – шнекового, колонкового и гидравлического – необходимо специальное оборудование – буровой станок, дренажный насос и так далее. Но полностью отказаться от этих вариантов нельзя, невзирая на высокие расценки, ведь состав грунтов и глубина залегания водоносов бывает разной. Вручную не пробьешь скальную породу и не пройдешь до горизонта свыше 50 м.

Перед тем как пробурить скважину своими руками, необходимо узнать глубину залегания водяного горизонта, строение почвы, подсчитать проектные характеристики системы водоснабжения. Эти характеристики необходимы до начала работ:

• погружной насос требуемой мощности должен помещаться в обсадную колонну;
• отверстие в земле должно быть на 50-100 мм шире наружного диаметра обсадных труб;
• количество штанг, которыми наращивается инструмент, должно быть достаточным для предполагаемой глубины водяного пласта.

Перед тем как пробурить скважину вручную, необходимо подготовить фильтр, обсадную колонну, насос, кессон. Если не опустить обсадные трубы по окончании бурения, стенки начнут осыпаться, разрушаться, потребуется повторная проходка долотом. При нехватке штанг для наращивания рабочего инструмента долото часто оставляют на забое. Верхняя часть осыпается, инструмент прихватывается, возникает необходимость ремонта скважины до начала эксплуатации.

Какой инструмент выбрать для самостоятельного бурения скважины

Выбрав в качестве источника водозабора песчаную скважину, владелец участка обеспечивает 15-25-летний ресурс, снижение бюджета строительства. Действующее законодательство разрешает бесплатное использование недр на глубине 20-25 м для водообеспечения коттеджа, поэтому не понадобится установка счетчика. Единственным недостатком самостоятельного строительства является отсутствие паспорта скважины, необходимого для подтверждения глубины залегания водоносного пласта.

Перед тем как пробурить скважину на песок, необходима разведка участка. Лучшим вариантом является разведочное бурение либо вертикальное электрическое зондирование, обеспечивающие 100% гарантии наличия воды. Второй вариант дешевле, производится с поверхности, занимает гораздо меньше времени.

Производители выпускают комплекты для бурения нескольких типов:

• шнековый бур с комплектом штанг — комплект для 7 м глубины обходится в 10-12 тысяч рублей в зависимости от диаметра шнека (77-160 мм), трубы (20 или 25 мм), количества шнеков (3 или 4 шт.);
• станок для ручного бурения — энергонезависимое оборудование, увеличивающее скорость бурения на суглинках до 40 м/день;
• ручная установка вращательного бурения — тренога с ручной лебедкой, диаметр скважины 7,6-20см, глубина не ограничена, в зависимости от комплектации обходится в 30-120 тысяч.

Все перечисленные приспособления позволяют в мягких породах. Крупные валуны, скальный грунт являются в этом случае непреодолимыми препятствиями. Шнековая технология проще, менее трудоемкая, однако требует больше места. Ударно-канатное бурение дешевле, но более трудоемкое.

Стоимость мобильных буровых станков с бензиновым, электрическим приводом начинается от 80 тысяч, что экономически невыгодно для проведения самостоятельных работ. В этом случае заказ услуги в специализированной компании обойдется дешевле, подрядчик предоставит паспорт скважины, гарантийные обязательства. Скважина прослужит дольше, будут соблюдены нормативы СанПиН, СНиП.

Технология бурения

Изготовить скважину вручную можно простейшим инструментом, рабочая часть которого напоминает рыбацкий бур. Наконечник изготавливается из фрез, которые разрезаются УШМ, отгибаются в виде лопастей. На фрезы привариваются куски напильника, резцы с победитовыми наконечниками для увеличения разрушающей способности шнека.

Скорость бурения скважин увеличивается при использовании желонки, представляющей собой кусок толстостенной трубы с зазубренным краем, механическим (грейферным), пневматическим или поршневым захватом. Технология выемки почвы выглядит следующим образом:

Схема работы шнека: 1 – скважина, 2 – реборды, 3 – разбуренная порода, 4 – долото.

• колонна штанг с желонкой на конце поднимается лебедкой с помощью троса на лебедке;
• свободно падает на забой;
• вращается вручную до полного заполнения породой;
• после погружения на высоту желонки (обычно 0,6-0,8 м) колонна извлекается из скважины;
• из трубной части инструмента удаляется грунт;
• операция повторяется до достижения нужной глубины.

Скважина должна иметь дебит, удовлетворяющий потребности семьи, поэтому после достижения водоносного пласта (верховодка или песчаный пласт) необходимо заглубить отверстие на 3-5 м. Это позволит увеличить динамический уровень, обеспечить бесперебойную подачу воды в систему.

Изготовить скважину самому не удается в 95% случаев — при ручном способе разрушения породы помощник требуется в обязательном порядке. Профессиональные бригады используют технологию бурения с промывкой, когда разрушенная порода удаляется напором воды, закачиваемой в скважину. Домашний мастер обычно использует технологию сухого бурения, поэтому колонну вместе с рабочим инструментом приходится периодически поднимать на поверхность для очистки бура, желонки.

На начальном этапе вес штанг незначительный, при увеличении глубины скважин поднять колонну в одиночку нереально. Работы выполняют с напарником, обеспечивая безопасность процесса.

Абиссинская технология имеет отличия от традиционных скважин:

• диаметр ограничен 33 мм, глубина 10 м;
• колонну забивают в грунт (скважина-игла);
• для подъема воды применяются исключительно поверхностные насосы.

Скважину изготавливают из металлических толстостенных труб при помощи специального приспособления по следующей технологии:

• ручным буром на глубину 0,7-1,2 м изготавливается кондуктор для задания направления с постоянным контролем вертикали;
• на место монтажа устанавливается заостренный наконечник с фильтром (перфорированная труба);
• на него накручивается первая труба обсадной колонны;
• на нее надевается бабка — массивная деталь с внутренним отверстием;
• с обеих сторон к бабке крепятся тросы;
• в верхней части фиксируется планка с роликами для троса;
• в средней части трубы жестко фиксируется стол;
• бабка поднимается тросами в верхний уровень;
• падает на стол, забивая трубу в грунт;
• периодически поднимается по достижении земли;
• после вбивания первой трубы на нее накручивается следующая;
• операция повторяется до нужной глубины.

Трубный колодец обладает нулевой ремонтопригодностью, поскольку вынуть из почвы забитую в нее обсадную колонну невозможно.

Ресурс заканчивается после заиливания, засорения фильтра, обратная продувка обычно помогает восстановить производительность 3-5 раз. Преимуществом абиссинского колодца является возможность установки источника водоснабжения в подвале, цоколе, техподполье. Это обеспечивает отсутствие теплоизоляции, наружного водопровода.

Секреты самостоятельного бурения песчаных скважин

При достижении водоносного горизонта необходима промывка системы водозабора. Технология получила название раскачивания, происходит в такой последовательности:

• достижение водоносного пласта контролируется характером грунта, удаляемого с рабочего органа (бур или желонка);
• при достижении воды колонна штанг с долотом вытаскивается на поверхность;
• в скважину опускается насос, откачивается осадок;
• после появления чистой воды насос удаляется из отверстия в земле;
• на забой снова спускается бур/долото;
• инструмент приподнимается, опускается для подъема тяжелого осадка;
• после третьего откачивания взвесей в ствол скважины периодически подсыпается природный фильтр (гравий, гранитный отсев, шунгит, щебень).

В результате скважина получает обратную засыпку забоя рудным материалом, песок, глина удаляются, что обеспечивает высокое качество воды.

После заглубления бура на 1,5-2,5 м вращать инструмент самостоятельно становится тяжело, поэтому используются всевозможные захватные приспособления, например, трубные ключи с наращенными трубами рукоятками.

Оборудование устья скважины

Для изготовления автономной системы водообеспечения коттеджа недостаточно пробурить в земле отверстие, установить внутри него обсадную колонну. Для герметизации ствола, защиты водоносного горизонта от талых, дождевых вод используются оголовки, крепящиеся шпильками к обсадной колонне.

Для подвода воды в дом трубопровод необходимо заглубить ниже отметки промерзания. Поэтому использование кессона является оптимальным вариантом. Конструкция представляет собой колодец в 2-2,5 м с обсадной колонной в центре, перекрытый плитой, засыпанной землей.

Промышленность выпускает готовые конструкции из полимеров с герметичными рукавами для обсадной колонны, кабели, магистрали наружного водопровода. На устье изготавливается котлован, кессон надевается на трубы обсадной колонны, водопроводная магистраль отводится от колодца на глубине 1,5-1,8 м. Кессон имеет диаметр 1-1,5 м, что позволяет размещать внутри камеры системы водоподготовки, запорную арматуру, насосное оборудование.

Бюджетным вариантом кессона является колодец из ж/б колец 1 м в диаметре. Однако в этом случае трудно качественно герметизировать швы между кольцами, в конструкцию могут просачиваться поверхностные воды. Кроме того, заводские кессоны оборудованы удобными лестницами, люками, которые декорируются в ландшафтном дизайне муляжами валунов, пней, фигур животных.

Для увеличения жесткости полимерных конструкций перед засыпкой производят бетонирование наружных стенок толщиной 10-20 мм. Для компенсации сил пучения, выталкивающих кессон на поверхность, резервуары крепят анкерами в грунт либо к нижней бетонной плите.

Экономический эффект самостоятельного бурения скважин составляет 50-70%, однако отсутствует документация на источник водозабора, гарантийные обязательства. Присутствуют риски изготовления сухих скважин, поскольку песчаный горизонт присутствует не везде.

Беспрерывное водоснабжение частного дома — условие обязательное для комфортного проживания.

Централизованное водоснабжение в сельской местности или на дачных участках оказывается дорогим, а его организация сопряжена с трудностями.

Лучшим вариантом остается индивидуальный источник: колодец или скважина.

Где взять воду

Для организации индивидуального источника подходят:

Важное замечание! Артезианские воды составляют стратегический резерв. Для их добычи и эксплуатации источника получают разрешение в государственных органах.

Своими руками бурят скважины «на песок».

Такого источника достаточно для водоснабжения в доме, а затраты на его организацию окупаются в течение 1-2 лет эксплуатации.

Небольшой ликбез

Отбор воды из безнапорного водоносного слоя – не всегда лучший вариант.

Поэтому предпочтительный вариант – скважина «на известняк» .

Ответит на вопрос о залегании слоев и трудоемкости бурения разведочная скважина-«игла».
На такой скважине организуют т.н. «абиссинский колодец» , как источник временного водоснабжения.

Практическое замечание! Абиссинский колодец можно пробить, непосредственно, в подвале дома, получая при этом, гарантированный источник воды в любое время года.

Устройство скважины «на песок»

В конструкции такого источника, обязательны, 2 элемента.

Обустройство скважины включает:

• возведение кессона (или монтаж скважинного адаптера),
• установку автоматики (про оптимальное давление водопровода в частном доме написано в статье),
• гидроаккумулятора (),
• фильтров.

Технологии буровых работ

Для самостоятельного бурения скважин подходят несколько способов. Применяют их, в зависимости от состава грунтов, которые необходимо пройти до водоносного слоя.

Перед началом бурения закладывают шурф размерами 1.5х1.5х1.5 (или 2) метра. В месте, определенном как точка бурения, проходят первые метры (3-4) скважины шнеком.

Очень важно! При бурении на первом этапе, обязательно выверять вертикальность шнека (закладываемого ствола). Это облегчит дальнейшие работы.

Практический совет! Если бурение ведут на глубину более 7м, для точности дальнейших работ не помешает установка кондуктора.

Это – труба, диаметр которой превышает размеры (диаметр) обсадки и затрубного пространства. Кондуктор выставляют по вертикали и бетонируют.

На заметку! Диаметр скважины, инструмента, обсадки выбирают, ориентируясь на диаметр погружного насоса.

Зазор между стенками трубы и корпусом должен соответствовать документации производителя насоса, но не менее 7 мм.

Для часто встречающегося на рынке калибра насоса в 86 мм, внутренний диаметр обсадки составляет 100 мм.

Для бурения глубоких скважин , инструмент, по мере заглубления, придется удлинять штангами.

В качестве колен буровой колоны (штанг) используют стальные трубы (для инструмента диаметром 100 мм подойдут трубы диаметром 80 мм с толщиной станок не менее 4 мм).

Важно! Соединение колонны выполняют штыковыми муфтами.

Резьбовое соединение может развинтиться при проворачивании штанг для освобождения и подъема инструмента, а замковые ненадежны при ударном бурении.

Чтобы избежать повреждения обсадки буровой колонной, применяют центраторы труб (стальные пружинные) – 1 на 3-5 м бурильной конструкции.

Важное замечание! Ручное бурение – прерывистое, с периодическим опусканием и подъемом инструмента для освобождения его от породы.

За 1 цикл проходят не более, чем длина рабочей части!

Необходимое оборудование

Самые распространенные в практике ручного бурения скважин:

• шнековый и ударно-канатный способы — требуют применения минимума необходимого оборудования.

Виды буров и их применение

Основной инструмент для проходки ствола скважины и удаления грунта – бур.

Для разных технологий бурения и грунтов используют:

• Шнек (змеевик) .
  Область применения – роторное бурение.

  Режущая насадка выполнена из листовой стали (толщина на менее 3 мм), кромки затачиваются.

  Важно! Шнек обязательно двухзаходный , в противном случае, сопротивление грунта уведет инструмент от вертикали.

  Практическое замечание!
  Даже при длине винта шнека в несколько метров поднимать и освобождать его от грунта, рекомендуется через каждые 1-1.5 м проходки ствола.

  В противном случае, вынуть инструмент окажется, проблематично.

• Бур-стакан .
  Применяют при ударно-канатном способе для проходки связных вязких грунтов, например, глины.
• Бур-ложка .
  Подходит для сыпучих и рыхлых пород.
  Область применения вращательное и ударно-вращательное бурение.
• Бур-долото для разбивания твердых пород.
  Применяют при канатно-ударном бурении.
• Желонка .
  Устройство для освобождения ствола от осыпавшегося грунта и/или полужидкой породы.

Копер

При бурении на глубину до 5 м, опускать и поднимать буровую колонну и обсадные трубы можно вручную.

Для больших глубин, используют копер – буровую вышку.

В простейшем случае, копер – тренога из стальных труб или бревен, собранная в форме трехгранной пирамиды.

Высоту копра выбирают, исходя из максимальной длины колен буровой колонны или обсадной трубы, она должна превосходить этот параметр на 1.2-1.5 м.

Для работы с оборудованием, длиной 3 м, высота копра составляет 4.5 м, что позволяет собрать его из 6-ти метровых бревен или труб.

Важно! Обязательно, обеспечить устойчивость вышки!

Для этого, ноги копра скрепляют раной, или заглубляют в грунт, подложив под пятку каждой, лежень – горизонтальный отрезок бревна длиной до 1 м.

Оборудуют копер буровым воротом и подъемным механизмом – воротом или лебедкой.

Установка обсадки

При ручном бурении применяют один из простых способов:

По окончании процесса бурения наступает время раскачки и обустройства скважины, и подключения источника к водопроводу.

Как сделать простейший бур и самому пробурить скважину для воды, посмотрите в предлагаемом видеоролике.

Бурение скважины на воду – сложный и тяжелый, но интересный и увлекательный труд. И, на сегодняшний день, самый доступный способ наладить независимое водоснабжение: при нынешней стоимости питьевой воды затраты на самостоятельную проходку, оборудование и обустройство скважины окупаются менее чем за год. Если, разумеется, не возить к речке бочку на тачке, рискуя крепко слечь с чем-то таким, от чего у врачей глаза над масками округлятся.

Земля и вода в ней – сложная природная система. Поэтому пошаговых инструкций и поэтапных руководств по буровому делу нет смысла давать: все равно в глубине что-то да окажется нет так. Однако горняки давно уже научились преодолевать почти любые неожиданности подземного мира. И в данной статье на основе этого опыта даются сведения, необходимые начинающему буровику для того, чтобы если не первая, то вторая скважина своими руками дала воду в нужном количестве хорошего качества.

Куда бурить?

Общая схема формирования водоносных пластов в природе показана на рис. Верховодка питается преимущественно осадками, залегает в пределах примерно 0-10 м. Верховые воды могут быть пригодны для питья без глубокой обработки (кипячение, фильтрация через шунгит) лишь в отдельных случаях и при условии регулярной проверки проб в органах санитарного надзора. Тогда, и для технических целей, верховодку берут колодцем; дебет скважины в таких условиях будет мал и очень нестабилен.

Самостоятельно скважина для воды бурится в межпластовые воды; выделено красным на рис. Артезианскую скважину, дающую воду наилучшего качества очень долгое время, забурить самостоятельно невозможно, даже если есть в распоряжении подробная геологическая карта местности: глубина залегания, как правило, более 50 м и лишь в исключительных случаях пласт поднимается до 30 м. Кроме того, самостоятельная разработка и добыча артезианских вод категорически, до уголовной ответственности, запрещена – это ценный природный ресурс.

Чаще всего пробурить скважину своими силами удается в безнапорный пласт – пропитанный водой песок на глиняной подстилке. Такие скважины и называют скважинами на песок, хотя безнапорный водоносный слой может быть гравелистым, галечниковым и др. Безнапорные воды залегают примерно в 5-20 м от поверхности. Вода из них чаще всего питьевая, но только по результатам проверки и после раскачки скважины, см. далее. Дебет невелик, 2 куб. м/сутки считается великолепным, и несколько колеблется в пределах года. Обязательна отфильтровка песка, что усложняет конструкцию и эксплуатацию скважины, см. далее. Отсутствие напора ужесточает требования к насосу и всему водопроводу.

Напорные пласты лежат уже глубже, в диапазоне около 7-50 м. Водоносный пласт в таком случае представляет собой плотные водоупорные трещиноватые породы – суглинок, известняк – или рыхлые, гравийно-галечниковые отложения. Вода наилучшего качества получается из известняков, и скважины такие служат дольше. Поэтому скважины водоснабжения из напорных слоев называют скважинами на известняк. Собственный напор в пласте может поднимать воду почти до поверхности, что намного упрощает обустройство скважины и всю систему водоснабжения. Дебет большой, до 5 куб. м/сут, и стабильный. Песочный фильтр чаще всего не нужен. Как правило, первая же проба воды анализ проходит «на ура».

Примечание: а как узнать, какой пласт в данном месте есть и доступен? Методы поиска воды для бурения скважины в общем те же, что и при . В Средней Полосе РФ безнапорную воду почти всегда можно найти в пределах первых 20 метров глубины.

Важные обстоятельства

Первое: массовый неконтролируемый забор безнапорных вод может привести к т. наз. суффозии грунта, вследствие которой внезапно и непредсказуемо возникают его провалы, см. рис.

Второе: критическая глубина самостоятельного бурения на равнинной местности в РФ составляет 20 м. Глубже – стоимость заказной скважины под ключ оказывается меньше прямых и косвенных затрат на «самобур». Вдобавок вероятность неудачи приближается к 100%

Третье: срок эксплуатации скважины сильно зависит от регулярности водозабора из нее. Если брать воды понемногу по мере расходования, то скважина на песок прослужит около 15 лет, а на известняк до 50 лет и более. Если же периодически выкачивать все сразу или, наоборот, брать эпизодически, то скважина иссякнет через 3-7 лет. Ремонт же и повторная раскачка скважины дело настолько сложное и дорогое, что проще забурить новую. Если вас это обстоятельство удивляет, учтите – ремонтируют-то не трубу в земле, а водоносный пласт.

Исходя из этого, уже можно посоветовать: обнаружив безнапорную воду не глубже 12-15 м, не торопитесь радоваться, лучше пробуриться еще насколько возможно, чтобы выйти на известняк. А лучше всего не полениться и произвести разведочное бурение скважиной-иглой, см. далее. Сделать скважину-иглу возможно буквально за выходные, сложного и дорогого оборудования не требуется. И она же может быть временным источником водоснабжения, пока вы не определитесь по времени, деньгам и пр. с постоянным.

Примечание: скважину-иглу на воду называют (подробнее по ссылке). Пробить его можно буквально из подвала дома, как в ролике ниже:

Видео: абиссинский колодец в доме

Колодец или скважина?

То, что копка колодца неизмеримо более тяжкий, сложный и опасный труд, чем бурение скважины, известно, как и то, что правильно обустроенный колодец ремонтопригоден. Но есть между ними еще и принципиальная разница. Воду из колодца вычерпывают, сколько земля даст, т.е. сколько из пласта натечет. А действие скважины подобно отбору крови из вены донора. Именно поэтому срок службы скважин ограничен и они способны катастрофически изменить геологию местности. Колодец же способен давать воду десятилетия и столетия, а пробитый в скальном грунте – тысячелетия, никак не влияя на местную экологию и геологию. Поэтому частные скважины на воду бурят, имея в виду в дальнейшем либо построить коллективный артезианский водопровод (артезианские скважины долговечны и экологически безопасны), либо, собравшись с духом и средствами, выкопать колодец. Систему водоснабжения дома при этом строят капитально, т.к. ей в общем лишь бы напор был, кроме некоторых нюансов, см. далее. А брошенную скважину тампонируют бетонным раствором и землю вокруг нее возвращают на хозяйство.

Виды скважин

Буровая скважина представляет собой длинную узкую полость в горной породе – ствол. При бурении в ствол опускают буровой инструмент (буровой снаряд или просто бур) на жесткой сборной штанге из труб (буровая колонна или буровая штанга) или тросе. В стволе помещается труба или несколько концентрических труб – обсадка (case pipe, case string) – предохраняющая стенки ствола от обрушения и держащая давление породы. Обсадка может сидеть в стволе плотно или с некоторым промежутком – затрубным пространством; его заполняют засыпкой либо глиной (глиняный замок) или заливают бетоном. Нижний конец ствола может быть открытым, заглушенным или оканчиваться ступенчатым сужением – забоем. Внизу или в забое добычной скважины для жидких ископаемых делают заборное устройство. Верхняя часть обсадки называется оголовком скважины. Вокруг оголовка или в нем помещают комплекс устройств, составляющих обустройство скважины. Из множества конструкций скважин самостоятельно проходят более всего виды, представленные на рис; более подробная схема скважины с обсадкой показана там же, поз. 5.

1 – скважина-игла. Буровая штанга, обсадка и буровой снаряд составляют одно целое; бур так и остается в земле. Проходят скважину-иглу ударным способом, см. далее. Копёр, набор буровых инструментов и пр. оборудование для бурения скважин с отдельной обсадкой для скважины-иглы не требуется, см. рис. справа. Скорость проходки доходит до 2-3 м/час, а предельная глубина, достигнутая таким способом, составляет около 45 м. Скважины-иглы применяют для устройства абиссинских колодцев, особенно на даче. Дебет скважины-иглы невелик, но в летнее время достаточно стабилен. Срок ее службы не зависит от интенсивности и регулярности водозабора, однако непредсказуем: есть абиссинские колодцы, дающие воду вот уже более 100 лет, но может иссякнуть за полгода. Ремонту скважина-игла не подлежит, пройти ее можно только в не очень плотных и однородных грунтах. Максимальный диаметр буровой штанги при бурении без копра – до 120 мм, что достаточно для погружного насоса калибром 86 мм.

Примечание: при бурении разведочной скважины-иглы лучше обойтись простым фильтром, слева на рис.

2 – несовершенная скважина. Она как бы висит в пласте. Не требует тонкого знания геологии и навыков буровых работ, но дебет меньше и качество воды хуже максимально возможного для данного пласта. Качество воды можно получить максимальное, если скважина внизу заглушена. Кроме того, возможно т. наз. затягивание бурового инструмента и обсадной трубы вглубь. «Самомобойные» скважины чаще всего несовершенные; большая часть дальнейшего материала касается их. Несовершенными бурят и скважины в мощных водоносных пластах, т.к. при заглублении в пласт уже на 1,5-2 м дебет стабилизируется и глубже почти не растет.

3 – совершенная скважина. Обсадка опирается на кровлю подстилающего водоупорного пласта. Дебет и качество воды максимальны, но для проходки совершенной скважины необходимы точные знания местной геологии и опыт буровика, иначе, во-первых, обсадку может затянуть в подстилающий пласт, если он пластичен. Во-вторых, можно при бурении проткнуть подстилку, и вода уйдет вниз; это особенно актуально в засушливых местах с тонкими пластами. В-третьих, всего 1 неправильно забуренная совершенная скважина способна причинить серьезный ущерб местной экологии.

4 – скважина с забоем. Может быть как совершенной, так и несовершенной. Забой облегчает обслуживание скважины и делает ее до некоторой степени ремонтопригодной, но бурить скважину с забоем должны опытные буровики по данным местной геологии.

Примечание: в некоторых источниках забой скважины называют зумпфом. Это неверно и по-немецки, забой скважины и зумпф колодца совершенно разные вещи.

Способы бурения

Самостоятельно бурить скважины можно следующими способами:

1. Вращательным, или роторным – буровой снаряд вращается, вгрызаясь с породу;
2. Ударным – по буровой штанге бьют, заглубляя буровой снаряд в породу, так бурят скважины-иглы;
3. Ударно-вращательным – штангу с буровым снарядом несколько раз приподнимают и с силой опускают, разрыхляя породу, а затем вращают, забирая ее в полость снаряда, см. далее;
4. Канатно-ударным – специальный буровой снаряд поднимают-опускают на канате, забирая им породу.

Все эти способы относятся к сухому бурению. При гидробурении рабочий процесс происходит в слое воды или специального бурового раствора, увеличивающего податливость породы. Гидробурение неэкологично, требует дорогого специального оборудования и большого расхода воды. В любительских условиях его применяют в исключительных случаях, в крайне упрощенном и ограниченном виде, см. далее.

Сухое бурение, кроме ударного без обсадки, бывает только прерывистым, т.е. бур приходится то опускать в ствол, то извлекать из него, чтобы выбрать породу из бура. В профессиональном гидробурении размельченная порода выносится отработанным буровым раствором, но любителю нужно твердо знать: пройти за 1 цикл бурения ствол на глубину, большую длины рабочей части инструмента, нельзя. Даже если бурить шнеком (см, далее), его нужно поднимать и вытряхивать породу из витков максимум через 1-1,5 м проходки, иначе дорогой инструмент придется отдать земле.

Установка обсадки

У внимательного читателя, возможно, уже возник вопрос: а как ставят в ствол обсадку? Или, как поднимают/опускают бур, который, по идее, должен быть шире ее? В профессиональном бурении – разными способами. Самый старый иллюстрирует рис. справа: ось вращения инструмента смещают относительно его продольной оси (обведено красным), а режущую часть выполняют несимметричной. Шейку бура делают конической. Все это, разумеется тщательнейшим образом просчитывается. Тогда в работе бур описывает окружность, выходящую за обсадку, а при подъеме его шейка скользит по ее краю и бур проскальзывает в трубу. Это требует мощного точного привода буровой колонны и ее надежного центрирования в обсадной трубе. По мере заглубления обсадку наращивают сверху. Любителям сложная спецтехника недоступна, поэтому устанавливать обсадные трубы им возможно следующими способами:

• Бурят «голый», без обсадки, ствол на полную глубину буром большего, чем обсадная труба, диаметра, а затем опускают в него обсадные трубы. Чтобы вся колонна не ухнула вниз, пользуются 2-мя бурильными воротами: одним удерживают уже ушедшую в скважину трубу, см. рис. справа, а второй устанавливают на новую, прежде чем снять первый. Только тогда колонну осаживают в ствол, если сама уже не идет. Этот способ нередко используется любителями на достаточно плотных, адгезирующих (прилипчивых) и связных (не сыпучих) грунтах на глубину до 10 м, но сколько скважин при этом обрушилось, сколько буров и обсадки было потеряно – статистики нет.
• Бур берут меньшего диаметра, а нижнюю обсадную трубу делают с расходящимися заточенными зубьями (коронкой) или снабжают режущей юбкой. Забурившись на 1 цикл, бур полнимают, а трубу принудительно осаживают; коронка или юбка срезают излишки грунта. Этот способ замедляет бурение, т.к., прежде чем начать новый цикл, нужно желонкой (см. ниже) выбрать осыпавшийся грунт, но надежнее, облегчает гравийную засыпку затрубного пространства и позволяет применить наружный песочный фильтр, см. далее.

Буровой инструмент

Теперь посмотрим, каким буром какой грунт и каким способом нужно бурить, см. рис. справа:

Режушие кромки всех буров выполняются из закаленной стали. Чертежи самодельных бура-стакана, аналога ложкового бура (режущие лопасти устанавливаются пропеллером под углом 3-10 градусов) и схема желонки показаны на след. рис. справа. Внешние диаметры всех этих буров можно менять смотря по калибру скважины.

Как бурят?

Мобильные буровые установки, позволяющие забуриться прямо «с земли», вроде той, что на рис. слева,

в аренду, увы, не сдаются: управление ими требует профессиональной подготовки а самый факт владения, пусть и временного – лицензии на буровые работы. Поэтому начинать нам придется по старинке, по-горщицки – с самодельного копра, если только не бьется бабой скважина-игла.

Копёр

Простейший копёр – тренога из бревен или стальных труб в виде равностронней трехгранной пирамиды – тетраэдра, поз. 1 на рис. ниже. Такая конструкция очень прочна и жестка при минимальном расходе материала. Высота тетраэдра равна 0,8165 длины его ребра, т.е. из обычных 6-м бревен с учетом заглубления ног копра в грунт получится тренога высотой около 4,5 м, что позволит применять колена обсадной трубы до 3 м длиной. Вообще-то высоту копра берут на 1,2-1,5 м выше максимальной длины того, что будет опускаться в ствол.

Ноги копра можно от разъезжания скрепить рамой из тех же бревен/труб, но ради экономии материала можно и вкопать в грунт на 0,7-0,8 м, подложив горизонтально под пятку каждой отрезок бревна длиной около 1 м – лежень. Собирают шатер копра на земле, поз. 3, ноги одновременно (втроем-вшестером) вводят в котлованы с лежнями и засыпаютгрунт обратно, плотно его утрамбовывая.

Примечание: укрепление ног копра прямо на грунте вбитыми снаружи ломами или стальными прутьями крайне опасно!

Копер оборудуется подъемным и буровым воротами (поз. 1 и 2), блоком с крюком (поз. 1, 2, 4) и рычагом-качалкой для подъема бура, канатно-ударного бурения, осаживания обсадных труб и работы желонкой, поз. 2. Крюк блока и буры, имеющие рым (кольцо для крепления каната) привязываются якорным узлом (его еще называют рыбацкий штык, поз. 1 на рис. справа), а длинномерные грузы – грузовым узлом, поз. 2 там же.

Шурф

Установив копёр, крюк с компактной тяжестью (кувалда напр.) опускают до земли, именно здесь и начнется ствол. Вокруг этой точки копают (забивают) шурф размерами примерно 1,5х1,5х1,5 м. В шурфе так же отмечают точку старта и бурят первые 3-4 м шнеком, постоянно выверяя его вертикальность. Это крайне ответственная операция, от первых метров зависит судьба всей скважины! Далее, если бурение будет на глубину более 7 м, весьма желательно установить кондуктор – трубу диаметра большего, чем диаметр затрубного пространства ствола скважины. Кондуктор тщательно выверяют на вертикаль и бетонируют.

Примечание: Внимание! Выбирая размеры скважины, буров и труб, привязывайте их к калибру погружного насоса! Зазор между его корпусом и ближайшей стенкой должен быть не менее 7 мм или по ТУ на агрегат. Самый распространенный калибр бытовых погружных насосов – 86 мм.

Проходка

Способы бурения разными снарядами на разных грунтах описаны выше. Проблемы могут возникнуть, кроме валунов, с плотной сухой глиной, это очень вредная порода. Справиться с ней можно по-разному, напр., как показано здесь:

Видео: бурение скважины на воду в плотной глине

В общем, для проходки плотной глины используют вращательно-ударное или канатно-ударное гидробурение, см. рис.справа. Качать воду, которой пока еще нет, не обязательно. Можно просто вылить в обсадку несколько ведер, подождать с полчаса или меньше, и пробовать, что лучше возьмет – стакан или ложка. Шнеком можно не пробовать, его глина возьмет.

Обсадка и колонна

Буровую колонну собирают из стальных труб диаметром около 80 мм и со стенками толщиной от 4 мм. Будете вы брать готовые буровые колена или делать их самостоятельно, обратите внимание на способ соединения. Для ручного бурения пригодны только соединения штыковыми муфтами! Резьбовые и замковые любого вида не годятся: штангу неизбежно придется когда-то да поворачивать в обратную сторону и штанга развинтится, а замок разойдется при любом виде ударного бурения.

В процессе бурения, как уже сказано, монтируются и обсадные трубы. В наше время уже и в профессиональном бурении на небольшие глубины практически безальтернативным вариантом стали пластиковые, но нужно брать специальные обсадные:

• Легки, можно ворочать в одиночку.
• Выдерживают принудительное осаживание и давление грунта с усилием до 5 тс.
• Практически не тормозят внутренний фильтр, см. далее, при его установке.
• Не коррозируют и не портят воду весь свой срок службы, до 50 лет.

Единственно, чего боится пластиковая обсадка, так это повреждения изнутри буровой штангой. Поэтому желательно использовать центраторы буровых труб, см. рис. справа, по 1-му на каждые 3-5 м штанги. Самые дешевые – стальные пружинные, они вполне подойдут. Что до сложных с турбулизаторами и пр., то они для профессионального гидробурения.

Обсыпка

По мере заглубления обсадки в ствол в затрубное пространство необходимо подсыпать мелкий гравий. Гравийная обсыпка скважины на воду намного ускорит ее раскачку и продлит срок службы. А скважина на песок без подсыпки может оказаться вообще неработоспособной.

Есть вода!

О достижении водоносного слоя скважиной-иглой судят по увеличению скорости проходки, а проверяют наличие воды манеркой – отрезком заваренной с одного конца стальной трубы, опускаемой в скважину на шнуре. С остальными скважинами проще: как бур в очередной раз вынес влажный грунт, значит – есть вода. Остается определиться, нужно ли заглубляться еще. Для этого центробежным погружным насосом (вибрационный в такой жиже сразу забьется) выкачивают несколько ведер. Если в 5-м ведре вода заметно не посветлела, нужно заглубиться еще на 0,5 м (1 цикл бурения) и опять проверить. Если заглубились уже на 2 м, а проба все та же – все, большего дебета не будет, и придется смириться с долгой раскачкой. Также, если скорость проходки вдруг упала (а засечь ее неопытному бурильщику при любом способе бурения, кроме вращательного, очень трудно), то бурение немедленно прекращают – мы на дне пласта, скважина будет совершенной.

Примечание: по прекращении бурения или при его перерыве штангу с буром непременно извлекают, иначе затянет в землю.

Раскачка

Забуренная скважина еще не даст воду в нужном количестве и качестве. Для этого необходимо или вскрыть водоносный пласт, или раскачать скважину. Вскрытие пласта позволяет получить питьевую воду в течение суток. Оно требует большого количества чистой воды, сложного и дорогого оборудования. К сведению: вскрытие проводится прямым и обратным способами. При прямом воду закачивают под давлением в обсадную трубу и выкачивают буровой раствор из затрубного пространства. При обратном воду подают самотеком «за трубу» и выкачивают раствор из ствола. Прямое вскрытие происходит быстрее, но сильнее нарушает структуру пласта и скважина служит меньше. Обратное – наоборот. Имейте в виду при переговорах с буровиками, если будете заказывать скважину.

Раскачка скважины занимает несколько дней, но может производиться обычным бытовым погружным центробежным насосом; вибрационный не годится по причинам, указанным выше. Для раскачки сначала желонкой удаляют из скважины ил; как работать желонкой, можно посмотреть в видео ниже:

Видео: чистка (раскачка) скважины самодельной желонкой

Дальнейшее несложно: воду полностью откачивают каждый раз, как ее наберется достаточно, чтобы покрыть насос. Полезно перед включением несколько раз поднять-опустить его на кабель-тросе, чтобы взмутить остаточный ил. Раскачку можно делать и манеркой, но черпать замаешься, и уйдет на нее недели две.

Примечание: по мере раскачки гравийная засыпка будет оседать; ее надо восполнять, подсыпая.

Раскачка скважины считается законченной, когда прозрачность воды поднимется до 70 см. Проверяют ее белым эмалированным или фаянсовым диском диаметром 15 см (блюдце, крышка от кастрюльки) в непрозрачном сосуде, напр. чистой бочке. Когда края диска при погружении начинают расплываться – стоп, уже непрозрачность. Смотреть на диск нужно строго вертикально. По достижении прозрачности пробу воды сдают на анализ и, если все ОК, бетонируют или замыкают глиной затрубное пространство, и ставят фильтр.

Фильтр

Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.

Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:

• Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
• Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
• Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
• Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.

Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.

Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.

При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.

Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.

Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:

1. Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
2. Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
3. Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.

Обустройство и автоматика

Для подачи воды в дом скважину необходимо обустроить и взаимно согласовать с водопроводом. Обустройство скважины водоснабжения в последние годы претерпело радикальные изменения. Традиционная схема (см. рис. справа) – кессон, бетонный или стальной, или каменный приямок, требующий большого объема дополнительных земляных работ и полезной земельной площади под себя, уходит в прошлое. Сейчас скважины на воду все чаще оборудуются скважинными адаптерами, см. рис. ниже. Поставить адаптер дело довольно кропотливое, но с кессонно-приямочной маетой несравнимое:

• Как только пошла вода, по скорости ее осветления судят, насколько еще можно углубиться, и обрезают в размер сверху последнюю обсадную трубу.
• Перед ее установкой траншею к дому на глубину, большую нормативной глубины промерзания грунта.
• В трубе заранее сверлят отверстие под адаптер и ставят его, заглушив патрубки. Если ставить прямо в скважине, может туда булькнуть.
• Ставят трубу и добуриваются, ориентировав выход адаптера в траншею на глубине больше глубины промерзания.
• Раскачивают скважину, ставят фильтр, опускают насос, подключают подающую трубу насоса и транзитную в дом к штуцерам адаптера, прокладывают кабель насоса.
• Ставят крышку скважины, когда вода пошла в бак, засыпают траншею – все.

Водоснабжение частного дома из скважины имеет свои особенности, но они не помешают потом подключиться к коллективному водопроводу или запитаться водой из колодца. Переделывать ничего не придется, только надежнее будет.

Во-первых, необходим напорно-накопительный бак. Дебет не артезианской скважины может по непонятным причинам падать вплоть до полного прекращения, а потом вода вновь идет как ни в чем не бывало. Во-вторых, за баком по току воды нужен как минимум 2-х ступенчатый мембранный фильтр. В коммунальных водопроводах качество воды непрерывно контролируется, чего дома нет. А вдруг где-то в зоне питания пласта техногенная авария или несанкционированный сброс загрязнений? Все уже и забыли, когда это было, а плохая вода как раз подошла к скважине.

Наконец, домовый водопровод должен соответствовать принципу постепенного равномерного отбора воды, о котором говорилось в начале. Кооперироваться с соседями, как при постройке общего септика, в данном случае не лучший выход. Вдруг дебета на всех не хватит, вместо сообщества будет склока. Т.е. нужна автоматика, включающая насос на подкачку, едва кто-то где-то кран открыл.

Тут возможны 2 варианта. Первый – напорный бак с поплавковым краном на теплом чердаке. Всей автоматики – шток, проходящий во втулке сквозь крышку бака и опирающийся на рычаг поплавка, да микровыключатель (микрик) на 6-10 А с нормально замкнутыми контактами в цепи электропитания насоса. Пока бак полон – шток давит на рычажок микрика, насос обесточен. Чуть пошла вода в дом – шток опустился, микрик сработал, насос пошел качать.

Однако, во-первых, нужно утеплять чердак, что стоит немалого труда и средств. Второе – насос, от него потребуется лишних метров 4-5 напора, а для 2-этажного дома и все 8-9, так что и насос оказывается дорогим. В-третьих, протечка бака или неисправность поплавка приведут как минимум к замоканию потолка. Поэтому более дешевой и надежной выходит все-таки современная автоматика для скважин водоснабжения, управляемая микроконтроллером, отслеживающим расход, давление воды и периодичность включения насоса. Домовый водопровод тогда выполняется с герметичным мембранным накопительным баком в подвале.

Послесловие

Еще живы буровые мастера, когда-то осваивавшие Тюмень с Уренгоем. Геофизической аппаратуры, строящей на дисплее компьютера 3D картинку того, что в земле, и полностью роботизированных буровых тогда не было, но они и так видели сквозь землю своей интуицией, опытом и были на «ты» со всеми духами недр. А тогдашние министры и члены политбюро, спеси у которых было поболее, чем у старозаветных бояр и удельных князей, к этим асам обращались на «вы» по имени-отчеству и почтительно здоровались с ними за руку.

Так вот, у любого из старых буровиков-зубров есть на счету неудачные скважины, чего они не стесняются – работа такая. Что ж тогда говорить начинающим, действующим самостоятельно? Не обескураживайтесь неудачей, вдруг первая скважина окажется пустой, или обрушится, или бур застрянет. Не без того в буровом деле. Но досада и разочарование моментально схлынут под мощным напором, как сейчас говорят, позитива, едва только ваша скважина даст воду.