Гидробур своими руками

В случаях, когда централизованный водопровод находится далеко от жилища, возникает необходимость обустройства собственного источника, из которого можно получать питьевую воду. Можно вызвать специалистов, а можно осуществить бурение скважины своими руками. Для этого достаточно посмотреть видео или прочитать следующую инструкцию.

Разновидности конструкций

В зависимости от глубины, скважины бывают:

  • Песчаные. Их конструкция отличается простотой. По своей сути это просто труба с диаметром 1 м, заглубленная на 20 м. На дно прикрепляется специальная сетка, выполняющая роль фильтра. Срок эксплуатации достигает 15-ти лет. Бурение песчаных скважин на воду может быть осуществлено своими руками;
  • Артезианские (на известняк). Работы по обустройству данного вида скважин отличаются трудоемкостью. Из-за большой глубины бурения, приходится использовать специальную технику и нанимать группу рабочих. Зато и срок службы такой скважины достигает полувека (при условии, что точно соблюдена технология ее обустройства);
  • Также может быть обустроен обыкновенный колодец, состоящий из бетонных колец. Наполняется он грунтовыми водами естественным путем.

    Гидробурение скважин на воду своими руками — совсем не сложно!

    Более подробно про установку такого колодца можно посмотреть на видео в интернете.

Определение глубины

Глубина скважины напрямую зависит глубины пролегания водоносных горизонтов.

Поэтому перед началом бурения стоит поинтересоваться у соседей, какой глубины у них стоят колодцы. Если глубина небольшая, порядка 5-10 м, то можно своими руками провести гидробурение такой скважины на воду. Однако, из-за неравномерного расположения почвенных слоев, глубина залегания грунтовых вод на площади одного участка может отличаться. Поэтому рекомендуется покупать обсадные трубы с небольшим запасом.

Выбор места

Чтобы провести гидробурение, нужно выбрать место, где водоносный горизонт находится наиболее близко к поверхности. Поэтому перед началом процесса нужно провести разведывательные работы. Сделать это можно либо при помощи специалистов, либо самостоятельно одним из известных способов (по количеству росы, с применением специального гидрогеля и т. д.). При выборе места, где будет проводиться гидробурение,необходимо также учесть расположение септиков.

Инструменты

Если вы решили провести самостоятельное гидробурение, вам понадобится:

  • Бур в виде спирали, края которого желательно усилить дополнительными резцами;
  • Лопата для выемки земли;
  • Тачка для вывоза земли;
  • Насос;
  • Для обустройства скважины понадобится гравий, проволока из стали и трубы.

Ударно-канатный способ

При бурении скважин на воду данным способом должна быть соблюдена следующая технология:

  1. Сначала выкапывается шурф шириной около 1,5 м и глубиной порядка 2 м.

    Стенки его укрепляются при помощи деревянных досок. Это позволяет облегчить процесс гидробурения скважин на воду, проводимого своими руками и исключить возможность обвала грунта.

  2. Над шнеком устанавливается специальный ударно-канатный механизм в виде треноги. Его можно приобрести или самостоятельно сделать из деревянного бруса. К треноге с помощью лебедки с тросом присоединяется буровой стакан. В интернете есть видео, на которых подробно рассказывается про самостоятельное изготовление такой установки.

Трос для лебедки должен иметь длину больше, чем глубина скважины, иначе он может оборваться.

  1. Принцип работы: стакан падает и под своим весом набирает грунт. Периодически его поднимают на поверхность и очищают от земли.

Облегчить работу можно, если заливать место гидробурения водой.

  1. После устанавливается обсадная труба. Сделать это можно и одновременно с проведением работы.

Чтобы было легче разобраться в этом непростом процессе, можно посмотреть видео, на котором мастера показывают, как правильно проводить гидробурение.

Шнековый способ

Технология бурения шнековым способом скважин на воду, осуществляемого своими руками, такова:

  1. В точку закладки ставится бур (шнек);
  2. Шнек поворачивается, врезаясь в землю;
  3. Периодически он вытаскивается из земли и очищается от грунта;
  4. После того, как глубина гидробурения составит 5 м, вставляется обсадная труба и процесс продолжается уже с ней;
  5. Работы продолжаются, пока не будет достигнут уровень водоносного горизонта (земля на буре становится влажной).

После достижения водоносного горизонта рекомендуется дополнительно пройтись буром по обсадной трубе.

Это позволяет избежать ее заклинивания.

  1. После производится откачивание жидкости насосом. После выкачки 30 л должна пойти чистая вода. В противном случае гидробурение возобновляется.

Обсадка и промывка

В качестве обсадочных используются толстые пластиковые или стальные трубы. Они могут устанавливаться как в процессе бурения, так и после проведения всех работ. Обсадка помогает не пустить в скважину воду из верхних слоев, избежать заиливания и засорения. Кроме того, эта процедура предотвращает осыпание стенок.

После окончания бурения и установки обсадочной трубы нужно провести промывку скважины под большим напором. В результате этого вымывается слой глины и песка.

Чистая вода сдается на анализ, где проверяется ее соответствие существующим нормам.

Установка фильтра, определение дебета и раскачка

Для продления срока службы скважины устанавливается фильтр, приобрести который можно в магазине.

Перед тем как засыпать щель между трубой и почвой, выжидаются сутки, и определяется уровень поступившей воды. Если ее количество достаточно, то работы завершают. Затем проводится процесс раскачки. Для этого устанавливается высокомощный центробежный насос, и жидкость откачивается в течение 10-14 дней.

Наглядный пример бурения и обустройства скважины на воду своими руками представлен на многих видео в интернете.

Гидробурение скважины на воду

Способы бурения скважин на воду вручную – видео инструкции

Скважина на участке — удобное сооружение, которое позволяет обеспечить свежей водой весь дом. Бурение скважин под воду своими руками — вполне решаемая задача для тех, кто не страшится кропотливой работы, важно лишь учесть нюансы этого процесса и запастись хорошим оборудованием.

Виды скважин

Особенности водоносного слоя и характеристики почвы определяют выбор метода для обустройства одного из видов скважин:

  • артезианской;
  • фильтровой;
  • абиссинского колодца.

Абиссинский колодец пробивается в местах с небольшой глубиной пролегания водоносного слоя. Фильтровые скважины делаются на песчаном грунте, отлично поддающемся обработке.

Как правило, глубина таких сооружений не превышает 30 метров. Срок эксплуатации фильтровой скважины составляет около 30-40 лет, при неправильном обслуживании и отсутствии ухода этот срок значительно сокращается. Артезианские скважины считаются наиболее надежными, так как воду образовывают трещины скальной породы. Глубина бурения — от 20 до 110 метров.

При выборе способа бурения необходимо учитывать особенности грунта. Так, влажный песок легко разрыхляется почти любым известным методом, а вот галечные отложения и гравий с песком и илом необходимо пробивать желонкой. Что касается глины или суглинка, то с ними может справиться шнек или стакан.

Профессиональные бригады располагают специальным оборудованием, которое помогает сделать глубокое сооружение за короткий срок. Бурение скважин на воду вручную чаще всего производится шнековым методом, могут применяться и другие способы, не требующие особых навыков работы и дорогостоящего инструмента.

Шнековый метод

Это вращательный способ бурения, для которого используется бур или шнек, крупные камни в процессе работы разбиваются специальным долотом. Шнек выглядит как штанга с рабочим инструментом, устройство ввинчивается в почву, а специальные лопасти извлекают вырубленную породу. В процессе работы также применяется специальное оборудование, помогающее держать бур в нужном положении.

Шнековое бурение происходит таким образом: в земле проделывается углубление, в процессе работы бур опускается и поднимается из отверстия. Штанга постепенно наращивается с помощью резьбового соединения, стены отверстия при этом защищаются обсадными трубами. Процесс бурения скважины на воду своими руками шнековым методом происходит до момента, пока не появится водоносный слой, на который необходимо углубиться примерно на полметра. После этого из грунта извлекается бур, а в скважину опускается фильтр. Заметим, что обсадная труба не должна упираться в грунт, поэтому ее необходимо немного поднять. Скважину остается лишь прокачать, а затем опустить в нее насос.

Отметим, что устройство обсадных труб рекомендуется выполнять перед началом бурения. Шнековый метод является наиболее дешевым и доступным, он прекрасно подходит для глинистых и суглинистых почв. Диаметр полученной данным способом скважины может варьироваться от 50 до 750 миллиметров. Шнековым методом можно самостоятельно пробурить до 20 метров в день.

Видео бурения скважины на воду шнековым способом:

Роторный способ

Роторное бурение производится с использованием специальных буровых установок. Этим способом нередко пользуются специалисты, чтобы получить фильтрационные скважины. Порода разрушается специальным долотом, рыхлый грунт удаляется путем промывки или продувания отверстия. Роторный метод предполагает использование специальной техники: бурового оборудования, приспособлений для очистки сооружения. В процессе эксплуатации бура происходят различные непредвиденные ситуации (например, застревание устройства в породе), которые нужно уметь решать. Именно поэтому роторный способ редко используется в качестве непрофессионального метода бурения.

Видео о бурении скважины роторным способом

Ударно-канатное бурение

Этот способ бурения предполагает использование желонки и забивных стаканов. Метод является весьма сложным и трудоемким, однако с его помощью бурятся глубокие отверстия глубиной от 40 до 100 метров. Ударно-канатный способ не нуждается в промывке отверстия водой. Для него мастера нередко применяют переносные установки, бурение скважины своими руками производится поэтапно:

  1. В грунте садовым буром делается отверстие, над которым устанавливают треногу со специальным блоком.
  2. Желонка с тросом бросается в шахту с высоты около 1-2 метра.
  3. Край желонки разрушает породу, которая остается в клапане.
  4. Желонка достается из отверстия, избавляется от грунта, а затем снова бросается. Чтобы упростить процесс, трос можно соединить с лебедкой, оснащенной мотором.
  5. В процессе углубления в грунт устанавливается обсадная колонна, которую необходимо наращивать в ходе работы.

Ударно-канатный способ бурения скважины на воду используется людьми с древних времен, что объясняется его простотой и надежностью. При этом метод является трудоемким и требует много времени: процесс может занять 2-3 месяца. Для ударно-канатного способа также используется забивной стакан — труба с заостренным краем, обрабатывающим грунт. Очищение от пород осуществляется частями арматуры или другими подручными материалами. Несложная конструкция не оснащена клапаном, что отличает его от желонки. Забивной стакан предназначен для обрабатывания вязкой почвы.

Видео об ударно-канатном способе бурения скважин на воду:

Для самостоятельного изготовления желонки можно использовать металлическую трубу нужного диаметра. Оптимальной является длина в 2-3 метра, толщина при этом составляет около 10 миллиметров. Такие показатели инструмента позволят ему иметь достаточную массу, чтобы обеспечить процесс бурения. Нижняя часть трубы должна быть заточена внутрь, также к ней присоединяется круглая пластина с пружиной. Рекомендуется приделать к краю острые куски металла, а также приварить к ручке защитную сетку из проволоки.

Гидробурение

Бурение скважин на воду по данной технологии предполагает размывание грунта большим количеством воды. Данный способ используется для песков и рыхлых почв. Бурение происходит довольно быстро. Предварительно необходимо подготовить обсадную колонну, после установки которой столб скважины цементируется с внешней стороны труб. Для работы используется вода с содержанием хлористоводородной кислоты, которая препятствует загрязнению водоносного слоя. Технология гидробурения позволяет получить скважину небольшой глубины около 10-15 метров.

Видео о ручном гидробурении скважины на воду:

Канатно-вращательное бурение

Для этого метода применяются буровые установки или полые штанги с забурником.

Гидробурение скважин своими руками

Обработанный грунт извлекается из скважины специальным раствором. В воду добавляется бентонитовая глина, которая помогает укрепить скважину и защитить ее от обрушения. Можно сказать, что процесс осуществляется за счет оборотной воды. После бурения в отверстие помещается пластиковый фильтр и труба диаметром около 120 миллиметров. Диаметр скважины примерно на 50 миллиметров больше, в образовавшееся пространство насыпается щебенка, которая помогает увеличить срок эксплуатации сооружения. Бурение производится на песке, глубина скважины не превышает 30 метров.

Создание абиссинского колодца

Такой колодец имеет другое название — скважина-игла, что связано со схожестью трубы с острым металлическим стержнем. Если водоносный слой находится недалеко от поверхности, то получить воду на участке можно всего за несколько часов работы. Чтобы пробурить абиссинский колодец, следует:

  1. Сделать отверстие в 6-8 сантиметров, для этого берется шнек.
  2. Поместить в отверстие обсадную трубку с фильтром с большим количеством отверстий и острым краем. Фильтр обматывается сеткой, препятствующей проникновению песка.
  3. Забивать трубу и наращивать ее до получения воды.
  4. Опустить поверхностный насос, которого будет вполне достаточно для неглубокого колодца.

Для забивания трубы используются такие несложные инструменты, как штанга или бабка. Штанга выглядит как простой металлический прут диаметром около 20 миллиметров, при необходимости его наращивают в процессе бурения. Штангой производятся удары по наконечнику, на который приходится нагрузка во время процесса. Нагрузка в процессе бурения распределяется более грамотно при использовании специального груза с отверстиями — бабки. Удары наносятся по оголовку, помещенному на трубу. Чтобы избежать такой усложняющей процесс ситуации, как разорванная труба, необходимо применять только качественные материалы. Например, ударопрочные соосные резьбы, которые не ломаются в процессе работы.

Видео о том, как сделать абиссинский колодец за день, одному:

Абиссинский колодец имеет множество достоинств, при этом сделать его самостоятельно проще, чем пробурить более глубокую скважину. Благодаря компактным размерам обустроить его можно даже в подвале дома, срок службы составляет 5-25 лет. Мощности такого колодца вполне достаточно, чтобы обеспечить водой большую семью, при этом она отличается хорошим качеством.

Полезные рекомендации

После самостоятельного бурения скважины необходимо поддерживать ее в рабочем состоянии. Чтобы вода была свежей, следует создать вентиляционные отверстия, которые обеспечат приток воздуха. Верхнюю часть сооружения следует закрывать крышкой, которую можно открыть, чтобы осмотреть скважину или достать насос. После того, как бурение скважин на воду своими руками завершится, обязательно нужно произвести анализ жидкости на предмет наличия примесей. Сделать это следует спустя пару недель после проведения работ, чтобы вода могла очиститься от загрязнений, которые вызывает процесс бурения.

Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Гидравлический таран своими руками

Несложный и остроумный механизм — гидравлический таран, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя, поднимает воду на высоту нескольких десятков метров. Он может месяцами непрерывно работать без присмотра, регулировки и обслуживания, снабжая водой небольшой поселок или ферму.

В основе работы гидротарана лежит так называемый гидравлический удар — резкое повышение давления в трубопроводе, когда поток воды мгновенно перекрывается заслонкой. Всплеск давления может разорвать стенки трубы, и, чтобы избежать этого, краны и вентили перекрывают поток постепенно.

Гидравлический таран работает следующим образом (рис. 1). Из водоема 1 вода по трубе 2 поступает внутрь устройства и вытекает через отбойный клапан 3. Скорость. потока нарастает, его напор увеличивается и достигает величины, превышающей вес клапана. Клапан мгновенно перекрывает поток, и давление в трубопроводе резко повышается — возникает гидравлический удар. Возросшее давление открывает напорный клапан 4, через который вода поступает в напорный колпак 5, сжимая в нем воздух. Давление в трубопроводе падает, напорный клапан закрывается, а отбойный — открывается, и цикл повторяется снова. Сжатый в колпаке воздух гонит воду по трубе б в верхний резервуар 7 на высоту до 10—15 метров.

Первый гидравлический таран построили в городе Сен-Клу под Парижем братья Жозеф и Этьен Монгольфье в 1796 году, через 13 лет после своего знаменитого воздушного шара. Теорию гидравличе­кого тарана создал в 1908 году Николай Егорович Жуковский. Его работы позволили усовершенствовать конструкцию этого устройства и повысить его кпд.

Гидравлический таран настолько прост, что его можно без труда изготовить самостоятельно, почти полностью собрав из готовых деталей, применяемых в водопроводных сетях. Недостающие детали требуют несложных токарных и сварочных работ.

Основным элементом устройства (рис. 2) служит стальной или чугунный тройник 1 (а еще лучше — крестовое соединение, тогда четвертое, нижнее, отверстие закрывают резьбовой заглушкой) с внутренней резьбой 1  1/2   —   2  дюйма. В тройник ввинчивают переходные ниппеля («бочонки») 2 с длинной наружной резьбой — сгонами. К одному сгону подсоединяют подводящий трубопровод диаметром не менее 50 мм и длиной не более 20 метров. Ко второму  подсоединяют колено (уголок) 3 так, чтобы при установке тарана его свободный торец был горизонтальным: на нем будет смонтирован отбойный клапан. На третьем ниппеле монтируют напорный колпак с клапаном. Все резьбовые соединения перед сборкой очищают металлической щеткой от грязи и ржавчины и обматывают паклей. 

Напорный колпак 4 делают из отрезка металлической или пластмассовой трубы диаметром 15—20 сантиметров. Его объем должен быть примерно равен объему подводящего трубопровода. Торцы трубы закрывают крышкой 5 и переходным фланцем 6 с резиновыми прокладками 7 и 7а (кольцо). Колпак стягивают стальными шпильками 8.

Напорным клапаном может служить обратный клапан, выпускаемый для водяных насосов итальянской фирмой «Бугатти» (с внешней резьбой 1 1/2 дюйма) и немецкой фирмой «Ценнер» (диаметром от 15 до 40 мм) — они продаются в магазинах сантехнического оборудования, самодельный клапан-лепесток из куска листовой резины или сливной клапан от туалетного бачка. Конструкция клапана определит размеры и форму переходного фланца, место и способ крепления напорной трубы 9 диаметром 1/2 дюйма. Варианты конструкции показаны на рисунке.

Отбойный клапан собран из двух деталей: корпуса 10а и заслонки 106. Корпус вытачи­вают из стали или из бронзы. В верхней его части просвер­лено отверстие диаметром 15 — 20 мм. Внутренняя по­лость заканчивается конусом с углом порядка 45°. Корпус клапана навинчивается на сгон ниппеля 2. Стальная или бронзовая заслонка имеет форму двойного усеченного конуса диаметром 20—25 мм и массой 100 — 150 г. Верхний конус заслонки должен иметь тот же угол, что и полость кор­пуса: только тогда клапан смо­жет мгновенно перекрыть по­ток, создав гидравлический удар. В верхнюю часть заслон­ки ввернуты три центрирую­щие спицы так, чтобы они вхо­дили плотно, но без трения в верхнее отверстие корпуса. В нижнюю — ввернут винт. На­страивают гидравлический таран, меняя массу заслонки.

Для этого на нижний винт на­девают свинцовые шайбы. Для запуска гидротарана достаточно приподнять заслонку, давая воде свободно вытекать через отбойный клапан.

Впускное отверстие подводящего трубопровода необхо­димо оборудовать простым фильтром, защищающим гидротаран от грязи, и заслонкой, перекрывающей воду на зиму. Чтобы слить воду из корпуса тарана и колпака, через ниж­нее отверстие вводят спицу, открывая ею напорный кла­пан. Гидравлический таран можно установить стационар­но или сделать съемным, пре­дусмотрев отводной канал для воды, текущей из отбойного клапана.

Производительность гид­равлического тарана можно ориентировочно оценить по таблице. Она связывает отношение массы воды (m), поднятой гидротараном, к массе воды (М), поступившей из во­доема, и отношение высоты подъема воды h к высоте Н ее падения к гидротарану.

m/М 0,3 0,2 0,15 0,1 0,06 0,05 0,03 0,02 0,01
h/Н 2 3 4 6 8 10 12 15 18

Пусть, например, к гидрав­лическому тарану поступает М = 12 л/мин воды с высоты Н = 1,5 метра. Посмотрим, сколь­ко воды он сможет поднять на высоту 9 метров. Отношению h/Н = 9/1,5 = 6 в таблице соот­ветствует величина h/М =0,1. Это значит, что гидротаран ежеминутно должен подавать на высоту 9 метров массу воды m = 0,1-М =0,1-12= 1,2 литра. Это немного, но за сутки авто­матическое устройство накачает свыше полутора тонн воды, количество, достаточное для поливки сада или огорода немалой площади.

*************************************************

Гидравлический таран, водоподъёмное устройство, в котором для подачи воды используется повышение в ней давления при периодически создаваемых гидравлических ударах. Г. т. был известен ещё в 18 в. Теория Г. т. была разработана Н. Е. Жуковским (1907). Одну из совершенных конструкций Г. т. предложил советский инженер Д. И. Трембовельский (1927).

  В период разгона (рис.) при кратковременном открытии клапана 4 (вручную) в подводящей трубе 6 под действием подпора создаётся поток воды со средним расходом Q, который сбрасывается через этот клапан. Когда силовое воздействие воды уравновесит вес клапана, он поднимается. Быстрое закрытие клапана 4, а следовательно внезапная остановка воды, вызывает гидравлический удар. Резкое повышение давления открывает клапан 5, через который выходит некоторое количество воды со средним расходом q < Q. В рабочем периоде вода по трубопроводу 2 поступает в верхний бак 1, преодолев напор H > h. Сжатый воздух, находящийся в напорном колпаке 3, выравнивает подачу воды по трубопроводу. В конце второго периода давление в клапанной коробке становится немного меньше, поэтому клапан 5 закрывается, а клапан 4 открывается, что обеспечивает автоматическое повторение цикла.

Как выполняется гидробурение скважин своими руками?

Кпд Г. т. зависит от напора и для соотношения

 

  (рис.) равен 0,92, а для

 

  составляет 0,26.

  Г. т. применим там, где имеется запас воды, значительно превышающий потребное количество, и где есть возможность расположить установку ниже уровня источника. Получил распространение в сельском хозяйстве, для водоснабжения небольших строек и т.п.

  Лит.: Чистопольский С. Д., Гидравлические тараны, М. — Л., 1936; Овсепян В. М., Гидравлический таран и таранные установки, М., 1968.

Схема гидравлического тарана: 1 — верхний бак; 2, 6 — трубопроводы; 3 — напорный колпак; 4, 5 — клапаны; 7 — резервуар; р — усилие, необходимое для открытия клапана; h — высота падения воды; Н — высота подъёма воды.

Гидравлический удар, явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).

  Увеличение давления при Г. определяется в соответствии с теорией Н. Е. Жуковского по формуле

  Dp = r(v0 — v1) c,

  где Dp — увеличение давления в н/м2, r — плотность жидкости в кг/м3, v0 и v1 — средние скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки в м/сек, с — скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука в жидкости а (в воде а = 1400 м/сек). В трубах с упругими стенками

 

  где D и d — диаметр и толщина стенок трубы, Е и e — модули упругости материала стенок трубы и жидкости.

  Г. у. — сложный процесс образования упругих деформаций жидкости и их распространения по длине трубы. При очень большом увеличении давления Г. у. может вызывать аварии. Для их предупреждения на трубопроводе устанавливают предохранительные устройства (уравнительные резервуары, воздушные колпаки, вентили и др.).

  Теория Г. у., развитая Н. Е. Жуковским, способствовала техническому прогрессу в гидротехнике, машиностроении и др. отраслях.

  Лит.: Жуковский Н. Е., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, М. — Л., 1949; Мостков М. А., Башкирова А. А., Расчеты гидравлического удара, М. — Л., 1952.

  В. В. Ляшевич

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *