Как бурят скважины с помощью малогабаритной установки

Вода – колыбель жизни. Однако не всегда доступ к ней прост. Отсутствие центрального бесперебойного водоснабжения в деревнях, посёлках, садах подталкивает к решению обустроить собственный источник этой жидкости. В этом случае стоит пробурить скважину, а не бегать с вёдрами к колодцу или водонапорной колонке.

Что такое скважина на воду

Скважина на воду – это гидротехническое сооружение, которое является частью автономной системы водоснабжения дачного участка, частного дома или нескольких домов. Она имеет цилиндрическую форму верхняя часть которой называется устьем, дно – забоем, а стены – стволом. Её глубина определяется тем, для каких целей планируется использовать воду.

Для полива и других технических нужд подойдет вода из верхних слоев почвы (верховодки), куда может попадать разный мусор, а также химические соединения от применения удобрений на участке. Вода в этом слое находится на глубине 5-15 метров.

Минуя верховодку, на глубине от 15 до 35 метров располагается горизонт с более чистой водой, пригодной для питья. На этом уровне организуют скважины средней глубины на песке. Если верхний слой состоит из глины, то такую скважину называют артезианской.

Технологические особенности проведения работ

Для разработки скважины используют буровую установку. Перед началом работ роют приямок размером 1,5х1,5 м и глубиной 2м. Он нужен для того, чтобы система водоснабжения оказалась ниже уровня промерзания почвы.

В центр приямка устанавливают бурильное оборудование. Процесс бурения осуществляют разными способами, выбор которого зависит от типа почвы и глубины залегания вод, но всегда состоит из трех этапов:

• точечное целенаправленное разрушение почвы;
• выемка лишнего грунта на поверхность;
• прочистка и укрепление ствола.

Чтобы избежать обвала грунта со стен, колодец укрепляют обсадными трубами. Промежуток между наружной частью трубы и земляным слоем заливают цементным раствором для придания прочности конструкции.

Внутрь колодца устанавливается глубинный насос, с помощью которого вода подается наверх.

Виды бурения на воду

Для разного типа почвы и глубины залегания воды применяют свой способ разработки. Для частных нужд обычно используют два основных вида:

1. Ударное – подойдет для глиняной или песчано-глиняной почвы. Для сыпучего грунта и каменистых пород потребуется дополнительное оборудование. Глубина готового колодца достигает 50 метров.
2. Шнековое – применяют на мягких, глинистых и песчаных почвах. Не подходит для скальных пород. Максимальная глубина выработки – 80 метров. Особо актуально в Московском регионе, где преобладают глинистые почвы.

Как производится ударное бурение

Основа ударной конструкции – это тренога, в центре которой расположен ударный снаряд на тросе. Снаряд по форме напоминает гильзу или стакан с острой кромкой для разреза грунта. Трос резко опускается вниз, и груз наносит удар по почве, затем затягивается лебедкой в изначальное положение.

Поскольку удар приходится в одно и то же место, почва постепенно разрушается. Когда снаряд углубится на полметра, землю вокруг вынимают и продолжают разработку.

Если работы происходят в районе с сыпучей почвой, то на конце снаряда монтируется желонка – это отрезок трубы с клапаном. Земля попадает внутрь снаряда, а желонка удерживает ее внутри с помощью закрытого клапана. Грунт извлекается после поднятия груза наверх. По завершении работ в готовый колодец устанавливаются обсадные трубы.

Эта технология имеет свои преимущества:

• ударную установку можно смонтировать из подручных материалов, что делает этот способ разработки недорогим;
• работы проходят даже при низких температурах;
• исключено засорение водоносного горизонта;
• можно организовать колодец большого диаметра.

Однако есть и недостатки: работы продвигаются достаточно медленно, особенно если вода находится на большой глубине.

Как производится шнековое бурение

Рабочим органом такой установки является шнек – это бурильная труба, обмотанная стальной лентой. Шнек закреплен на регулируемую штангу, которую можно двигать ручным или механизированным способом.

Под действием осевой нагрузки, шнек вкручивается в землю и разрезает ее. При поднятии шнека на поверхность, одновременно вынимается почва, застрявшая на спирали. Когда первая штанга со шнеком ушла на полную длину, установку выключают, штангу поднимают наверх, отсоединяют и наращивают следующей.

Высокой эффективностью отличаются шнеки с пустым центральным каналом. По каналу гидравлическим насосом запускается жидкость или воздух, тем самым снижается трение о грунт во время работы.

К достоинствам шнекового метода относят:

• простоту эксплуатации;
• высокую производительность;
• возможность работать в ограниченном пространстве;
• маневренность установки.

Бурение скважины в помещении

Основная сложность с организацией колодца внутри дома – это то, что размеры помещения, где будут проходить работы, должны быть не меньше, чем 2*2*2 м (д*ш*в). В связи с этим для разработки используется шнек или спиральный бур. Ударная технология требует больших размеров. Поэтому внутри помещений актуально бурение на воду малогабаритной буровой установкой

Особое внимание уделяют герметичности приямка, поскольку уровень жидкости в верхней трубе может подняться. Само помещение с колодцем также нужно пропитать гидроизолирующими составами, чтобы защитить от появления плесени.

Срок службы скважины всегда ограничен, а ремонт внутри жилого дома всегда сопровождается шумом и мусором. Иногда может потребоваться новая конструкция.

Однако скважина внутри дома имеет и плюсы:

• низкая вероятность промерзания труб;
• буровые работы можно проводить в любое время года;
• постоянный доступ к коммуникациям для обслуживания.

Описание конструкции МБУ

Бурение скважин малогабаритной установкой – наиболее простой в техническом плане процесс. В основе технологии – электромеханическое или гидравлическое бурение с использованием шнекового или ударного оборудования. В остальном принцип работ тот же, что и с крупногабаритными аналогами. Чаще всего МГБУ используют для скважины на песке.

Стационарные и самоходные конструкции

Малогабаритные установки для бурения разделяют на самоходные и стационарные. Первые устанавливаются на гусеничную или колесную базу и отличаются манёвренностью. К тому же такие системы не нуждаются в электропитании. Бурение происходит за счет увеличенной массы рабочего инструмента и от бортовой силовой установки.

Бурение скважин на воду стационарной малогабаритной установкой актуально для работ внутри помещений. Стационарные МГБУ представляют собой систему разборных модулей.

Устройство малогабаритных буровых установок

МГБУ бывают гидравлические и электромеханические. Гидравлические работают, используя ударную силу. Они легкие и маневренные, просты в эксплуатации. Разработать скважину под ключ гидравлической малогабаритной буровой установкой можно самостоятельно, заплатив только за аренду техники.

Гидравлические МГБУ справляются даже с плотным грунтом, поскольку их можно размягчить специальной промывочной жидкостью. Однако такие установки имеют небольшую мощность и, подходят для скважин до 100 метров.

Основные элементы конструкции гидравлического оборудования:

• металлический каркас;
• двигатель;
• вертлюг, который нужен для придания стабильности и прочной фиксации бурового инструмента;
• буровой инструмент – штанги различного диаметра с наконечниками;
• шланги, которые соединяют помпу и вертлюг;
• разные фитинги для подачи буровой жидкости по трубопроводу.

Электромеханические МГБУ работают от сети или генератора, и состоят из следующих элементов:

• электродвигатель и редуктор, который преобразует энергию мотора и направляет ее на бур;
• вертлюг;
• лебедка, которая спускает и поднимает обсадные трубы;
• буровой механизм – шнек или штанга с долото на конце.

Основное достоинство МГБУ – это малый вес, компактность и маневренность.

Автор: Андрей Соломини