Технология гидробурения скважин на воду своими руками

Как сделать гидропонику из труб?

Гидропонные самодельные установки могут быть совершенно разных модификаций. Это могут быть:

• многоступенчатые конструкции, рассчитанные на несколько десятков горшков;
• закольцованные, позволяющие выращивать растения по периметру оранжереи или создавать небольшие клумбы на 4-6 ростков;
• прямолинейные установки, самые простые в сборке и эксплуатации. Длинна таких грядок зависит исключительно от возможностей помещения.

В зависимости от поставленных целей и выбранной модификации гидропонной установки комплектация деталей будет меняться. Например, при сборе закольцованной конструкции не обойтись без тройников и углов. Тогда как для линейной установки необходимые детали ограничиваются прямой канализационной трубой подходящего диаметра и парой заглушек.

Подготовка материалов

После выбора модели, можно приступать к поиску материалов. Рассмотрим сборку второго и наиболее универсального варианта. При желании этот вид гидропонной установки можно превратить в многоярусный или упростить до линейного, убрав угловые соединения. Для данной модификации понадобятся следующие элементы:

• ПВХ углы 900 – 4 шт;
• Тройники ПВХ – 4 шт;
• Пластиковые канализационные трубы:
• Прокладки (уплотнители);
• Заглушка;
• Пластиковые горшки для комнатных цветов;
• Аквариумный компрессор;
• Трубочки для аквариумного компрессора;
• Насадки для распыления воздуха;
• Тройники на кислородные трубочки.

Уплотнители хорошо справляются со своей задачей, но в некоторых ситуациях может понадобится герметик (силикон) для обработки стыков. Так же он пригодится для крепления трубочек. Кроме того, для сборки нужна дрель (если ее нет, можно сделать отверстия в пластике прокаленным гвоздем), ножовка.

Сборка конструкции

При наличии всех необходимых материалов, сборка конструкции займет не больше часа. Рассмотрим ее поэтапно:

1. Для начала нужно отпилить средний слив у 3 из 4 тройников. Это будущие отверстия для горшков с саженцами. В нашем варианте их будет три. Если необходимо увеличить количество растений между тройниками вставляются прямые отрезки, в которых вырезают круглые отверстия соответствующего диаметра.
2. В отдельные части конструкции вставляют уплотнители. Затем все детали замыкают с помощью углов.
3. Боковую часть цветочных горшков перфорируют и вставляют их в подготовленные отверстия. Горшки должны совпадать по размеру с отверстиями в трубе и плотно садится на место.

Основа гидропонной установки на этом готова. Чтобы вода не застаивалась, а корневая система не загнивала, собранную установку необходимо снабдить насосом, который бут прогонять воду по трубам, насыщая ее кислородом. Или сконструировать специальную аэрацию. Второй вариант не менее эффективен, и при этом более доступен для домашнего использования. Приступаем к установке:

1. Оставшийся 4 тройник накрываем заглушкой, и делаем в ней два отверстия: одно для воздушной трубки, второе для поплавка.
2. Прозрачную трубку пропускаем в отверстие и протягиваем по всей длине конструкции.
3. Возле отверстий для горшков в трубке делаем маленький надрез и крепим тройник.
4. На тройник надеваем небольшой отрезок трубки, на втором конце которой установлен поролоновый распылитель.
5. Фиксируем распылитель с помощью силикона максимально близко от горшков.
6. Свободный конец трубки надеваем на выход компрессора.

Остается сделать поплавок, который будет указывать на уровень воды. Изготавливают его из подручных средств. Для этого понадобится кусочек пенопласта и длинный тонкий стержень. На стержень наносят риски и выводят его во второе отверстие заглушки.

Подготовка участка

Подготовка участка для будущей скважины начинается с его разравнивания. Затем обеспечивается запас воды. Для этого потребуются емкости большого объема (до 20 м³) или специально вырытый котлован. Для укрепления его стенок используется раствор глины или влагостойкая мембрана, которую нужно аккуратно расстелить и закрепить. Количество необходимой воды определяется составом почвы, требуемой глубиной бурения и другими показателями.

Малогабаритная установка должна ставиться строго вертикально. Ее монтирование особой сложности не представляет. При этом нужно обязательно следовать инструкции. Это обеспечит беспроблемную работу всей конструкции.

На расстоянии 150 см от местоположения будущей скважины необходимо обустроить 2 приямка — основной и фильтровальный. Первый располагается на небольшом расстоянии от МБУ, второй — в непосредственной близости от бурильного устройства. Приямки соединяют лотком, канавкой или траншеей для перемещения воды. Основной приямок должен иметь объем порядка 1 м³. Фильтровальный приямок — немного меньше.

В основном приямке надо разместить входной шланг от гидронасоса. Другим шлангом соединяется его выход и вертлюг. Это обеспечит подачу в скважину бурильной жидкости.

Бурильная жидкость — раствор для бурения из воды и глины с дополнительными примесями. Конкретный состав жидкости и остальные ее свойства определяются составом грунта на участке бурения. Поскольку по мере углубления скважины состав грунта меняется, консистенцию и другие технологические характеристики бурильной жидкости необходимо периодически корректировать.

Кессон для скважины своими руками

Как уже говорилось, насосное оборудование для скважин лучше располагать в специальном приямке, а не на поверхности земли. Для этого приямок бетонируется и утепляется либо в нем устраивается кессон.

Под этим названием понимают специальную емкость из металла или пластика, в которой соединяются верхняя часть скважины и труба, отводящая воду к строениям. При этом там же располагают насосное оборудование, напорный бак (не всегда), электрооборудование и приборы контроля.

Доступ к кессону обеспечивает люк. Утепление конструкции не обязательно, но для предотвращения промерзания зимой верхнюю часть (крышку и «потолок») снабжают слоем теплоизоляции толщиной 50…100 мм. Дополнительно могут изолироваться стены кессона.

Самостоятельно можно устроить конструкцию из бетона, кирпича, блоков (с тщательной гидроизоляцией), сварить из листового металла. Промышленно выпускаются пластиковые изделия.

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду.

Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для увеличения пробойной силы в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которая может встретиться в песчаных слоях, пригодятся шарошечные и резцовые долота.

Если при бурении скважин или строительстве колодцев на соседских участках встречались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буром – долотом. Инструмент должен быть закреплен так на штанге, чтобы не мешал поставки воды в ствол

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м.

В состав этой сборной конструкции включены:

• металлическая рама разборного типа;
• инструмент для бурения;
• лебедка;
• двигатель, передающий усилие на бур;
• вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
• водяная мотопомпа для обеспечения давления в системе;
• разведочный или лепестковый бур;
• буровые штанги для формирования колонны;
• шланги для подачи воды к вертлюгу от мотопомпы;
• блок управления.

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб.

При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Процесс гидробурения с самого начала и до конца работ включает постоянный круговорот рабочей жидкости. С помощью насоса водная суспензия с размытым грунтом выходит из скважины, поступает прямо в приямок и после осаждения взвеси снова подается в скважину.

Кроме такого порядка возможно проводить гидробурение неглубоких скважин на воду, не применяя приямка. Такой способ не требует наличия углубления для отстаивания рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, то можно также обойтись без устройства зумфов – приямков. К качеству поставляемой в скважину воды не предъявляются особые требования

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч.

Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины

Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды

Что и как делать, порядок работ

Теперь рассмотрим, как правильно подготовить все к работе. Первое, что нужно сделать, — определить место, где будут проводиться работы, вычислить примерную глубину работ, после чего подготовить соответствующий инструмент.

Для создания абиссинской скважины придется углубиться на 15-20 м, а это возможно только при отсутствии твердых пород и камней. Можно провести разведывательные работы и пробурить специальной насадкой место рядом с будущей скважиной, чтобы убедится в возможности проведения работ.

После этапа выбора места, подготовки оборудования, производится монтаж МБУ. Делается раствор для промывки, готовится обсадная труба. Проводится бурение, по мере которого вводится обсадная колонна. Технология позволяет выполнять это без прекращения работ на извлечение отработанной почвы.

Как только водяной слой был обнаружен, работы останавливаются и можно заниматься монтажом скважины и разборкой установки.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.

В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:

• абиссинский колодец;
• фильтровая скважина;
• артезианская скважина.

Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.

Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.

Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)

Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.

Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.

Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.

Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.

Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.

Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.

Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.

Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.

Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.

В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:

• влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
• водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
• крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
• плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
• суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
• глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.

Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.

Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.

Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

• компактность оборудования;
• возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
• минимум технологических операций;
• высокая скорость работ, до 10 м в день;
• безопасность для ландшафта и экологического баланса;
• возможность собственноручного бурения;
• минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с  мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Изготовление бурового инструмента

Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.

Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать инструменты из подручных материалов.

На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением

Вариант #1 — спиральный и ложковый бур

Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.

Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото

Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.

Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.

Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.

Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто

Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.

Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.

Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура

В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.

Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.

Вариант #2 — желонка и стакан

Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.

К нижней части желонки приделывают башмак с лепестковым клапаном. Клапан выглядит как круглая пластина, плотно закрывающая нижний срез трубы и прижатая достаточно мощной пружиной.

Впрочем, слишком тугая пружина здесь не нужна, иначе грунт просто не попадет в желонку. При вытаскивании желонки клапан будет прижат не только пружиной, но и грунтом, собранным внутри.

Нижний край желонки затачивают вовнутрь. Иногда у краю приваривают острые куски арматуры или заточенные куски металла треугольной формы.

Сверху из толстой проволоки делают защитную сетку и приваривают ручку, к которой крепят металлический трос. Подобным образом изготавливают и стакан, только клапан здесь не нужен, а в корпусе следует проделать щель для очистки устройства.

Преимущества метода гидробурения

Большинство собственников земельных участков предпочитает иметь собственную скважину для получения технической или чистой питьевой воды. Существует несколько видов бурения: вращательно-шнековое, ударно-канатное, канатно-вращательное и гидравлическое. И если соблюдается ряд таких условий, как рыхлый почвогрунт, отсутствие скальных пород, неглубокое залегание водоносных слоев или наличие аналогичных скважин на соседних участках, то можно пробурить почву до источника воды самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

Из перечисленных методов наиболее подходящим для самостоятельной реализации является метод гидравлического бурения. Основными преимуществами метода являются:

• малый размер бурильной установки;
• отсутствие необходимости применения тяжелой спецтехники;
• сохранение ландшафта прилегающей территории;
• буровой раствор служит естественным охладителем для элементов буровой колонны, а также выполняет функцию шлифовки стенок скважины, дополнительно укрепляя их.

Плюсы гидробурения скважины для воды

Основное преимущество принципа – возможность проводить работы на благоустроенном участке. Как показывает видео, приусадебная территория не будет напоминать поле боя с воронками, а останется эстетически приятной. Лучше всего технология подходит для грунтов глинистых или суглинков, но при необходимости, ее можно использовать и на песчаных почвах.

Что касается особенностей метода, то преимущества перед всеми другими очевидны:

• Доступность в ценовом отношении;
• Оперативность;
• Бурение не разрушает, а укрепляет тело (ствол) скважины;
• Самостоятельное проведение работ;
• Компактность установки и возможность легкой транспортировки конструкции.

Инструменты для гидробурения скважины

Изображение 2. Схема гидробурения.

Для бурения скважин на воду необходимо запастись:

• рабочими перчатками;
• резиновыми сапогами;
• лопатой;
• емкостями для воды объемом примерно в 2 куба (всего в процессе работы будет потрачено от 5 до 20 кубов);
• трубным ключом;
• ручным зажимом;
• пересадочной вилкой.

В специализированных точках продажи нужно приобрести:

1. Разборную малогабаритную установку МБУ.
2. Мощную мотопомпу бензиновую для перекачки бурового раствора.
3. Обсадные трубы 125мм диаметра (для неглубоких скважин хватит и 116мм). Для обсадки скважин на воду подходят трубы асбестоцементные, стальные, но лучше брать пластиковые – они гораздо дольше прослужат.
4. Фильтр: щелевой, или с напылением.
5. Насос.

Что касается малогабаритной бурильной установки, то ее комплектация обычно имеет следующий вид (изображение 1). Производители включают в набор стандартный для прохождения грунта конусообразный бур (лепестковый, или разведочный). Однако в зависимости от вида грунта могут потребоваться и другие конфигурации бура, которые покупают отдельно. Поэтому до начала работ рекомендуется уточнить в земельном отделе местной администрации тип почвы на участке бурения.

Собирают разборные части МБУ согласно инструкции непосредственно возле места бурения. Обычно на сборку уходит не более получаса

Очень важно в процессе монтажа МБУ ровно выставить конструкцию по горизонтали. Иначе из-за перекосов, даже незначительных, установка обсадных труб будет очень проблематичной