Шнекове буріння свердловини своїми руками

Конструкція шнека для ручного буріння свердловин. Типовий набір пристосувань для виконання роботи. Технологія буріння шахти в різних типах грунту.

Шнекове буріння свердловин — це виконання неглибоких вертикальних шахт спіралевидним інструментом від поверхні водоносному шарі для видобутку води за допомогою насоса. У процесі роботи лопаті пристосування породу подрібнюють і виводять на поверхню. У статті наведена корисна інформація для всіх бажаючих зробити свердловину вручну за допомогою цього інструменту.

Конструкція і види шнеків для буріння свердловини

Шнек застосовується для створення неглибоких свердловин для видобутку води. Найчастіше таким способом вдається дістатися до безнапірних водоносних шарів, розташованих на глибині 5-20 м. Зазвичай цю рідину пити не рекомендується, але рішення про її використання остаточно приймається після проведення аналізу в санепідстанції.

Шнек являє собою гвинтоподібне виріб, який вкручується в землю і піднімає на поверхню роздроблену грунт. Пристосування складається з осі з лопатями і наконечником. Існують шнеки для ручного і машинного буріння.

Типи ручних інструментів та їх призначення наведені в таблиці:

Тип шнека	Особливості використання
З одним рядом лопатей, які нахилені під кутом 30-60 градусів	Для буріння свердловини в м’яких і рихлих грунтах. Лопаті кришать грунт і піднімають нагору.
З одним рядом лопатей, які нахилені під кутом 90 градусів	Для буріння свердловини в щільних і гравійно-галькових пластах. Лопаті нарізають грунт і піднімають його без дроблення. При витяганні з стовбура земля з них не падає.
З подвійною спіраллю	Друга гілка зменшує відхилення інструменту у бік при обертанні.
З трубчастою центральною частиною	Дозволяє подавати воду в шахту під час буріння.

Для роботи на піщаних грунтах шнек не підходить — пісок на гвинтових поверхнях не тримається. Також пристосування безсило на скелястих або кам’янистих пластах.

Користувачі вибирають шнековий метод буріння свердловин з-за високої швидкості проходки і невеликій вартості роботи. З недоліків можна виділити необхідність часто піднімати інструмент для його очищення і падіння землі з пристосування назад в шахту при виїмці.

Обертати виріб важко, тому потрібна участь двох помічників. Для буріння в скелястих грунтах рекомендується придбати збірно-розбірні компактний пристрій, що працює від електричної мережі або бензинового двигуна. Якщо робота разова, його краще взяти в оренду. Робочий інструмент продається в будівельних магазинах. При наявності достатнього досвіду роботи з металом шнек можна виготовити самостійно з труб та металевих листів.

Якщо свердловина глибока, для підйому і опускання пристосування знадобиться тринога — спеціальна конструкція, до якої кріпляться підйомні механізми.

При шнековому бурінні в свердловину обов’язково встановлюють обсадні труби, виконують такі функції:

Запобігають осипання стінок ствола;
Не допускають замулювання джерела;
Захищають свердловину від верховодки і брудних потоків;
Виключають засмічення джерела.

При виборі обсадної труби звертайте увагу на такі моменти:

Для захисту стовбура рекомендується використовувати металеві нержавіючі або пластикові вироби. Термін їх служби перевищує 50 років.
Пластикові труби неміцні, і їх не можна встановлювати в свердловини більше 15 м завглибшки. Вони не завжди рівні, і при бурінні шнек може їх пошкодити.
Недоліком нержавіючих виробів є їх дорожнеча.
Оцинковані та азбестові труби не встановлюють в свердловину, в їх складі присутні шкідливі для людини елементи.
Діаметр обсадної труби вибирається таким, щоб між насосом і стінками залишався зазор не менше 7 мм. Для довідки: найпоширеніший розмір глибинного насоса — 86 мм

Підготовчі роботи перед бурінням свердловини

Перед роботою необхідно придбати основні і допоміжні пристосування, а також витратні матеріали. Частина оснащення і складових частин для свердловини легко зробити самостійно за нашими рекомендаціями.

Для буріння знадобиться тринога, що складається з трьох дерев’яних брусів діаметром 15-20 см довжиною 3-4 м або металевих труб (якщо є зайві). Висота конструкції повинна бути на 1,5-2 м більше того, що буде підніматися і опускатися.

Виконайте збірку триноги в такій послідовності:

Покладіть на землю 2 бруса у вигляді трикутника.
З’єднайте колоди в верхній частині цвяхами або іншим способом.
Просвердлите в брусах, в нижній частині, отвори, в які будуть встановлені стяжки.
Протягніть крізь отвори труби і закріпіть їх, щоб ноги не роз’їжджалися.
Підніміть трикутник на одну колоду і зафіксуйте.
Покладіть на землю третю ногу таким чином, щоб вся конструкція нагадувала нахилену піраміду.
Закріпіть третє колода у верхній частині до першим двом.
З’єднайте всі колоди між собою стяжками, просмикнувши їх через виконані отвори.
Встановіть конструкцію у вертикальне положення.
Закріпіть на верхній частині крюк для лебідки.

Підьомний механізм допускається кріпити в нижній частині триноги, а вгорі, в місці з’єднання колод, зафіксуйте блок замість гака і простягніть ланцюг або канат. Як підйомного механізму можна використовувати воріт, який кріпиться між ногами триноги в нижній частині конструкції.

Встановіть виріб над місцем майбутньої свердловини і закріпіть від переміщення в горизонтальній площині. Для цього опори вкопати на 0,7-0,8 м в грунт, а під них підкладіть метрові бруси. Не рекомендується фіксувати ноги на поверхні землі вбитими вертикально ломами.

У нижній частині шахти, в водоприемном ділянці, повинен бути встановлений фільтр. Його нескладно зробити з шматка обсадної труби, який першим встановлюється у свердловину.

Робота виконується таким чином:

Просвердлите в коліні на довжині 100-110 см отвори діаметром 5-8 мм в шаховому порядку. Між рядами залиште зазори 5 див. Частіше отвору не сверите, вони послаблять виріб. Замість них можна виконати прорізи завдовжки 2,5 см і шириною 1-1,5 мм через 2 див.
Один з торців коліна загострите або зробіть зубчастим, а вістря розведіть в різні боки, як у пилки.
На протилежній стороні фільтру наріжте різьбу для з’єднання з сусідніми елементами. На інших частинах різьблення нарізайте з обох сторін.
Якщо обсадна труба встановлюється в готову свердловину, оберніть перфоровану частина сіткою з боків і знизу. Замість сітки коліно допускається обмотати зовні нержавіючої дротом.

Фільтр можна встановити всередину обсадної колони, але для цього він повинен міститися усередині конструкції. У такому випадку рекомендується купувати готовий виріб, яке щільно увійде в стовбур.

Дивіться також: Штори блекаут — що це, як відрізняються від звичайних, навіщо потрібні

Перфоровані коліно іноді встановлюють без сітки, але в цьому випадку між ним і свердловиною повинен бути зазор, який заповнюється щебенем, для затримування бруду і піску.

Технологія буріння свердловини шнеком

Існують різні технології шнекового буріння свердловин. Вибір методики залежить в основному від складу ґрунту над водоносним шаром. Якщо грунт тверда на всій глибині шахти, обсадну трубу встановлюють після виконання свердловини. Однак у більшості випадків вона осаджується паралельно з опусканням інструменту або після його заглиблення на 0,5-1 м.

Буріння свердловини в твердому ґрунті

Бурити свердловину шнеком рекомендується в зимовий період — весь простір поруч вільно, і немає проблем з розміщенням величезної кількості бруду, який піднімається назовні.

Такий спосіб буріння свердловини в твердому ґрунті найбільш простий у виконанні:

Зберіть триногу, як описано вище.
Визначте центр свердловини. Для цього закріпіть до ланцюга бур і опустіть його лебідкою вістрям на землю.
Навколо позначки викопайте яму розміром 1,5×1,5 і обшийте стінки дерев’яними дошками або щитами.
Точно в центрі свердловини викопайте яму глибиною в 2-3 багнета.
Опустіть у неї шнековий бур для буріння свердловин і закріпіть ручки.
Обертаючи пристосування, зануритеся на всю його довжину (або наскільки вистачить сил).
Підніміть інструмент лебідкою і очистіть від грунту.
Опустіть його назад в шахту і закріпіть подовжувач. Фіксувати шматки краще з допомогою пальця, який протягується через отвори в трубах. Не з’єднуйте відрізки різьбленням, адже шнек часто доводиться обертати в обидві сторони.
Повторіть операції до входження інструменту у водоносний шар. Провертати його краще вдвох чи втрьох — один чоловік повинен натискати на пристосування зверху.
Продовжуйте обертання, щоб досягти нижнього глиняного пласта. Коли обертати інструмент знову стало важче, підніміть його на поверхню.
Очистіть шахту з допомогою желонки.

Після цього потрібно насипати на дно шар гравію з розмірами камінців у межах 50 мм. Товщина шару — 20-30 див. Гравій буде затримувати дрібні частинки ґрунту.

Закріпіть до фільтру хомут з ручками, встановіть його в отвір і опустіть до упору. Зверху до фільтру прикрутіть наступне коліно і закріпіть до нього у верхній частині другій хомут з ручками. Демонтуйте обмежувач з нижнього коліна і опустіть конструкції до упору в верхній хомут. Повторюйте операцію до тих пір, поки фільтр і обсадні труби не опустяться на дно. Якщо конструкція важка, використовуйте триногу і лебідку для її переміщення.

Потім рекомендовано виконати промивку свердловини, для чого встановіть в неї труби і подайте воду під тиском. Рідина вимиє бруд, яку видаліть разом з водою відцентровим насосом. Процедуру повторюйте протягом 1-1,5 тижнів. Після появи чистої води зразки слід віднести в лабораторію для аналізу.

Зазор між обсадними трубами і грунтом заповніть цементним розчином, щоб дощова вода не забруднювала джерело. Встановіть у свердловину глибинний насос, після чого її можна починати експлуатувати.

Для проходження різних типів ґрунтів (сипучих, в’язких, кам’янистих) використовувати інші інструменти, такі як бур-ложка, желонка, бур-стакан, бур-долото.

Зверніть увагу! Наближення до води можна визначити по вологому ґрунту, піднятого на поверхню. Якщо обертати інструмент стало легше, значить, він увійшов у водоносний шар.

Буріння свердловин в сипучому або в’язкому грунті

На відміну від попереднього варіанту стінки шахти зміцнюють обсадними трубами одночасно з обертанням шнека.

Робота виконується в наступній послідовності:

Пробуріть в землі отвір глибиною 1 м так само, як і в попередньому розділі, і витягніть шнек з стовбура.
Закріпіть до фільтру (нижнього коліна обсадної труби) хомут з ручками, встановіть його в отвір і осадіть. При необхідності проверніть його. Над поверхнею повинен виступати відрізок заввишки не менше 100 мм.
Встановіть шнек в обсадну трубу і опустіть до упору. Він повинен триматися на ручках інструменту.
Від’єднайте ланцюг лебідки від бура.
Наверніть на нього подовжувач довжиною 1-1,5 м. Закріпіть ланцюг лебідки до нової частини і виберіть її слабину. Переконайтеся, що конструкція розташовується вертикально. В іншому випадку обсадні труби важко переміщуються в свердловині, а шнек почне стосуватися стінок стовбура. При виявленні ухилу вирівняйте стовбур, забиваючи клин між ним і грунтом.
Переставте хомут з ручками на край приєднаного подовжувача.
Обертаючи шнек, зануритеся на максимальну глибину. Для полегшення провертання додавайте в свердловину воду. Через кожні 20-30 см піднімайте інструмент і очищайте його від землі.
Вийміть бур з свердловини, від’єднайте таль.
Закріпіть до фільтру наступне коліно і опустіть обсадну трубу до упору. При необхідності використовуйте підйомне пристосування.
Повторіть операції, поки інструмент не досягне водоносного шару. Вийміть бур з свердловини.

З допомогою відцентрового насоса потрібно викачати кілька відер рідини (вібраційні пристрої не використовуйте, вони не призначені для викачування брудної густої рідини). Після 5-7 відер перевірте чистоту води. При відсутності бажаного результату поглибите шахту буром ще на 0,5 м і знову наповніть кілька відер. Якщо рідина не очистилася після додаткового поглиблення на 2 м, доведеться змиритися з невеликим дебітом свердловини. Потім виконайте розкачку свердловини і сформуйте донний фільтр, зафіксуйте обсадні труби від переміщення.

Під час шнекового буріння свердловин на воду скористайтеся нашими рекомендаціями:

Маркіруйте обсадні труби, щоб швидко визначати глибину свердловини.
Якщо стовбур більше 7 м, вставте в нього напрямну — відрізок труби, діаметр якого більше діаметра свердловини. Центруючий пристрій ретельно виставте у вертикальне положення і забетонируйте. Воно не дозволить шахті відхилятися від вертикалі.
Пластикові труби легко пошкодити шнеком, тому на штангу одягаються центратори, через кожні 3-5 м. найдешевші пружинні, більш якісні — турболізатори, але вони коштують дорожче і зазвичай застосовуються у професійному бурінні.

Як бурити свердловину шнеком — дивіться на відео:

У статті наведено перевірені способи шнекового буріння свердловини. Щоб отримати хороший результат, проаналізуйте всі відомості про підземних шарах ґрунту і за результатами підберіть необхідний для вашого випадку інструмент. Якщо дотримуватися правил роботи з шнеком, то через невеликий проміжок часу ви вирішите проблему водопостачання ділянки.