Бурение скважин вручную
Бурение скважины на воду выполнимо не только большими буровыми установками на базе машин ЗИЛ, КАМАЗ и пр., но и бурением вручную. Последний метод используется, если невозможно применить спецтехнику по каким-либо причинам. Под ручным бурением скважин последнее время понимается не только производство работ при котором бур крутят непосредственно руками, но и с использованием малогабаритной техники. В этом случае бур приводится в действие электрическим двигателем или гидравликой.
Бурение вручную позволит вывести скважину на 20-30 м глубину, если на участке работ нет залежей каменистых пород.
Стоимость бурения скважин вручную — 1500 руб/метр. Это значительно ниже чем при использовании крупногабаритной техники - 1900 руб/метр.
Существует три способа ручного бурения – колонковое, шнековое и ударно-канатное.
Колонковое бурение на воду
Необходимы лебедка, бурильные штанги, вышка и бур, также обсадные трубы. В качестве вышки используется готовая сварная конструкция высотой до 5 м. Бурильная штанга (колонка) состоит из трубных секций, соединенных резьбовым и шпоночным креплениями. Штанга наращивается по ходу увеличения глубины скважины. В процессе бурения в полую штангу подается вода.
К нижней секции штанги крепится бур одного из двух типов: цилиндрический («стакан» или «ложка»); спиральный («сверло»). Первый тип бура – продолговатый цилиндр, на режущем конце которого закреплена коронка из легированной стали. Спирально-шнековый бур внешне похож на сверло крупных размеров. Он позволяет бурить колонковым методом скважины в гравийных и глинистых грунтах.
На штанге колонковый бур крепится с 10-15 мм смещением, чтобы скважина получилась диаметром больше самого бура. Это позволит выводить бурильную штангу через обсадные трубы без осложнений. Бурение производится вворачиванием выбранного бура по спирали.
После заглубления на каждые 500-700 мм бур необходимо вынуть, предварительно разобрав штанговую колонку, сдвинуть от скважины и проколотить кувалдой для очистки от шлама. После достижения водоносного горизонта ствол скважины очищается от водно-грунтовой смеси желонкой (см. ниже).
Ударно-канатное бурение
Простейший метод бурения скважин, подходящий для большинства типов грунта. Необходима двухметровая тренога, оборудованная блоком. Трос перекидывается через блок, к одному концу крепится полый забивной «стакан», кромки обращенной к грунту стороны которого остро заточены.
Процесс бурения заключается в подъеме массивного «стакана» до верха буровой вышки, затем сброса. После каждого удара забивного цилиндра в землю нужно приподнять его, вычистить от набившегося грунта, затем поднять к вершине треноги и бросить снова. Забивные «стаканы» используются на несыпучих, мягких грунтах. Чтобы исключить возможное искривление ствола скважины, бурение производится «стаканом» длиной около 2 м.
Если грунт сыпучий (например, песок), набивки сбрасываемого «стакана» грунтом не произойдет – он выпадет при подъеме бурового инструмента. В такой ситуации применяется тяжелая буровая головка, называемая желонкой. Этот инструмент бурения оборудован с нижней стороны режуще-захватывающим механизмом, пропускающим грунт внутрь и не выпускающим наружу.
Для сброса набранного из скважины грунта в корпусе желонке есть отверстие, расположенное примерно в 500 мм от ее нижнего режущего края. Через это же отверстие сбрасывается водно-грунтовая смесь, возникающая в скважинном стволе при его заглублении до водоносного слоя и вычерпываемая желонкой.
Шнековое бурение на воду
Проходка водяной скважины шнеком своим принципом схожа со сверлением. Бурение шнеком подходит, если необходима «техническая» вода, выбираемая из неглубокого горизонта «верховодки» на 15-20 м глубине. Такую воду допустимо применять для полива и некоторых бытовых нужд, но пить ее нельзя – слишком загрязнена.
Шнек выставляется острием в точке бурения, ввинчивается в землю строго горизонтально и разрушает слои грунта. Захватывая грунт лопастями, шнековое «сверло» частично извлекает его наружу. Для полной вычистки требуется периодически вынимать шнек полностью, очищать его лопасти от налипшего грунта. По мере углубления скважины длина шнека наращивается сегментами-штангами.
На малой буровой установке шнекового бурения (конструкционно схожа с установкой колонкового бурения) чистка скважинного ствола выполняется промывкой, вода подается к пробуриваемой скважине насосом. Однако при ручном бурении (т.е. удерживании установки со шнеком руками) насосную промывку использовать не получится.