Хидробурене на сондажи за вода със собствени ръце: преглед на технологията за провеждане на работите

Сондаж на вилния парцел ще осигури на собствениците вода. Но поръчката на изработка в сондажна организация, честно казано, не е по джоба на всеки. Собствениците на крайградски имоти, които искат максимално да намалят разходите за обзавеждане на собствен източник, имат избор – хидробурене. Не всички познават тази технология, нали? Тези, които се интересуват от нея, трябва първо да разберат методиката.

Ние ще разкажем подробно на заинтересованите домашни майстори как се извършва хидробурене на сондажи със собствени ръце. При нас са изложени подробно технологичните тънкости, изброени са нюансите на подготовката и провеждането на работите. Използвайки внимателно проверената и представена от нас информация, вие без най-малки затруднения ще се справите с непростия сондажен процес.

Освен задълбоченото изложение на технологията на хидробурене, авторът на статията описва спецификата на обзавеждането на парцела за провеждане на самостоятелни сондажни работи. Представя данни за необходимия сондажен станок, инструменти и подръчни приспособления. Съществена помощ в усвояването на сложния въпрос ще окажат информативни снимки и видео-ръководства.

Отличителни черти на метода

Използването на сондажи като автономен източник на питейна вода е доста стар и изпитан начин. Наред с традиционните, понякога скъпоструващи технологии, методът на хидробурене може заслужено да се нарече икономичен и универсален.

Популярните начини за сондиране на сондажи са разгледани в друга наша статия.

Този доста прост начин да пробиете сондаж има някои нюанси, чието игнориране може да унищожи всичките ви усилия. Същността му се състои в комплексния подход.

Тук се съчетават два основни процеса – директно разрушаване на скалите със сондажен инструмент и измиване навън на изсондираните фрагменти от почвата с работна течност. Тоест, върху скалата въздействат свредлото и налягането на водата.

Необходимото за потъване в почвата натоварване се осигурява от теглото на колоната сондажни пръти и специална сондажна екипировка, която изпомпва промивната течност в тялото на образуващия се сондаж.

Промивният разтвор е смес от най-малките частици глина и вода. Смесват го до консистенция малко по-гъста от чиста вода. От ямата сондажният разтвор се взема от мотопомпа и под налягане се насочва в сондажния ствол.

Простотата на метода на хидробурене, достъпността на технологията и бързината на изпълнение го направиха толкова популярен сред самостоятелните собственици на извънградски парцели.

Водата в схемата на хидробурене изпълнява едновременно няколко функции:

• измива изсондираните частици от разрушената почва;
• изнася заедно с течението отвала на повърхността;
• охлажда работните повърхности на сондажния инструмент;
• при движение шлифова вътрешната повърхност на сондажа;
• укрепва незакрепените с обсадка стени на сондажа, като намалява риска от срутване и запълване на ствола с отвал.

С напредване на задълбочаването сондажната колона се нараства с пръти – отрезки от ВГП тръба с дължина 1,2 – 1,5 м, Ø 50 – 80 мм. Броят на нарастените пръти зависи от дълбочината на залягане на водоносния хоризонт. Тя може предварително да се определи чрез запитване на съседите относно нивото на водното огледало в техните сондажи или кладенци.

Предполагаемата дълбочина на бъдещия сондаж се разделя на дължината на една прът, за да се изчисли колко броя трябва да се приготвят за работа. На двата края на всяка прът е необходимо да се направи резба за завинтване на работната колона.

Едната страна трябва да се оборудва с муфа, която е желателно да се завари към пръта, за да не се развива в ствола.

Технологията на хидробурене позволява да се създаде източник на техническа вода във вилата без привличане на сондажен екип

На практика хидробуренето в чист вид се прилага рядко, защото е необходим голям напор на вода. Също така е трудно да се пробиват плътни глинести слоеве. По-често се извършва хидробурене с пилотен бур.

Този метод донякъде прилича на ротационно сондиране, но без ротор. За по-добро центриране на сондажа и лесно преодоляване на плътни участъци се използва лопаткова или конусовидна форма на бура.

Хидробуренето не е подходящо за преминаване през скални и полускални почви. Ако седиментните скали в района на сондиране са представени от трошен камък, чакъл, пясъци с голямо включване на валуни, от този метод също ще трябва да се откажете.

Да се измият и извадят от сондажа с помощта на вода тежки камъни и отломки от тежки скали е технически невъзможно.

Добавянето на абразив в работната течност увеличава скоростта на сондиране за сметка на засилване на разрушителното действие

Предимства на хидробуренето на сондажи

Технологията на хидробурене за вода придоби популярност сред хората сравнително наскоро, поради което има много неправилни тълкувания. Първо, погрешно е схващането, че методът е подходящ само за малки сондажи. Това не е така.

При желание и подходящо техническо осигуряване с хидробурене могат да се пробиват сондажи над 250 метра. Но най-често срещаната дълбочина на битовите сондажи е 15-35 метра.

Мнението за високата цена на метода също не се потвърждава от изчисленията. Добрата скорост на работа намалява финансовите разходи.

Към явните предимства на метода също могат да се отнесат:

• компактност на оборудването;
• възможност за сондиране на изключително ограничена площадка;
• минимум технологични операции;
• висока скорост на работа, до 10 м на ден;
• безопасност за ландшафта и екологичния баланс;
• възможност за ръчно сондиране;
• минимална цена.

Може би най-същественият плюс на хидробуренето все пак е възможността да се води сондиране на благоустроени територии без съществени естетически неприятности.

Технологията на хидробурене на станция МБУ позволява да се проведе цикъл от работи на малка площадка и не нарушава благоустройството на парцела

Предимствата на хидробуренето стават много очевидни, ако го сравним с технологията на сухо сондиране, при която е необходимо постоянно да се изважда от ствола за почистване работният инструмент и да се зарежда отново.

Най-вече тази технология е приспособена за работа с дребнообломъчни седиментни почви, които се извличат най-лесно от сондажа с помощта на желонка. А сондажният разтвор позволява да се избегне желонирането.

Разбира се, за добър резултат на предприятието трябва да се придобият подходящи средства за механизация, защото с един самоделен бур, дори на малки дълбочини, не може да се мине.

Необходимо оборудване за работа

Стандартният тип работи по хидробурене се изпълнява посредством малогабаритни установки. За собствен имот – това е отлично решение и оптимален начин със собствени сили да се добие вода.

Доставянето на работната течност в сондажния ствол трябва да бъде със значителен напор, а за това е необходим помпа или мотопомпа за замърсени течности.

Понякога за увеличаване на пробивната сила в работния разтвор се добавят сачми или едър пясък. За раздробяване на едри камъчета, които могат да се срещнат в песъчливите слоеве, ще послужат шарошковидни и резцови долота.

Ако при сондиране на сондажи или изграждане на кладенци на съседски парцели са срещани валуни или едри камъчета, стартовата щанга трябва да се оборудва с усилен бур – долото. Инструментът трябва да бъде закрепен на щангата така, че да не пречи на доставянето на вода в ствола.

Най-търсени от потребителя за целите на хидробурене са специалните малогабаритни установки МБУ. Това е агрегат с височина 3 м и диаметър 1 м.

В състава на тази сглобена конструкция са включени:

• метална рамка от разглобяем тип;
• инструмент за сондиране;
• лебедка;
• двигател, предаващ усилие на свредлото;
• вертлюг, част от контура за плъзгащо закрепване на детайли;
• водна мотопомпа за осигуряване на налягане в системата;
• разведчен или лопатков бур;
• сондажни щанги за формиране на колона;
• шлангове за подаване на вода към вертлюга от мотопомпата;
• блок за управление.

Сред необходимото оборудване също е желателно да имате преобразувател на ток. Той е нужен, за да бъде стабилно енергоосигуряването на процеса. Още задължително е необходима лебедка за повдигане/спускане на обсадни и наборни тръби.

При избора на мотопомпа е по-добре да се спрете на по-мощен апарат, тъй като се предполагат големи натоварвания. За хидробурене ще ви трябва още и такъв водопроводен инструмент, като тръбен ключ, ръчна скоба, пресадочна вилка.

Процесът на хидробурене от самото начало до края на работите включва постоянен кръговрат на работната течност. С помощта на помпата водната суспензия с размитата почва излиза от сондажа, постъпва направо в приямка и след утаяване на суспензията отново се подава в сондажа.

Освен този ред е възможно да се провежда хидробурене на плитки сондажи за вода, без да се използва приямка. Този начин не изисква наличие на вдлъбнатина за утаяване на работния разтвор, спестява време и дава възможност да се пробива сондаж дори в гаражи и мазета.

Ако до имота има изоставен пруд, то може също да се мине без устройство на зумфи – приямки. Към качеството на подаваната в сондажа вода не се предявяват особени изисквания.

За хидробурене се избира мотопомпа, способна да превозва силно замърсена вода. Желателно е да се купи агрегат с напор 26 м, налягане 2,6 атм и производителност от 20 м³/ч.

По-мощна помпа гарантира бързо, безпроблемно пробиване и по-добро промиване на сондажа. За качествено пробиване е важно от сондажа винаги да тече добър поток вода.

Поетапен разбор на работите

Технологията на хидробуренето е много специфична, поради което изисква правилно спазване на етапите на работа. Необходимо е да се подготви оборудването за пробиване, да се приготви разтвор за промиване, да се подготви обсадната тръба. Следва сглобяване на инсталацията и начало на пробиването.

Обсадната колона се нараства с напредване на сондажа за укрепване на стените. Обсадата е необходима, за да не се посипва рохкав пясък в ствола, да не попада чакъл, разположен близо до ствола, и да не “изпъква” набъбнала от вода глина или песъчлива глина.

Пробиването се прекратява при появата на водоносен слой. Всички процеси на хидробуренето имат някои нюанси, чието познаване идва само с практически опит.

Стъпка #1 – определяне на залежаването на водоносните слоеве

За успеха на цялото мероприятие голямо значение има търсенето на вода и поне приблизително определяне на дълбочината на залягане на водоносния слой на парцела.

Ако след запитване на съседите не успеете да получите тези сведения, можете да ги научите в местната сондажна или строителна организация, провеждала работи недалеч от планирания за пробиване парцел.

Като правило, първите наситени с вода слоеве се намират на първите 1,5 – 6 м от сондажа. В народа подобни водонаситени пластове наричат “верховодка”.

Водоносните хоризонти, привързани към обломъчни и глинести седиментни отложения, залягат като относително хоризонтални пластове. Поради това може да се определи приблизителната дълбочина на водоноса на собствения парцел по нивото на водното огледало в сондажите и кладенците на съседите.

Верховодката не принадлежи към хоризонтите от питейна категория, дава вода с технически характеристики поради традиционно замърсяване от битови отпадъци и разлети на земята масла, течности, съдържащи продукти от преработка на нефт.

Ако ви интересува по-чиста вода, ще трябва да се пробива до 15 – 25 м. На тази дълбочина шансовете да се получи живителна влага с питеен статус са приблизително 70 %, ако отгоре ги покрива водонепроницаем глинест или песъчливо-глинест хоризонт.

По-долните водоносни слоеве с дълбочина 25-50 м и повече гарантират на 90% наличие на качествена питейна вода.

С хидробурене лесно може да се получи сондаж от 10-30 м и повече. В този случай имаме прост процес на пробиване и лесна инсталация на обсадните тръби. Специалистите препоръчват да се направи разузнавателно пробиване с бур 100 мм.

При положителни резултати на 10 м може просто да се остави в ствола сондажната колона с перфорирана стартова щанга като филтър. Ако водата се оказа по-дълбока, сондажът се разбурява със свредел 200 мм и в него се вкарва обсадна тръба 116-125 с потопяема помпа.

Като правило, водоносните пластове се състоят от пясък със средна едрина и едър, чакълести или трошени отложения. Това са седиментни скали, чиито части не са свързани помежду си.

Несвързаните скали имат най-високи филтрационни качества. В техните граници водата се движи свободно и просмуква в по-долните слоеве.

В естественото залягане несвързаните отломъчни почви обикновено се редуват с глинести отложения: песъчливи глини и глинисти почви. Тънко-дисперсните частици на глинестите скали са циментирани, което препятства свободното преминаване на водата през тях.

Те не пропускат и не попиват вода, формират своеобразни платформи – водоупори за натрупване на вода.

При преминаване през плътни глинести слоеве, свределът върви по-бавно, бързо преминава през пясъци и други отломъчни скали. Опирайки се във водоотблъскващ глинест слой, подстилащ водоносния пласт, сондирането се забавя донякъде.

Дебелината на водоносните и водоупорните слоеве лесно се определя по броя на инсталираните по време на сондирането щанги

Ако изпомпваната вода сякаш се изстисква от ствола на изработката в количество по-голямо от това, което помпата е изпомпвала, значи е открит водоносен слой. Сондирането трябва да се спре и да се изчака време, за да се осигури възможност на суспензията да се абсорбира в почвата.

Може да се ориентирате по маяците на ямата. Докато при сондирането не се отвори водоносният пласт, водата в ямата ще се задържа на едно ниво. Ако изработката се задълбочи в слой с подземна вода, обемът на водата в ямата ще се увеличи.

Стъпка #2 – подготовка на работното място

Правилната подготовка на мястото за сондиране ще избегне забавяния в процеса на работа и ще допринесе за добър резултат, тъй като прекъсванията в метода с подаване на разтвор са крайно нежелателни.

Не маловажно значение има наличието на достатъчно количество вода. За да се гарантира необходимото количество вода при хидросондиране, трябва да се разчита на 15 м³ и съответно да се подготви необходимия резервоар.

Може да се подготвят допълнителни съдове около 2 куб. м или да се изкопае яма от 5 и повече куб. метра, като се обработят стените с глинест разтвор.

Когато запасът от вода е подготвен, се извършва монтаж на малогабаритна сондажна установка МБУ. Агрегатът се инсталира според инструкцията. Сглобяването продължава около час и не представлява технически трудности.

Основното условие за правилен монтаж – строго хоризонтално разположение на устройството. При наличие дори на минимален наклон сондажната установка няма да можете впоследствие да инсталирате обсадната тръба.

На разстояние 1,5-2 м от конструкцията се изкопават технологични ями за пълнене и съхранение на сондажния разтвор.

Две съседни ями са необходими за подготовка на сондажния разтвор преди подаването му в цевта на кладенеца. В първата вдлъбнатина разтворът се утаява, в резултат на което измитият от кладенеца пясък се утаява на дъното, а от втората суспензията се подава в кладенеца.

Ямите представляват вдлъбнатини в почвата от тип ванички. Те се свързват с преливни канали – окопи във вид на корито или улей. В тези ванички се намира промивният разтвор преди изпомпване в цевта, на същото място се излива заедно с отвала.

За оптимален размер на ямите се счита вариант 1х1х1 м. В едната яма ще се събира течност от кладенеца за утаяване на твърди частици. Прелялата през улея във втората яма утаена вода чрез помпа отново се изпомпва в инсталацията.

Първата яма функционира като утаител и може да бъде с по-малък размер. В процеса тя трябва периодично да се почиства от утаените на дъното сондажни фракции. Втората яма се счита за основна.

До нея се разполага мотопомпа (помпа). Маркучът от входния отвор на мотопомпата се спуска в основната яма. Маркучът от изходния отвор отива към сондажната инсталация.

Въпреки наличието на ясен план за подготовка на работното място, технологията на хидросондиране е много проста и икономична. Ямите позволяват да не се замърсява територията.

Нагнетяваната в сондажната колона вода охлажда свредела, което значително увеличава експлоатационния ресурс на инструмента. По време на сондирането водата не се нагрява и циркулира в кръг. След приключване на сондирането водата просто се изпомпва в направените за нея вдлъбнатини.

В случай, че все пак трябва да се остави агрегатът за през нощта в бездействие, количката с работния орган се повдига с лебедка до горното ниво на МБУ и се фиксира.

На другия ден помпата се пуска, работи половин час/час и се пуска задвижването. След това с лебедка се спуска и повдига колоната от щанги. Когато количката започне лесно да се придвижва, може отново да се започне сондирането.

Стъпка #3 – сондиране на сондажа с МБУ

След технологичните приготовления и сглобяване на сондажната инсталация МБУ ямите се запълват с работен разтвор и започва сондирането.

След потапяне на стартовата щанга в почвата на 95% от нейната дължина се извършва свързване с последващото звено на сондажната колона чрез завинтване. Процесът продължава дотогава, докато водата в ямата не започне рязко да се увеличава.

Целият процес на хидросондиране понякога може да продължи от 1 до 7 дни, в зависимост от уменията на изпълнителя и вида на скалите, които са представени в дадената местност.

За сондиране в слабо влажни рохкави пясъци е необходим известен запас от сондажен разтвор, тъй като тези отлагания бързо попиват вода.

Хидробуренето на песъчливи почви изисква голям запас от вода и гъста глинеста суспензия

Глинестата съставка на суспензията предотвратява проникването на вода. Тя запушва порите в стените на кладенеца, като по този начин намалява поглъщането на течност от пясъка.

Най-добре е разтворът да се приготвя чрез смесване на глината с миксер в яма с вода. Преди започване на работа непременно проверете изправността на лебедката и помпата, тъй като при преминаване през песъчлива почва не се правят спирания.

За предотвратяване на срутвания на широкия кладенец, обсадната тръба се спуска почти едновременно с задълбочаването на сондажната колона. Желателно е в пясъците обсадата леко да изпреварва сондажния инструмент. Това е необходимо, за да се блокира постоянното постъпване на срутена рохкава скала в ствола отстрани.

За изграждане на обсадата се използват тръби от стоманена сплав или пластмаса. Днес пластмасовите тръби придобиха голяма популярност поради дълготрайността, устойчивостта на деформации и корозия.

Въпреки това при този метод на сондиране обсадните тръби най-често трябва с усилие да се притискат в ствола. Затова е по-добре да се предпочете стоманен вариант с резба за навинтване на следващото звено.

За да се закрепи надеждно обсадната колона в кладенеца, е по-добре по време на удължаването веднага да се монтира скоба. Същите се използват и при частично изтегляне на обсадата от кладенеца, което се извършва за оголване на филтъра в ствола.

При липса на скоби може да се използва здраво въже, поставено върху свредлото под формата на примка. Другият край на въжето преди отвинтване на горната част на свредлото се закрепва за дърво, греда или друг масивен предмет.

За да се улесни процесът на завинтване на обсадните тръби, те се фиксират със скоби. Долната част на обсадната колона в този случай остава неподвижна, а звената се отвинтват последователно.

Най-простата схема на хидробурене е трудно да не се разбере, още по-малко да не се справи с реализацията ѝ. С мотопомпа разтворът се подава в маркуч, свързан със сондажната колона. По кухината вътре в щангите течността се придвижва до сондажния инструмент и допълнително спомага за разрушаването на извличаната скала.

Течността, увлякла шлама, се насочва към първата яма (филтърна). След утаяване на суспендираните частици на дъното на ямата, течността претича в съседното вдлъбнатина и се използва отново.

Съставът на сондажната смес трябва да се регулира в зависимост от преминаваните скали. За пясъци се използва гъста глинеста суспензия — тя ще укрепи стените, като не позволява те да се разрушават.

Глинест грунд, песъчливи глини, могат да се сондират с чиста вода, а за преминаване през плътни скали в разтвора може да се добави абразив, трошляк или едър пясък.

След завършване на сондирането сондажът трябва да бъде добре измит с чиста вода. Едва след измиването може да бъде инсталирана потопяема помпа или да бъде поставен в ствола маркуч на повърхностна помпа, оборудван с мрежест филтър

МБУ работи добре на дълбочина 10-50 м. На практика с тази инсталация се правят сондажи дори до 120 м.

Стъпка #4 – инсталиране на филтър и обзавеждане на сондажа

След отваряне на водоносния хоризонт сондирането продължава до упор в подлежащия водоупорен слой. Може да се определи по забавяне и затрудняване на потапянето на сондажната колона. Сондажните щанги се извличат след щателно измиване на сондажа с чиста вода.

За подобряване качеството на водата в сондажа се инсталират филтри – дублиращи обшивката тръби с по-малък диаметър с перфорирано първо звено

Ако е извършено сондиране на широк сондаж за последваща инсталация на потопяема помпа, трябва да се погрижите за устройството на филтъра. За целта в обсадната колона се вмъква още една, но с по-малък диаметър.

Първото звено на вътрешната обшивка трябва да има надлъжни цепки или пробити по шахматен принцип отвори.

За да се подобри качеството на пречистване на водата, звеното с филтър се допълва с тънка стоманена мрежа или полипропиленово покритие.

Когато филтърът потъне на дъното, обсадната тръба се изтегля леко от ствола, така че да се разкрият филтриращите отвори. Излишъкът от тръбата се отрязва и се обустройва оглавник.

А ако около ствола се образува празнина, тя се запълва с чакъл и се залива с циментов разтвор, за да се фиксира устието на сондажа и да се избегне просмукване на придошли води във водоносния пласт.

Той се инсталира по такъв начин, че над него да има ниво на водата повече от 3 м, но в никакъв случай не трябва да докосва дъното. След правилното разполагане на помпата сондажът е готов за ползване.

Потопяемата помпа се инсталира в сондажа според предписанията на производителя. В зависимост от марката между дъното на изработката и помпата може да има от 0,5 до 1,0 м, необходими за защита от засмукване на мътна вода

Стъпка #5 – заключителни етапи на сондирането

Когато сондажът е готов, е необходимо да се демонтира сондажната машина и да се въведе в експлоатация.

В тесни изработки сондажната колона заедно с бормашината изпълва функцията на обсадна колона с филтър. Не е необходимо да се извличат от ствола, тъй като изпомпването на вода от водоприемната точка ще се извършва по същите канали, по които е циркулирала сондажната суспензия.

Процесът на хидробурене се отличава с достъпна технология, която не изисква специални теоретични познания. Спазването на основните етапи на процеса в комбинация с качествено оборудване задължително ще доведе до добри резултати и ще ви зарадва с чиста подземна вода.

Информацията за това как да развъртите сондажа след пробиване, разгледана в тази статия, също може да ви бъде полезна.

Изводи и полезно видео по темата

Използване на МБУ за пробиване на сондаж за вода в песъчливо-глинести почви:

Извършване на сондаж със собствени сили:

Можете да избегнете грешки и дребни пропуски при хидробурене, като не се отклонявате от технологичните принципи.

За да намалите още повече финансовите разходи при единично хидробурене на частен сондаж, можете да не закупувате МБУ, а да вземете агрегата под наем. По този начин със собствените си ръце за много кратко време ще получите собствен, безплатен източник на водоснабдяване за дълги години.

Запознати ли сте с метода на хидробурене? Или предпочитате по-прост начин за пробиване на сондаж? Може би сте открили неточност в описания от нас алгоритъм на хидробурене? Пишете ни за това – оставете вашите коментари под статията.