Hydroborrning av vattenbrunnar med egna händer: översikt över tekniken för att utföra arbeten

En brunn på sommarstället ger ägarna vatten. Dock är det inte alla som har råd att beställa en borrning från en borrfirma, för att uttrycka det rakt ut. För ägare av landet som vill minimera kostnaderna för att anlägga en egen vattenkälla finns det ett alternativ – hydroborrning. Denna teknik är inte bekant för alla, eller hur? De som är intresserade bör först förstå metoden.

Vi kommer att noggrant berätta för intresserade hemmafixare hur man utför hydroborrning av brunnar med egna händer. Vi har i detalj beskrivit de tekniska finesserna, listat nyanserna i förberedelser och utförande. Genom att använda den noggrant granskade och presenterade informationen kommer du utan minsta problem att klara av den komplicerade borrprocessen.

Förutom en noggrann redogörelse för hydroborrningstekniken beskriver artikelns författare specifikationerna för att förbereda tomten för egen borrning. Han presenterar information om nödvändig borrmaskin, verktyg och tillbehör. Informationsrika foto- och videoguider kommer att vara till stor hjälp för att förstå den komplexa frågan.

Metodens särdrag

Att använda brunnar som en oberoende källa till dricksvatten är en ganska gammal och beprövad metod. Tillsammans med traditionella, ibland dyra tekniker, kan hydroborrning med rätta kallas ekonomisk och universell.

Populära sätt att borra brunnar behandlas i vår andra artikel.

Denna ganska enkla metod att göra en brunn har vissa nyanser, och om du ignorerar dem kan all din ansträngning vara förgäves. Kärnan ligger i ett integrerat tillvägagångssätt.

Här kombineras två huvudprocesser – direkt nedbrytning av berg med borrverktyg och utspolning av borrade jordfragment med arbetsvätskan. Det vill säga, berget påverkas av borren och vattentrycket.

Den last som krävs för att tränga ner i marken kommer från vikten av borrstångskolonnen och specialborrutrustning som pumpar spolvätska in i det bildade borrhålet.

Spolvätskan är en blandning av de minsta partiklarna av lera och vatten. Den blandas till en konsistens något tjockare än rent vatten. Från gropen tas borrvätskan upp av en motorpump och leds under tryck in i borrhålet.

Enkelheten i hydroborrningsmetoden, teknikens tillgänglighet och snabbheten i utförandet har gjort den så populär bland självständiga ägare av landsbygdsfastigheter.

Vattnet i hydroborrningsschemat utför flera funktioner samtidigt:

• spolar bort borrade partiklar av krossad jord;
• för med strömmen upp spill till ytan;
• kyler arbetsytorna på borrverktyget;
• slipar under rörelse borrhålets inneryta;
• stärker de ej fodrade borrhålsväggarna, vilket minskar risken för ras och att hålet fylls med spill.

Allt eftersom borrningen fortskrider förlängs borrstången med stavar – sektioner av VGP-rör med längden 1,2 – 1,5 m, Ø 50 – 80 mm. Antalet förlängda stavar beror på djupet till akvifären. Det kan man i förväg bestämma genom att fråga grannarna om grundvattennivån i deras brunnar eller borrhål.

Den uppskattade djupet på den framtida brunnen divideras med längden på en stav för att beräkna hur många som behöver förberedas för arbetet. I båda ändarna av varje stav måste gängor göras för att skruva ihop arbetskolonnen.

Ena sidan måste förses med en koppling, som lämpligen svetsas fast på staven så att den inte skruvar upp sig i hålet.

Tekniken med hydraulisk borrning gör det möjligt att anordna en teknisk vattenkälla på sommarstugan utan att anlita borrlag

I praktiken används ren hydraulisk borrning sällan, eftersom det krävs stort vattentryck. Det är också svårt att borra i täta lerlag. Oftare utförs hydraulisk borrning med en startborr.

Denna metod påminner lite om roterande borrning, men utan rotor. För bättre centrering av brunnen och för att lättare passera täta partier används en bladformad eller konisk borr.

Hydraulisk borrning lämpar sig inte för berg- och halvbergarter. Om sedimentära bergarter i borrområdet består av grus, sten, sand med stora inslag av block, måste man avstå från denna metod.

Det är tekniskt omöjligt att spola upp och lyfta tunga stenar och fragment av tunga bergarter ur brunnen med hjälp av vatten.

Tillsats av slipmedel i arbetsvätskan ökar borrhastigheten genom att förstärka den brytande effekten

Fördelar med hydroborrning av brunnar

Tekniken för hydraulisk borrning av vatten har blivit populär relativt nyligen, så det finns många felaktiga tolkningar. För det första är uppfattningen att metoden bara är lämplig för små brunnar felaktig. Så är inte fallet.

Med vilja och lämplig teknisk utrustning kan man med hydraulisk borrning nå brunnar på över 250 meter. Men den vanligaste djupet för hushållsbrunnar är 15-35 meter.

Åsikten om metodens höga kostnad bekräftas inte heller av beräkningar. God arbetshastighet minskar de finansiella kostnaderna.

Till de uppenbara fördelarna med metoden kan också räknas:

• kompakt utrustning;
• möjlighet att borra på mycket begränsad yta;
• minsta antal tekniska operationer;
• hög arbetshastighet, upp till 10 m per dag;
• säkerhet för landskapet och ekologisk balans;
• möjlighet till egen borrning;
• minimal kostnad.

Den kanske största fördelen med hydraulisk borrning är ändå möjligheten att borra på välordnade områden utan betydande estetiska olägenheter.

Tekniken för hydraulisk borrning på en MBU-rigg gör det möjligt att genomföra en arbetscykel på en liten yta och stör inte markens ordning.

Fördelarna med hydraulisk borrning blir också mycket tydliga om man jämför den med torrborrningsteknik, där man ständigt måste ta upp arbetsverktyget ur hålet för rengöring och ladda det igen.

Denna teknik är mest anpassad för arbete med finkorniga sedimentära jordar, som är lättast att avlägsna från brunnen med hjälp av en lods. Och borrvätskan gör att man kan undvika lodning.

För att få ett bra resultat måste du förstås skaffa lämpliga mekaniseringsmedel, eftersom du inte klarar dig med en hemmagjord borr, inte ens på små djup.

Nödvändig utrustning för arbetet

Standardtyp av hydraulborrning utförs med hjälp av små anläggningar. För din egen tomt är detta en utmärkt lösning och ett optimalt sätt att själv få fram vatten.

Arbetsvätskan måste tillföras borrhålet med betydande tryck, och för detta behövs en pump eller motorpump för förorenade vätskor.

Ibland tillsätts skrot eller grov sand till arbetslösningen för att öka slagkraften. För att krossa stor sten som kan förekomma i sandlager kommer rull- och skärborrkronor till nytta.

Om det vid borrning av brunnar eller byggande av brunnar på grannens tomter har förekommit stenblock eller stor sten, måste startstången förses med en förstärkt borr – mejsel. Verktyget måste fästas på stången så att det inte hindrar vattentillförseln till borrhålet.

Mest efterfrågade av konsumenter för hydraulborrning är speciella små anläggningar MBU. Det är en enhet med höjd 3 m och diameter 1 m.

I denna sammansatta konstruktion ingår:

• metallram av demonterbar typ;
• borrverktyg;
• vinsch;
• motor som överför kraft till borren;
• svivel, en del av kretsen för glidfäste av delar;
• vattenmotorpump för att säkerställa tryck i systemet;
• prospekterings- eller lamellborr;
• borrstänger för att bilda kolonnen;
• slangar för vattentillförsel till sviveln från motorpumpen;
• styrenhet.

Bland den nödvändiga utrustningen bör du även ha en växelriktare. Den behövs för att energiförsörjningen av processen ska vara stabil. Du måste också ha en vinsch för att hissa/sänka foderrör och sättrör.

När du väljer motorpump är det bättre att välja en kraftfullare apparat, eftersom stora belastningar förutses. För hydraulborrning behöver du även sådana rörverktyg som rörtång, handklämma, överföringsgaffel.

Hydraulborrningsprocessen från början till slut innefattar en ständig cirkulation av arbetsvätska. Med hjälp av pumpen lämnar vattensuspensionen med urtvättad jord borrhålet, går direkt till sedimenteringsgropen och efter sedimentering av suspensionen tillförs den åter till borrhålet.

Förutom denna ordning är det möjligt att utföra hydraulborrning av grunda vattenbrunnar utan att använda en sedimenteringsgrop. Denna metod kräver ingen fördjupning för sedimentering av arbetslösningen, sparar tid och gör det möjligt att borra brunnar även i garage och källare.

Om det finns en övergiven damm i närheten av tomten, kan du också klara dig utan att anlägga sumpar – sedimenteringsgropar. Det finns inga särskilda krav på kvaliteten på vattnet som tillförs borrhålet.

För hydroborrning väljs en motorbet driven pump som kan pumpa kraftigt förorenat vatten. Det är lämpligt att köpa en enhet med en lyfthöjd på 26 m, tryck på 2,6 atm och kapacitet från 20 m³/h.

En kraftfullare pump garanterar snabb, problemfri borrning och bättre spolning av brunnen. För en kvalitativ borrning är det viktigt att det alltid kommer ett bra vattenflöde från brunnen.

Steg-för-steg-genomgång av arbetena

Hydroborrningstekniken är mycket specifik, därför kräver den att arbetsstegen följs korrekt. Det är nödvändigt att förbereda borrningsutrustning, bereda spolvätska, förbereda foderrör. Därefter följer montering av riggen och påbörjande av borrning.

Foderröret förlängs allt eftersom brunnen fortskrider för att förstärka väggarna. Fodring behövs för att lös sand inte ska falla ner i skaftet, grus som ligger nära skaftet inte ska komma in, och vattenuppsvällt lerjord eller sandig lera inte ska “trycka ut”.

Borrandet avbryts när ett vattenförande lager uppträder. Alla hydroborrningsprocesser har vissa nyanser, vars kännedom endast kommer med praktisk erfarenhet.

Steg #1 – bestämning av vattenförande lager

För hela företagets framgång har sökning efter vatten och åtminstone en ungefärlig bestämning av vattenförande lagrets djup på platsen stor betydelse.

Om dessa uppgifter inte kunde erhållas genom att fråga grannarna, kan man få reda på dem hos en lokal borr- eller byggorganisation som har utfört arbete i närheten av den planerade borrplatsen.

Som regel ligger de första vattenmättade lagren på de första 1,5 – 6 m av brunnen. I folkmun kallas sådana vattenmättade lager för hängande grundvatten.

Vattenförande lager som är knutna till klastiska och leriga sedimentära avlagringar ligger i relativt horisontella skikt. Därför kan ungefärligt djup på vattenföraren på den egna tomten bestämmas genom vattenytans nivå i grannarnas brunnar och borrhål.

Hängande grundvatten tillhör inte dricksvattenhorisonterna, det ger vatten med tekniska egenskaper på grund av traditionell förorening av hushållsavlopp och spillda oljor, vätskor som innehåller petroleumprodukter.

Om du är intresserad av renare vatten måste du borra till 15 – 25 m. På detta djup är chanserna att få livgivande vätska med dricksstatus ungefär 70 %, om de ovanifrån täcks av en vattentät ler- eller sandlerhorisont.

De underliggande vattenförande lagren med ett djup på 25-50 m och mer garanterar till 90% förekomst av kvalitativt dricksvatten.

Med hydroborrning är det lätt att få en brunn på 10-30 m och mer. I detta fall har vi en enkel borrprocess och enkel installation av foderrör. Experter rekommenderar att göra prospekteringsborrning med en borr på 100 mm.

Vid positiva resultat på 10 m kan du helt enkelt lämna borrkolonnen med en perforerad startstång i borrhålet som filter. Om vattnet visar sig vara djupare borras brunnen upp med en 200 mm borr och ett 116–125 foderrör med dränkbar pump förs in.

Som regel består akviferer av medelgrov till grov sand, grus- eller stenmaterial. Det är sedimentära bergarter där partiklarna inte är förbundna med varandra.

Lösa bergarter har de högsta filtreringsegenskaperna. Inom dem rör sig vatten fritt och sipprar ner i underliggande lager.

I naturlig förekomst växlar lösa fragmentariska jordarter vanligtvis med leravlagringar: sandig lera och mjäla. De finfördelade partiklarna i lerbergarterna är cementerade, vilket hindrar vattnets fria passage genom dem.

De släpper inte igenom vatten och absorberar inte vatten, utan bildar liksom plattformar – vattentäta skikt för att samla upp vatten.

När borren passerar täta lerlager går det långsammare, medan den snabbt går igenom sand och andra fragmentariska bergarter. När den når ett vattenavvisande lerlager som ligger under akviferen avtar borrningen något.

Tjockleken på vattenförande och vattentäta lager är lätt att bestämma genom antalet borrstänger som satts upp under borrningen.

Om det pumpade vattnet nästan trycks ut ur borrhålet i större mängd än pumpen flyttade, betyder det att en akvifer har öppnats. Du bör avbryta borrningen och vänta en stund så att suspensionen kan sugas in i marken.

Du kan orientera dig efter groparnas varningsmärken. Så länge du inte har öppnat en akvifer under borrningen kommer vattnet i gropen att hålla sig på samma nivå. Om schaktet har trängt ner i ett lager med grundvatten kommer vattenvolymen i gropen att öka.

Steg #2 – förberedelse av arbetsplatsen

Korrekt förberedelse av borrplatsen kommer att förhindra förseningar under arbetet och bidra till ett bra resultat, eftersom avbrott i metoden med slurrytillförsel är extremt oönskade.

Tillgången på tillräcklig mängd vatten är av stor betydelse. För att garanterat säkerställa rätt vattenmängd vid vattenborrning måste du räkna med 15 m³ och förbereda en lämplig tank därefter.

Du kan förbereda extra behållare på cirka 2 kubikmeter eller gräva en grop på 5 kubikmeter eller mer och behandla väggarna med lerslam.

När vattenreserven är förberedd monterar du den kompakta borriggen MBU. Du installerar aggregatet enligt instruktionen. Montering tar cirka en timme och innebär inga tekniska svårigheter.

Huvudvillkoret för en korrekt montering är att enheten placeras strikt horisontellt. Om det finns ens en minimal snedställning av borriggen kommer du inte att kunna installera foderröret efteråt.

På ett avstånd av 1,5-2 m från konstruktionen grävs tekniska gropar för fyllning och förvaring av borrvätska.

Två intilliggande gropar krävs för att förbereda borrvätskan innan den levereras till brunnsschaktet. I den första fördjupningen sedimenteras vätskan, vilket gör att sand som spolats ur brunnen sjunker till botten, från den andra tillförs suspensionen till brunnen.

Groparna utgörs av fördjupningar i marken av typen små bassänger. De förbinds med en överloppskanal – ett dike i form av en ränna eller en rännsten. I dessa bassänger finns sköljvätskan före injicering i schaktet, och dit rinner även avfallet.

Den optimala storleken på groparna anses vara 1x1x1 m. I en grop samlas vätska från brunnen för sedimentering av fasta partiklar. Det vatten som runnit över via rännan till den andra gropen pumpas återigen till anläggningen med hjälp av en pump.

Den första gropen fungerar som en sedimenteringsbassäng och kan vara mindre. Under processen måste den regelbundet rengöras från de utborrade fraktioner som sjunkit till botten. Den andra gropen anses vara den huvudsakliga.

Bredvid den placeras en motorpump (pump). Slangen från motorpumpens inlopp sänks ner i den huvudsakliga gropen. Slangen från utloppet går till borriggen.

Trots att det finns en tydlig plan för förberedelse av arbetsplatsen är hydroborrningstekniken mycket enkel och ekonomisk. Groparna gör att man inte förorenar området.

Vattnet som trycks in i borrsträngen kyler borren, vilket avsevärt ökar verktygets livslängd. Under borrningen cirkulerar vattnet utan att värmas upp. Efter borrningens slut pumpas vattnet helt enkelt tillbaka till de förberedda groparna.

Om aggregatet ändå måste lämnas overksam över natten, lyfts vagnen med arbetsorganet med vinsch till MBU:s övre nivå och låses.

Nästa dag startas pumpen, den går i en halvtimme/timme och drivningen startas. Sedan sänks och höjs stångkolonnen med vinsch. När vagnen börjar röra sig lätt kan borrningen återupptas.

Steg #3 – borrning av brunnen MBU

Efter tekniska förberedelser och montering av borriggen MBU fylls groparna med arbetsvätska och borrningen påbörjas.

Efter att startstången har sänkts ner i marken till 95% av dess längd, förbinds den med nästa element i borrkolonnen genom att skruvas fast. Processen fortsätter tills vattenmängden i gropen plötsligt ökar.

Hela hydroborrningsprocessen kan ibland pågå från 1 till 7 dagar, beroende på utförarens skicklighet och typen av bergarter som finns i området.

För borrning i fuktiga lösa sandar krävs en viss reserv av borrvätska, eftersom dessa avlagringar snabbt absorberar vatten.

Hydroborrning av sandjord kräver en stor vattenreserv och en tjock lerslam

Lerhalten i suspensionen hindrar vatten från att sippra ut. Den blockerar porerna i borrhålets väggar, vilket minskar sandens upptagning av vätska

Det bästa sättet att göra lösningen är att blanda leran med en mixer i en grop med vatten. Kontrollera innan arbetet börjar att vinschen och pumpen är i ordning, eftersom man inte gör uppehåll vid borrning i sandjord

För att förhindra ras i det breda borrhålet sänks foderröret nästan samtidigt som borrkolven fördjupas. Det är önskvärt att foderröret något föregår borrverktyget i sanden. Detta för att blockera kontinuerligt inflöde av raserat löst material från sidan in i hålet

För foderrör används rör av stållegering eller plast. Idag har plaströr blivit mycket populära på grund av hållbarhet, motståndskraft mot deformation och korrosion

Men med denna borrmetod måste foderrören oftast pressas in med kraft i hålet. Därför är det bättre att välja stålrör med gängor för att skruva på nästa sektion

För att säkert förankra foderröret i brunnen är det bäst att omedelbart installera en klämma under påbyggnaden. Samma klämmor används vid partiell uppdragning av foderröret ur brunnen, vilket görs för att frilägga filtret i hålet

Om klämmor saknas kan man använda en stark lina som placeras på borren i form av en ögla. Den andra änden av linan fästs i ett träd, en stock eller ett annat tungt föremål innan borrens överdel skruvas loss

För att underlätta ihopskruvningen av foderrören fixeras de med klämmor. Den nedre delen av foderrörskolonnen förblir då stilla, och sektionerna skruvas loss en efter en

Det är svårt att inte förstå det enklaste schemat för hydroborrning, än mindre att inte klara av att genomföra det. Med en motorpump matas lösningen in i en slang ansluten till borrkolonnen. Genom hålrummet i stängerna transporteras vätskan till borrverktyget och bidrar ytterligare till att bryta upp den borrade berggrunden

Vätskan som fångat upp avfallet leds till den första gropen (filtergropen). Efter att sedimenten sjunkit till botten av gropen rinner vätskan över till en intilliggande fördjupning och används på nytt

Borrvätskans sammansättning måste justeras beroende på de passerade bergarterna. För sand används en tjock lerlösning – den stärker väggarna och förhindrar att de rasar

Lerjord, sandig lera och lerig sand kan borras med rent vatten, medan man för passage genom fasta bergarter kan tillsätta slipmedel, kross eller grov sand till lösningen

Efter att borrningen är klar måste du skölja brunnen ordentligt med rent vatten. Först efter sköljning kan en dränkbar pump installeras eller så kan en ytpumpslang med nätfilter föras in i borrhålet.

MBU fungerar bra på djup 10–50 m. I praktiken kan man med denna utrustning borra brunnar ända ner till 120 m.

Steg #4 – installation av filter och anläggning av brunnen

Efter att ha öppnat den vattenförande horisonten borrar man tills man når det underliggande vattenstoppande lagret. Detta kan kännas igen på att borrkolonnen blir långsammare och svårare att sänka. Borrstängerna tas bort efter noggrann sköljning av brunnen med rent vatten.

För att förbättra vattenkvaliteten i brunnen installeras filter – dubbla foderrör med mindre diameter och perforerat första segment.

Om man har borrat en bred brunn för att senare installera en dränkbar pump, måste du se till att anordna ett filter. För detta sätts ytterligare ett rör med mindre diameter in i foderröret.

Det första segmentet av det inre foderröret ska ha längsgående slitsar eller hål borrade i ett schackmönster.

För att förbättra vattenreningen kompletteras filtersegmentet med ett fint stålnät eller polypropenbeläggning.

När filtret har sjunkit till botten, drar man försiktigt ut foderröret ur hålet så att filteröppningarna blottas. Överskottet av röret kapas och brunnshuvudet monteras.

Om det bildas ett mellanrum runt hålet fylls det med grus och gjuts med cementbruk för att fixera brunnens mynning och förhindra att översvämningsvatten sipprar ner i den vattenförande lagret.

Den (pumpen) installeras så att vattennivån ovanför den är mer än 3 m, men den får inte vidröra botten. Efter korrekt placering är brunnen redo att användas.

Dränkbar pump installeras i brunnen enligt tillverkarens anvisningar. Beroende på märke kan avståndet mellan botten av borrhålet och pumpen vara 0,5–1,0 m, vilket krävs för att undvika att sugande in grumligt vatten.

Steg #5 – avslutande borrningsskeden

När brunnen är klar måste borriggen demonteras och brunnen tas i drift.

I smala borrhål fungerar borrkolonnen tillsammans med borren som ett foderrör med filter. De behöver inte tas ur hålet eftersom vattenuttaget från brunnen kommer att ske genom samma kanaler som borrsuspensionen cirkulerade.

Hydroborrningsprocessen utmärker sig genom en lättillgänglig teknik som inte kräver några speciella teoretiska kunskaper. Om du följer de grundläggande stegen i processen och använder utrustning av god kvalitet, kommer du garanterat att få bra resultat och bli glad över rent grundvatten.

Du kan också ha nytta av informationen om hur du pumpar brunnen efter borrning, som behandlas i den här artikeln.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Användning av MBU för att borra vattenbrunn i sandiga lerjordar:

Att utföra borrning av brunnen på egen hand:

Du kan undvika misstag och små fel i hydroborrning genom att inte avvika från de tekniska principerna.

För att ytterligare minska kostnaderna vid en enstaka hydroborrning av en privat brunn kan du istället för att köpa en MBU, hyra aggregatet. På så sätt får du med egna händer på mycket kort tid en egen, gratis vattenkälla i många år framöver.

Känner du till hydroborrningsmetoden? Eller föredrar du en enklare metod för att borra en brunn? Kanske har du upptäckt en felaktighet i den algoritm för hydroborrning som vi beskrivit? Skriv till oss om detta – lämna dina kommentarer under artikeln.