Perfuração manual de poços de água: como perfurar uma captação de água manualmente

Nem todos os proprietários de terrenos rurais estão dispostos a gastar grandes quantias para contratar perfuradores para instalar um poço de captação de água. No entanto, a conveniência de usar a própria captação é difícil de superestimar. É possível economizar construindo uma fonte de água com as próprias mãos. Como fazer?

Você aprenderá tudo sobre como é feita a perfuração manual de poços para água no artigo que oferecemos. Explicaremos como e de que maneira os trabalhos são realizados, o que os perfuradores iniciantes precisarão para realizar a ideia. Com base em nossas recomendações, você poderá perfurar e equipar a captação sem problemas.

Para artesãos autônomos, apresentamos e analisamos todas as técnicas de perfuração manual, explicamos em quais casos devem ser aplicadas. Anexamos esquemas de sondas e equipamentos de perfuração acessíveis para fabricação própria, e disponibilizamos seleções de fotos e instruções em vídeo.

Tipos de poços e suas características

Ter uma fonte própria de água é uma excelente oportunidade para abastecer a si e aos seus entes queridos com água pura e vital, além de atender às necessidades domésticas. Através da perfuração e da instalação do poço, é possível resolver o problema de abastecimento de água por várias décadas.

A escolha do método de perfuração e o volume de trabalho para a instalação do poço dependem do tipo de estrutura hidrotécnica.

Poço do tipo abissínio

Se a água no terreno estiver provavelmente a profundidades de 10 a 15 metros, é mais vantajoso e simples instalar um poço abissínio. A estrutura hidrotécnica desse tipo utiliza o aquífero localizado acima de uma camada argilosa impermeável. O aquífero é alimentado pela infiltração de precipitação atmosférica e águas de corpos d'água próximos.

Um poço-agulha simples de executar pode ser perfurado até mesmo por um artesão iniciante que está apenas aprendendo as habilidades básicas de perfuração

Um poço estreito relativamente raso consiste em uma coluna de tubos de parede espessa VGP com diâmetro de 50 – 80 mm.  No elo inferior, o primeiro da coluna, é instalado um filtro especial perfurando orifícios nas paredes do tubo.

Os tubos funcionam como revestimento, o poço agulha abissínio não requer revestimento adicional. Ele não é perfurado, mas cravado no solo por meio de percussão.

Os tamanhos compactos da captação de água do tipo abissínio permitem instalá-lo praticamente em qualquer espaço livre do terreno adjacente à casa. O método mais comum de perfuração deste tipo de estrutura hidráulica é a perfuração por percussão.

Características dos poços em areia

Quando o aquífero está a uma profundidade de até 30 – 40 metros, comum em depósitos soltos e não coesos, constrói-se um poço aquífero de areia. Ele é chamado assim porque extrai água de areias saturadas de água.

A profundidade de cinquenta metros da fonte não pode garantir a pureza cristalina da água, portanto, o conteúdo do poço deve ser verificado em laboratório quanto à presença de compostos químicos.

O aquífero do poço de areia está localizado a apenas três ou quatro dezenas de metros da superfície. E para alcançá-lo, não é necessário atravessar rochas duras – rochosas e semi-rochosas. E, portanto, realizar a perfuração manual de um poço de areia não será difícil se for aplicado um dos métodos descritos abaixo.

Poço artesiano profundo

Ao planejar perfurar um poço artesiano, não é possível fazer isso sozinho. A água artesiana é encontrada em fissuras nas rochas impermeáveis e semipermeáveis, a profundidades de cerca de 40 a 200 metros.

A tarefa de perfurar um poço em calcário só pode ser realizada por profissionais que possuam o conhecimento necessário e disponham de equipamento especializado para perfuração.

Para determinar a profundidade da água, eles devem se basear nos dados de estruturas hidrotécnicas semelhantes, perfuradas nas proximidades do local onde o trabalho será realizado.

Como um poço artesiano pode abastecer vários terrenos ao mesmo tempo, é conveniente solicitar os serviços de perfuração em conjunto. Isso permite economizar significativamente na perfuração e na instalação da fonte de abastecimento de água.

Métodos de perfuração autônoma

Para escolher o método de perfuração ideal para você, primeiro é necessário estudar suas especificidades e entender qual ferramenta será necessária e se a perfuração poderá ser feita com as próprias mãos.

Método manual de rosca (helicoidal)

A perfuração com trado é um dos métodos mais comuns e acessíveis. É eficaz para a construção de poços com profundidade não superior a 40 m.

O trado é uma haste helicoidal equipada com uma ponta de perfuração e lâminas de aço dispostas em ângulo.

A essência do método é que o trado, como um saca-rolhas, é rosqueado no solo. À medida que se aprofunda, a haste helicoidal rompe as camadas e suas lâminas de metal trazem o solo escavado para a superfície.

Os trados usados para perfuração manual de poços são de dois tipos:

• Hastes com lâminas de corte soldadas em ângulo reto.
• Estruturas com lâminas soldadas em ângulo de 30-60°.

No trabalho, as estruturas do segundo tipo são mais convenientes. Devido à disposição das lâminas em ângulo, o solo triturado não cai para dentro do poço, mas é totalmente removido para a superfície.

Para facilitar o trabalho manual e acelerar o processo, podem ser usadas pequenas unidades de trado.

Esse equipamento é especialmente eficaz quando se trabalha em solos complexos, com inclusões de rochas.

As pequenas unidades de trado funcionam com o mesmo princípio de uma broca manual, mas são acionadas por um motor elétrico.

Perfurar um poço raso para captar água para irrigar a horta pode ser feito completamente sem ferramenta de perfuração, usando uma broca de jardim. No entanto, para revestir as paredes, serão necessários tubos para montar o fuste da escavação e barras de perfuração metálicas para prolongamento.

Tecnologia de perfuração a testemunho

A perfuração por testemunhagem é realizada com uma ferramenta especial em forma de tubo equipado com uma coroa. A especificidade da perfuração e o diâmetro do tubo, que não excede 160 mm, permite trabalhar relativamente rápido. Em um dia de trabalho, dependendo da densidade da rocha, é possível avançar até várias dezenas de metros.

Com a ajuda de uma conexão localizada na parte superior do tubo de testemunhagem, barras de um metro e meio são adicionadas à medida que a ferramenta se aprofunda. A adição é feita em etapas, formando uma coluna tecnológica a partir do conjunto com as barras.

A coroa é feita de metal resistente. As bordas da coroa são afiadas para que seus dentes consigam lidar facilmente com rochas densas. A forma e o tamanho das coroas utilizadas são determinados pelas características físico-mecânicas da rocha.

À medida que gira, o tubo equipado com a coroa se aprofunda na rocha e forma um furo para o poço com diâmetro correspondente.

Ao lidar com rochas extremamente duras, antes de mergulhar o tubo, primeiro utiliza-se um cinzel. Em seguida, com a coroa, perfura-se o poço, e o material entupido no conjunto do tubo de testemunhagem é elevado à superfície.

No processo de perfuração manual de poço pelo método de testemunhagem, para reforçar as paredes da estrutura, uma coluna de tubos de revestimento é instalada no fuste durante a perfuração. Para facilitar o processo de avanço, água limpa ou lama de argila é periodicamente injetada no conjunto.

Método de percussão por cabo

O método consiste em quebrar os solos através da descida de um pesado instrumento de perfuração de uma altura de dois metros.

Para esse fim, utiliza-se uma estrutura de perfuração, cujos principais elementos são:

• Tripé, que é colocado sobre o local de perfuração;
• Bloco com guincho e cabo;
• Copo de percussão, fixado na extremidade do cabo.

O uso do guincho permite reduzir o esforço físico, e a utilização de um motor com redutor girando o eixo – automatizar o processo.

O copo de percussão, feito de tubo metálico, deve ter uma borda cortante bem afiada, capaz de quebrar até rochas duras. Para quebrar solos excessivamente densos, utiliza-se uma barra de aço adicional como peso do copo, fixando-a ligeiramente acima da estrutura de perfuração. Solos soltos são extraídos com uma concha de limpeza.

Abaixando-se com força sobre a área de perfuração, o instrumento quebra a rocha, e a concha de limpeza cortante localizada na parte inferior captura os detritos e os leva à superfície.

O copo é liberado do solo capturado através de seu fundo, batendo nas paredes do projétil com uma marreta. A limpeza da bailer é realizada através do orifício tecnológico localizado na sua parte superior.

O trabalho é realizado na seguinte sequência:

1. No local escolhido, cavam um buraco de 1x1 metro com profundidade de 0,5 metro.
2. No centro do buraco, instalam uma broca de jardim em ângulo reto. Girando a ferramenta em torno do seu eixo, penetram-no no solo. Conforme necessário, a haste helicoidal é estendida com um tubo, fixando-o com uma conexão parafusada.
3. Após o aparecimento de areia molhada, a broca é removida. Em seu lugar, instalam no furo uma estrutura especialmente montada de tubos de revestimento, que é cravada com uma marreta.
4. A rocha desmoronada durante a instalação do revestimento é removida com a bailer. Cada vez que o projétil penetra na camada de rocha, ele captura e retém uma parte dela.
5. À medida que o tubo de revestimento é aprofundado, é estendido com outro segmento de diâmetro semelhante. Os segmentos são aparafusados ou soldados entre si para obter um único furo estanque.
6. Para aprofundar, o revestimento é virado cuidadosamente e escutam-se os sons emitidos. Rangido ocorrerá no atrito com areia de granulação grossa, farfalhar com areia fina, e silêncio ao passar por solo argiloso.
7. Para perfurar solos soltos, como areia fofa, seixo, cascalho, usa-se a bailer. Solos argilosos e areias compactas são perfurados com o copo.
8. Após executar uma série de golpes consecutivos, o copo ou a bailer são içados à superfície, removendo-se o solo de dentro. Em seguida, o ciclo de trabalho é repetido.

Como nos métodos anteriores, para facilitar o processo de perfuração manual do poço, despeja-se mistura de argila ou água no furo e depois remove-se com uma concha especial. Se aparecer ruído durante a perfuração, o poço deve ser enchido com água. Se a água escoar lentamente, o tubo deve ser aprofundado mais meio metro; se escoar rapidamente, apenas 20-30 cm.

Para uma perfuração rasa, é fácil fazer uma bailer com as próprias mãos. Para isso, será necessário um tubo com diâmetro de 100-120 mm, um gancho metálico e um olhal para fixação do cabo, que deve ser preso ao topo do tubo.

Método de percussão-rotativo

A principal diferença deste método é que a sonda de perfuração realiza simultaneamente movimentos de impacto e rotação. Esta abordagem permite acelerar o processo de perfuração. Este método é especialmente eficaz quando é necessário construir uma estrutura hidrotécnica, se o perfil geológico da área for heterogêneo.

O método de percussão-rotação também envolve o uso de um tripé, com o qual é muito mais fácil mergulhar e depois retirar a broca à superfície.

Os métodos de perfuração por percussão-rotação e percussão-cabo são eficazes para a construção de poços em solos soltos, cujas partículas não estão ligadas entre si. Ambos os métodos são adequados para perfurar e extrair solos argilosos: areias siltosas e margas.

Ao perfurar em solos soltos, devido à ligação insuficiente entre as partículas do solo durante a construção do poço, há uma alta probabilidade de desmoronamento das paredes. Portanto, os poços em areia são obrigatoriamente equipados com revestimento e filtros, que impedem a entrada de grandes fragmentos na água extraída.

Tecnologia passo a passo de perfuração com método de rosca

Entre todos os métodos listados, o método de trado é considerado o mais simples. Mas deve-se considerar que ele é eficaz apenas na perfuração de solos soltos e argilosos.

Preparação das ferramentas necessárias

Antes de perfurar um poço manualmente, é necessário preparar as ferramentas:

• uma broca ou uma pequena unidade de trado.
• uma torre de perfuração com guincho.
• um conjunto de 3-4 hastes.
• tubos de revestimento.

Se for necessário construir um poço a uma profundidade superior a 8 metros, para facilitar a inserção da broca e sua posterior remoção do furo, o equipamento é fixado em uma torre de perfuração caseira.

A torre de perfuração pode ser construída com vigas de madeira ou tubos metálicos, montando uma estrutura em forma de tripé.

O tamanho do tripé, em proporção, deve corresponder à altura da seção da coluna de perfuração. Para construir a estrutura, as barras são dispostas em forma de triângulo e fixadas por meio de conexão parafusada ou soldada.

Neles, são feitos furos para inserir um tubo metálico, que servirá como suporte. As dimensões da base são determinadas apenas pela estabilidade da estrutura.

Na parte superior da estrutura, adicionalmente, é equipado um orifício por onde passará a haste.

Para proteger a coluna do poço contra destruição e desmoronamento das paredes, instala-se uma coluna de revestimento de tubos que possuem alta capacidade de suporte para cargas de cisalhamento e compressão das formações. Para o trabalho, usam-se tubos feitos de metal, fibrocimento ou polímeros.

Para criar a coluna de revestimento, é conveniente usar tubos equipados com conexão roscada nas superfícies externa e interna

Os segmentos desses elementos, ao montar a estrutura, são facilmente rosqueados uns nos outros sem a necessidade de unidades de montagem adicionais.

Fabricação de uma rosca (helicoide) com materiais improvisados

O material para fabricação da ferramenta de perfuração, neste caso uma haste helicoidal, pode ser um tubo de d100mm. Para este fim, é melhor usar tubos de aço de alta qualidade, com espessura de parede de pelo menos 5 mm.

A parte superior da estrutura deve ter:

• na extremidade superior, uma rosca helicoidal no lado externo para conexão com a haste;
• na extremidade inferior, um trado helicoidal com pelo menos duas voltas.

Para facilitar o processo de rotação, solda-se um punho de 1,5 metros de comprimento à extremidade superior do tubo. O elemento de transição entre o punho e as hastes desmontáveis será um tee equipado com rosca helicoidal interna.

As lâminas de corte da broca são feitas de tiras de chapa metálica com espessura de 2-2,5 mm, que são soldadas ao tubo a uma distância equidistante

A partir de um tubo de diâmetro semelhante, fabricam-se hastes de 1,5 metros de comprimento:

• a primeira haste com rosca helicoidal externa na extremidade inferior para conexão da broca;
• todas as hastes subsequentes com rosca em ambas as extremidades de tamanho semelhante.

As luvas de conexão devem ter os mesmos parâmetros de rosca. Conforme necessário para alongar a estrutura, elas são simplesmente aparafusadas ao trado, depois de desapertar o punho.

Alguns artesãos usam uma broca de gelo como trado. Nesse caso, a lâmina da ferramenta funciona como as lâminas de corte do trado. As hastes para alongamento são fabricadas separadamente.

Para usar a ferramenta como broca e ter a capacidade de atingir grandes profundidades com ela, são fabricadas hastes a partir de tubos de 25 mm de diâmetro para extensão.

Na tentativa de aperfeiçoar a ferramenta, alguns artesãos soldam cortadores reforçados nas bordas de fábrica da broca improvisada.

Realização dos trabalhos de perfuração

No local de instalação do poço, escava-se uma cava de 150x150 cm. Ela é necessária para garantir a estabilidade do tubo verticalmente instalado. Para que as paredes da escavação não desmoronem, elas são reforçadas com pedaços de tábua ou fragmentos de aglomerado.

Insere-se a broca na escavação e, segurando o instrumento pelo cabo, começa-se a aparafusá-lo gradualmente no solo no sentido horário.

Insere-se a broca na escavação e, segurando o instrumento pelo cabo, começa-se a aparafusá-lo gradualmente no solo no sentido horário. Este trabalho é mais conveniente de ser feito a dois: o primeiro irá girar o cabo do instrumento, e o segundo irá pressioná-lo de cima.

Após percorrer o primeiro metro, começa-se a formar o tronco da estrutura com diâmetro de pelo menos 12-15 cm. Para isso, insere-se um tubo de revestimento na escavação. O diâmetro do tubo deve ser ligeiramente maior que o tamanho das pás da broca. Posteriormente, a cravação dos tubos é realizada paralelamente ao aprofundamento do poço.

Após a broca penetrar 1,5-2 metros, será bastante difícil girar o instrumento sozinho. O uso de chaves de tubo e outros dispositivos de aperto ajudará a facilitar o trabalho.

Após percorrer cada três ou quatro metros, a haste helicoidal deve ser retirada à superfície, e suas mandíbulas limpas de terra.

Quando chegar o momento em que a ferramenta de perfuração penetrar em toda a sua altura ao ser imersa, ela deve ser 'estendida'. Para isso, fixa-se uma haste a ela por meio de uma conexão roscada ou de um prolongamento 'pino-haste'.

Nesta etapa, é importante garantir a resistência da conexão dos elementos. Para facilitar a tarefa de determinar a profundidade percorrida, é recomendável marcar as hastes estendidas.

Durante a passagem das camadas, continua-se a formar a coluna de revestimento, sem esquecer de verificar a verticalidade do tronco. Mesmo uma curvatura mínima pode impedir a descida livre dos tubos de revestimento. Portanto, se durante o trabalho a broca começar a bater nas paredes da coluna de revestimento, para corrigir a verticalidade do tronco, são cravadas cunhas de madeira entre o solo e o tubo de revestimento.

Os trabalhos continuam até que o solo trazido à superfície esteja úmido. Isso indicará que o aquífero está próximo. Para ultrapassar o horizonte aquífero, restará apenas aprofundar um pouco mais.

A coluna de revestimento pode ser instalada após a conclusão da perfuração, embora não seja recomendável. Após a instalação do tubo de revestimento no furo totalmente perfurado, será necessário remover novamente o solo desmoronado da perfuração, mas agora será preciso usar uma sonda (bailer).

Para que o revestimento a ser emendado não desça no furo antes de conectar o próximo segmento, ele é segurado por uma braçadeira

Para a fixação temporária da coluna de revestimento instalada no furo perfurado, deve-se usar um dispositivo em forma de braçadeira equipada com alças. Isso impedirá que o revestimento desça na perfuração antes que o próximo segmento do tubo de revestimento seja conectado.

Mas vale notar que este método está longe de ser o mais racional, pois requer uma limpeza prolongada do fundo do poço da lama. Ao formar a coluna, não se deve baixar os tubos até o fundo do poço. Eles não devem alcançar o ponto mais baixo do fundo por aproximadamente meio metro.

Para formar a coluna de revestimento, os tubos plásticos são introduzidos sequencialmente, conectando os elementos à medida que a perfuração avança

Para facilitar o processo de perfuração com uma broca helicoidal (trado), os especialistas recomendam realizar lavagem com água de tempos em tempos. O jato bombeado pela bomba para o interior do tubo de revestimento lavará o material escavado para a superfície.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Perfuração de poço pelo método de percussão com cabo:

Detalhes da fabricação de um trado (broca helicoidal) artesanal:

Para aqueles que desejam saber como perfurar corretamente um poço de captação de água manualmente, apresentamos métodos comprovados na prática. É necessário escolher o método de perfuração ideal, selecionar cuidadosamente o equipamento necessário e, durante a perfuração, seguir rigorosamente os conselhos de mestres experientes.

O resultado dos esforços aplicados será uma fonte de abastecimento de água construída por conta própria, fornecendo água limpa para todos os moradores da casa.

Você gostaria de contar como perfurou um poço em seu próprio terreno? Tem dúvidas ou fatos interessantes sobre o tema do artigo? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.