Perfuração de poço com balde de percussão: visão completa da tecnologia de perfuração pelo método de percussão a cabo

Como garantir que o seu terreno e a sua casa tenham água limpa suficiente? Às vezes, a resposta mais simples para esta pergunta – é a construção de um poço. Se contratar uma equipe é caro, mas você tem habilidades e vontade de trabalhar duro, pode perfurá-lo por conta própria. Os métodos com os quais se pode extrair água das entranhas da mãe-terra são variados.

Entre eles, a perfuração de poço com balde de percussão ocupa um lugar bastante digno. Na maioria das vezes, o uso do balde de percussão é combinado com o método rotativo de testemunho para extrair solos soltos não coesivos: areias, depósitos de cascalho. Às vezes, sem o uso do balde de percussão, é completamente impossível levantar o solo destruído do fundo do poço.

Explicaremos como são realizados os trabalhos de perfuração com o uso do balde de percussão. Aqui você aprenderá como perfurar corretamente um poço de captação de água em um terreno suburbano, utilizando a ferramenta de perfuração caseira mais simples. Seguindo nossas recomendações, você instalará uma fonte de água com custos mínimos.

Conceitos gerais sobre o processo de perfuração

A perfuração com balde de percussão representa o chamado método de perfuração por percussão a cabo. Como ferramenta de perfuração, utiliza-se o balde de percussão – um instrumento pesado, oco, longo e estreito, que é solto no poço de perfuração a uma altura de vários metros.

Sob o peso do balde de percussão, as camadas de solo são destruídas e entram na cavidade do instrumento. O balde de percussão é retirado, limpo do solo e então jogado novamente no poço.

O processo é repetido repetidamente até que o lençol freático seja alcançado e atravessado. Embora o processo pareça simples na descrição, pode ser longo e trabalhoso.

No entanto, a perfuração por percussão a cabo tem muitas vantagens em comparação com outros métodos. Por exemplo, na perfuração manual com balde de percussão, normalmente não se adiciona água no furo, como é frequentemente feito no uso de perfuração helicoidal ou rotativa.

Como resultado, o solo no poço não fica molhado, o que reduz o risco de enfraquecimento ou colapso de suas paredes. Outra vantagem – a determinação precisa do lençol freático.

Na perfuração 'úmida', nem sempre é fácil perceber que a tão esperada água finalmente apareceu. Até perfuradores experientes às vezes não reconhecem esse momento imediatamente e continuam a perfuração. Além disso, acredita-se que a vazão dos poços 'secos' seja maior do que a dos poços 'úmidos'.

O bailer é usado na construção de poços em rochas detríticas soltas e cheias de água. A ferramenta é equipada com uma válvula para capturar e trazer mais rocha para cima de uma só vez.

Ao escolher entre o bailer e a broca helicoidal, alguns profissionais consideram o seguinte. As sondas helicoidais com lavagem, produzidas pela indústria moderna, têm limitações quanto à profundidade de perfuração.

E a potência dessas sondas é de 12 kW. Encontrar um motorredutor que forneça essa potência em condições domésticas é difícil.

Mas um redutor com potência de apenas 2,2 kW pode levantar uma carga de cerca de uma tonelada. Esse mecanismo levantará até mesmo um bailer muito pesado sem dificuldade. Resta apenas largar o bailer para baixo, obtendo um golpe suficientemente forte para quebrar rochas bastante densas. Assim, com menor gasto de energia, obtém-se um impacto mais eficaz.

Além disso, montar um bailer com materiais improvisados será mais fácil e rápido do que montar uma broca helicoidal, cuja construção é notavelmente mais complexa. São conhecidos casos em que, com a ajuda de um bailer caseiro, um tripé e um motor, foi possível perfurar um poço com mais de 40 metros de profundidade, embora esse trabalho tenha levado vários meses.

O que é necessário considerar durante o trabalho?

Para começar, não custa prever possíveis problemas. Claro, cada poço tem características individuais.

A perfuração a apenas algumas dezenas de metros de distância pode seguir diferentes cenários. Mas conhecer a composição aproximada do solo e as camadas que ele inclui permitirá elaborar um plano preliminar, estocar as ferramentas necessárias, etc.

Quanto mais pesada e viscosa for a substância a ser retirada para a superfície, mais difícil será trabalhar com o bailer. O mais fácil é lidar com areia seca. Já em areias movediças, o trabalho pode durar indefinidamente, com o poço quase não se aprofundando. Alguns profissionais recomendam, nesse caso, realizar a perfuração com lavagem simultânea, mergulhando o tubo de revestimento o mais rápido possível à frente do bailer.

É praticamente impossível superar camadas de argila pesada com o bailer. Em solos desse tipo, a perfuração é mais eficiente com outros métodos.

Para selecionar a camada de argila siltosa, utiliza-se um 'copo': uma ferramenta longa e estreita com borda inferior afiada e sem válvula. Também é jogado no poço a uma altura de vários metros. Em seguida, o copo é retirado e limpo através de uma abertura vertical estreita feita em sua lateral. Às vezes, essa abertura também é feita no balde de perfuração.

Para perfurar camadas de solo particularmente viscosas pelo método de percussão com cabo, utiliza-se um copo – um tubo longo com borda inferior afiada e uma abertura estreita feita ao longo do copo.

Esse trabalho em argila siltosa avança de forma difícil e lenta. Vale a pena avaliar os custos de mão de obra e tempo; talvez faça sentido preferir a perfuração helicoidal ao método de percussão. Para avaliar a composição do solo onde será realizada a perfuração, existem duas maneiras. A barata – perguntar aos vizinhos que já têm um poço, e a cara – contratar serviços de perfuração com especialistas.

Normalmente, para o poço, escolhe-se um local onde o relevo é mais baixo, acreditando-se que assim estará mais próximo do aquífero. Alguns artesãos conseguiram perfurar um poço bastante decente com o balde de perfuração diretamente no porão de sua casa, já que a plataforma ou tripé para o balde de perfuração – é uma estrutura relativamente compacta.

Deve-se lembrar que esses trabalhos só podem ser realizados em um porão suficientemente espaçoso com teto alto. Nesse espaço, não só será necessário colocar a plataforma de perfuração, mas também realizar o prolongamento do tubo de revestimento.

Se o piso e o teto ainda não estiverem presentes, o guincho pode ser fixado nas vigas. Além disso, deve-se considerar a grande quantidade de água suja que sairá do poço durante a perfuração e pode inundar tudo ao redor. É mais sensato realizar a perfuração na estação seca.

Perfuração com balde de perfuração – é um trabalho bastante sujo, é preciso prever um local onde será despejado o solo retirado do dispositivo.

Na maioria das vezes, isso é feito no verão. Os trabalhos de perfuração também são bastante eficazes no inverno, embora superar a camada de solo congelado possa não ser fácil. Já na primavera, durante a enchente, não é recomendável perfurar poços. O solo úmido é mais difícil de remover, e também será mais difícil determinar o momento do aparecimento de água no poço. No outono, os trabalhos geralmente ocorrem em novembro.

Ferramentas e materiais utilizados

Para começar, será necessário o próprio balde de perfuração, bem como uma estrutura à qual ele deve ser suspenso. O balde de perfuração – é um equipamento bastante pesado.

Com muita vontade, o dispositivo cheio pode, é claro, ser retirado do poço manualmente, mas para isso será necessário bastante esforço e tempo. Para facilitar o trabalho, sobre o local de perfuração é instalada uma torre em forma de tripé.

Para suspender a caçamba sobre a abertura de trabalho, você usa um tripé especial. Geralmente ele é feito de metal, mas vigas de madeira também servem.

Ele pode ser feito de metal ou de madeira. No topo, você fixa uma roldana, pela qual passa um cabo de metal. Nesse cabo, você suspende a caçamba. Assim, para retirá-la, será necessário menos esforço.

A elevação é realizada com um motorredutor com embreagem, em cujo eixo o cabo é enrolado. Para que o tambor não gire por inércia após o impacto da caçamba, você pode instalar um dispositivo de frenagem especial.

No uso comercial, a aplicação do freio é plenamente justificada, mas para necessidades próprias você pode dispensá-lo. Com a embreagem, você pode ajustar a força que chega ao dispositivo, levando em conta o momento do impacto. Durante o funcionamento do dispositivo, a capacidade de determinar esse momento vem rapidamente com a experiência.

Na parte inferior da caçamba, você solda ou aparafusa uma sapata com uma válvula de palhetas incorporada. A válvula impede que o solo caia da ferramenta quando você a levanta para limpar.

Tanto a instalação quanto a caçamba e o copo podem ser feitos por você mesmo ou adquiridos em lojas de construção. Sobre como fazer uma ferramenta de perfuração para perfuração manual, está escrito em detalhes neste artigo.

Para fazer a caçamba, você precisará de um segmento de tubo metálico com vários metros de comprimento. O diâmetro externo desse tubo deve ser cerca de 20 mm menor que o diâmetro interno do tubo de revestimento. Por exemplo, se for usado um tubo de revestimento de aço de 133 mm, um tubo com diâmetro de 108 mm será adequado para a caçamba.

A espessura das paredes do tubo para a caçamba pode chegar a 10 mm. Ao mesmo tempo, você deve relacionar as dimensões e o peso do dispositivo. Ela deve ser suficientemente pesada para soltar e capturar o solo com eficiência ao impactá-lo.

Mas você deve lembrar que, para retirar a caçamba cheia, a potência do redutor deve ser suficiente. Um peso de 30-40 kg é considerado bastante adequado. Quando o tubo for escolhido, você precisa soldar ou aparafusar na parte inferior uma sapata com uma válvula de palhetas.

Na parte superior, você solda uma grade de proteção e uma alça, à qual deve prender um cabo de metal. A parte inferior pode ser afiada para dentro para melhor soltar o solo. Em vez de afiar a borda, você pode soldar hastes pontiagudas ou pedaços afiados de metal na parte inferior.

Aproximadamente da mesma maneira, a partir de um pedaço de tubo, fabrica-se um amostrador para perfuração de poço em solos argilosos. Só que neste caso não é necessária uma válvula, e ao longo do comprimento do tubo são feitos orifícios verticais para poder limpar o amostrador do solo viscoso.

Além do equipamento de perfuração e do bailer, será necessária uma série de materiais e acessórios:

• tubos de revestimento na quantidade necessária;
• braçadeiras para fixar os tubos durante a soldagem ou brasagem;
• broca de jardim;
• local para coleta do solo escavado;
• recipiente ou local para descarte de água poluída;
• máquina de solda ou ferro de soldar para tubos de PVC.

Na formação do poço, podem ser usados tanto tubos de revestimento metálicos quanto plásticos tubos de revestimento. A parte inferior do primeiro tubo plástico deve ser equipada com um sapato especial, que facilita o processo de descida do tubo no poço. Os tubos plásticos são soldados com um ferro de soldar próprio para essa finalidade.

Dominar o uso dessa ferramenta não é difícil, mas antes de iniciar os trabalhos, é melhor ter algumas aulas com artesãos mais experientes ou praticar em pedaços de tubos descartados. Trabalhar com tubos metálicos é um pouco mais simples, pois eles são mais resistentes do que as estruturas plásticas.

Frequentemente, esse tubo é simplesmente cravado no poço para baixá-lo até a profundidade desejada. Para soldar tubos metálicos, usa-se uma máquina de solda; se não houver habilidade com esse equipamento, será necessário aprendê-la. Na maioria das vezes, para poços, usam-se tubos com conexão roscada, mas a soldagem é considerada mais confiável.

Descrição da tecnologia de perfuração

Se todos os materiais e ferramentas estiverem prontos, pode-se iniciar os trabalhos. Sobre o local escolhido para o poço, monta-se um tripé. No bloco, passa-se o cabo metálico do bailer e enrola-se no eixo do redutor. No solo abaixo do bailer, com uma broca de jardim, faz-se um furo com diâmetro suficiente para que o bailer passe.

Pode-se iniciar a perfuração. O bailer, suspenso sobre a abertura, é simplesmente lançado para baixo. O impacto solta o solo, a válvula abre e a cavidade do bailer se enche de solo.

Geralmente, não se faz uma, mas três ou quatro batidas, para que o bailer se encha ao máximo de solo. Depois, ele é erguido do poço, a válvula é aberta e o solo capturado é despejado do dispositivo.

O bailer vazio é novamente lançado no poço várias vezes, e assim por diante. Gradualmente, o poço se torna mais profundo. Para proteger suas paredes de desabamento, é necessário baixar o primeiro tubo de revestimento.

Com o bailer, é possível perfurar um poço até mesmo no porão, especialmente se o piso e o teto ainda não estiverem instalados. Em vez de um tripé, usam-se as vigas como suporte para o dispositivo, nas quais se fixa a roldana para o cabo do bailer.

O tubo é mantido com grampos especiais para que não desça muito fundo. Conforme necessário, o comprimento do tubo de revestimento é aumentado, soldando, aparafusando ou brasando os tubos uns aos outros.

Acredita-se que um poço raso pode ser primeiro perfurado e depois os tubos instalados, mas é muito mais sensato instalar os tubos imediatamente. Isso certamente evitará o desabamento das paredes do poço.

É muito importante instalar corretamente o primeiro tubo de revestimento no poço. Sua posição é ajustada com nível e cuidadosamente fixada. A posição dos demais tubos é ajustada com base no primeiro. Se desde o início o tubo for colocado torto, isso pode dificultar a perfuração, a instalação da bomba do filtro, a manutenção do poço, etc.

A camada superior de solo argiloso geralmente é muito densa devido à grande quantidade de inclusões argilosas. Ela é perfurada com um copo de sondagem, cujo dispositivo foi descrito acima. O procedimento é o mesmo do bailer: lança-se no poço, retira-se, limpa-se, etc. Após atravessar essa seção difícil, pode-se usar novamente o bailer.

Para facilitar a conexão dos tubos de revestimento, as extremidades superior e inferior do tubo a ser anexado à coluna já aprofundada são fixadas com grampos especiais, de metal ou de madeira.

Podem surgir dificuldades ao atravessar um aquífero movediço, se durante a perfuração o furo passar por essa camada rica em água. Alguns mestres consideram que, para acelerar o trabalho, faz sentido injetar água no revestimento e remover o solo líquido.

Normalmente, a perfuração com balde vazado é realizada "a seco". Isso permite determinar com bastante precisão o aparecimento de água no poço, indicando que o aquífero foi alcançado.

Parar a perfuração assim que a água aparecer no poço é um erro comum entre perfuradores novatos. Recomenda-se continuar a perfuração e aprofundar-se na próxima camada de solo cerca de meio metro. Assim, será garantida a vazão máxima do poço. Depois disso, resta bombear o poço, baixar a bomba, instalar a cabeça do poço, etc.

Escolha: com filtro ou sem?

Para evitar a entrada de contaminantes no poço, uma segunda tubulação com filtro de poço é instalada no interior do furo. Ele é fabricado a partir de um longo segmento de tubo, cujo diâmetro deve ser menor que o diâmetro do tubo de revestimento. A parte superior do tubo é usada para o selo, e na parte central são feitos muitos furos.

No segmento de tubo do qual é feito o filtro do poço, devem ser feitos uma série de furos frequentes e suficientemente grandes. Essa perfuração garantirá a rápida entrada de água filtrada no poço.

A área perfurada é coberta com uma tela de malha holandesa, mas em último caso, uma tela comum de malha fina também serve, por exemplo, com parâmetros 0,2x0,13. A tela pode ser fixada com arame.

A parte inferior do filtro é um decantador, não sendo necessária perfuração ali. Se em um poço feito pelo método de trado, o filtro pode ser descido usando hastes conectadas entre si, então na perfuração por percussão com cabo, o filtro é entregue usando um cabo de aço.

O filtro perfurado para o poço deve ser coberto com uma tela metálica de malha holandesa e fixado com arame de aço inoxidável. Em vez da tela de malha holandesa, pode-se usar uma tela comum, suficientemente fina.

Isso não permite pressionar o filtro com força para garantir a vedação da estrutura ao conectar ao selo. Nesse caso, pode-se usar efetivamente a fita de vedação pré-comprimida (PSUL) – uma fita de vedação pré-comprimida. Este material é amplamente utilizado na instalação de janelas de PVC.

Essa fita deve ser enrolada na borda do filtro e imediatamente baixada no poço, pois a PSUL se expande rapidamente. Se o filtro for baixado imediatamente após enrolar a fita, ela se expandirá na parte inferior e garantirá uma vedação confiável do filtro. Depois que o filtro é baixado, o tubo de revestimento é cuidadosamente levantado.

PSUL – fita de vedação pré-comprimida autoexpansível usada na instalação de janelas de PVC, mas adequada para criar o selo do filtro do poço. É necessário enrolar o PSUL aproximadamente 30 cm na parte superior do filtro e imediatamente baixá-lo no poço.

Ao mesmo tempo, a maior parte do filtro deve ficar abaixo do nível da borda do tubo de revestimento. Para levantar o tubo, podem ser usados dois macacos de cinco toneladas. A parte do tubo retirada à superfície é cortada ou desaparafusada. Para evitar que a braçadeira deslize, soldam-se pedaços de vergalhão ao pedaço saliente do tubo.

O método de perfuração por percussão com cabo permite criar um poço sem filtro. Para configurá-lo dessa forma, é necessário baixar o tubo de revestimento cerca de 0,5 metro abaixo do aquífero. Na perfuração 'molhada' com trado ou com testemunhador, é difícil extrair o testemunho do poço. O bailer extrai facilmente rochas detríticas soltas e saturadas de água.

Esquema de um poço sem filtro: 1 – poço; 2 – aquífero; 3 – funil de captação de água; 4 – teto; 5 – coluna de revestimento; 6 – areia; 7 – cavidade formada durante o bombeamento de areia por airlift.

Depois que o tubo de revestimento está firmemente instalado, duas mangueiras são baixadas no poço. Por uma delas, um fluxo de água é fornecido ao poço, e pela segunda, ar é injetado com um compressor. Dessa forma, obtém-se o chamado airlift, e o fluxo de água evita a formação de um tampão de areia.

Como resultado, uma mistura de água, areia e ar passará pelo tubo de revestimento, que deve ser drenada para um recipiente separado. Quando a mistura decantar, deve-se medir o volume de areia lavada do poço. De acordo com os manuais, cada metro cúbico dessa areia equivale a aproximadamente 4,5 metros cúbicos de vazão.

Outro artigo apresenta os métodos de perfuração com testemunhador e com trado para poços de captação de água, que recomendamos conhecer.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Demonstração visual de perfuração de poço com bailer:

Vídeo #2. Combinação de perfuração com trado em solo duro e uso de bailer para atravessar areia fina saturada de água:

Vídeo #3. Opção interessante de construção de bailer e copo de perfuração:

A perfuração por percussão com cabo tem muitas vantagens sobre o método mais comum de perfuração com trado. O bailer e outros dispositivos podem ser facilmente feitos com materiais disponíveis. O processo de perfuração também é simples, especialmente se possíveis problemas forem previstos desde o início.

Você tem experiência pessoal em perfuração manual? Surgiram dúvidas ao ler o material apresentado, deseja compartilhar detalhes que só você conhece? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo, faça perguntas, deixe fotos sobre o tema.