Cómo perforar un pozo con sus propias manos: métodos para una perforación autónoma y económica

¿Ha decidido construir un pozo en su propio terreno para abastecer a su hogar y a su familia de suficiente agua limpia? Sin embargo, ¿le ha dejado atónito el costo que implicaría su perforación? Reconozca que esta tarea, aunque bastante costosa, es extremadamente necesaria.

El alto costo naturalmente lleva a buscar alternativas a los servicios de los perforadores. Le explicaremos cómo perforar un pozo con sus propias manos. Le ayudaremos a comprender las particularidades de la perforación y el acondicionamiento de la fuente de agua; esta es una tarea completamente factible para quienes no temen al trabajo pesado.

En el artículo se analizan diferentes métodos de construcción de un pozo. Al familiarizarse con ellos, comprenderá si puede realizar todas las operaciones necesarias. Para una mejor asimilación de la información presentada, el artículo incluye fotos y videos paso a paso que documentan el proceso de perforación y fabricación de herramientas de perforación en el hogar.

Tipos de captaciones de agua y tipos de suelo

Antes de comenzar los trabajos de perforación, se debe estudiar la composición del suelo en el terreno para tener al menos una idea aproximada de su futuro pozo.

Dependiendo de las características de la capa acuífera, se distinguen tres tipos de pozos:

• pozo abisinio;
• pozo de filtro;
• pozo artesiano.

El pozo abisinio (o pozo de aguja) puede instalarse prácticamente en cualquier lugar. Se perfora donde la capa acuífera se encuentra relativamente cerca de la superficie y está asociada a arenas.

Para su perforación se utiliza la tecnología de hincado, que no es adecuada para la construcción de otros tipos de pozos. Generalmente, todos los trabajos pueden realizarse en un solo día hábil.

Este diagrama permite estudiar las características de la construcción de diferentes pozos para comprender mejor la tecnología de su perforación y elegir el método adecuado (haga clic para ampliar)

Pero el caudal de estos pozos es pequeño. Para abastecer la casa y el terreno con suficiente agua, a veces tiene sentido hacer dos pozos de este tipo en el terreno. Las dimensiones compactas del equipo permiten instalar dicho pozo directamente en el sótano sin mayores problemas.

Los pozos de filtro, que también se denominan pozos 'sobre arena', se construyen en terrenos donde la capa acuífera se encuentra relativamente poco profunda – hasta 35 metros.

Normalmente son suelos arenosos que se dejan perforar bien. La profundidad de un pozo filtrante suele variar entre 20 y 30 metros.

En este esquema se muestra claramente la estructura de un pozo filtrante. En su parte inferior es necesario instalar un filtro para evitar que la arena y el limo entren en el agua.

En el mejor de los casos, los trabajos tomarán dos o tres días. El pozo de filtro necesita un buen mantenimiento, ya que la presencia constante de partículas de arena y limo en el agua puede provocar sedimentación o arenización.

La vida útil habitual de un pozo de este tipo puede ser de 10 a 20 años. El plazo puede ser mayor o menor dependiendo de la calidad de la perforación y su posterior mantenimiento.

Los pozos artesianos, también llamados pozos 'en caliza', son los más fiables, ya que el acuífero está asociado a formaciones rocosas. El agua se aloja en numerosas grietas de la roca.

Generalmente, este tipo de pozo no corre riesgo de colmatación, y su caudal puede alcanzar aproximadamente 100 m³/h. Sin embargo, la profundidad a la que se debe perforar suele ser considerable: de 20 a 120 metros.

Por supuesto, perforar este tipo de pozos es más difícil, y se requerirá mucho más tiempo y materiales para realizar los trabajos. Un equipo profesional puede completar el trabajo en unos 5-10 días. Pero si perforamos un pozo en el terreno por nuestra cuenta, puede llevar varias semanas, incluso un mes o dos.

Pero el esfuerzo vale la pena, ya que los pozos artesianos pueden funcionar sin problemas durante medio siglo o más. Además, el caudal de un pozo de este tipo permite abastecer de agua no solo a una casa, sino también a un pequeño pueblo. Sin embargo, para la construcción de una obra de este tipo no son adecuados los métodos de perforación manual.

Las propiedades físico-mecánicas de los suelos también son de gran importancia al elegir el método de perforación.

Durante los trabajos puede ser necesario atravesar diversas capas, por ejemplo:

• arena húmeda, que se deja perforar con relativa facilidad por casi cualquier método;
• arena saturada de agua, que solo puede extraerse del pozo con una cuchara de perforación;
• rocas de grano grueso (depósitos de grava y guijarros con rellenos arenosos y arcillosos), que se perforan con cuchara o copa según el relleno;
• arena movediza, que es arena fina saturada de agua, que solo se puede extraer con cuchara;
• marga, es decir, arena con abundantes inclusiones de arcilla, plástica, un terreno que se perfora bien con barrena o copa de sondeo;
• arcilla, roca plástica, que la barrena o la copa pueden perforar.

¿Cómo saber qué tipos de suelo hay bajo la superficie y a qué profundidad está el acuífero? Por supuesto, se pueden solicitar estudios geológicos del suelo, pero ese procedimiento no es gratuito.

Casi todos eligen la opción más sencilla y económica: preguntar a los vecinos que ya han perforado un pozo o han construido un pozo. El nivel del agua en su futura fuente de agua será aproximadamente a la misma profundidad.

Perforar un nuevo pozo a poca distancia de una estructura existente puede no seguir exactamente el mismo escenario, pero lo más probable es que sea muy similar.

Métodos simples de perforación de pozos

Los perforadores profesionales cuentan con equipo y herramientas que les permiten perforar un pozo bastante profundo literalmente en un par de días. Pero el aficionado por lo general no tiene esos recursos ni las habilidades para trabajar con ellos. Sin embargo, existen métodos de perforación que no lo requieren. Los más utilizados son la perforación con sinfín o el método de percusión con cable.

Método n.º 1: perforación con barrena

Como su nombre indica, en este método de perforación se utiliza una barrena o un taladro. El dispositivo consiste en una varilla con una herramienta de trabajo en el extremo. En este método también se usa un cincel para romper rocas, si es necesario. La barrena tiene forma de tornillo, cuyo diámetro puede variar.

Literalmente se atornilla en el suelo, y las paletas del tornillo ayudan a extraer el material perforado del pozo.

En el esquema se muestra la perforación con barrena. La barrena se fija en un trípode y se gira manualmente, extrayéndola periódicamente para liberar el pozo del suelo suelto.

La perforación se realiza de la siguiente manera:

1. Girando la varilla de la barrena, se hace una depresión vertical en el suelo.
2. A medida que el pozo se profundiza, la barrena con el suelo suelto se eleva periódicamente a la superficie.
3. A medida que el pozo se alarga, se va alargando la varilla añadiendo nuevas secciones.
4. Para alargar la varilla se utiliza una conexión roscada segura o abrazaderas.
5. Las paredes del pozo se protegen inmediatamente con tuberías de revestimiento.
6. Se limpia la barrena y se continúa el trabajo.
7. Se perfora hasta alcanzar el acuífero.
8. Se recomienda atravesar completamente el acuífero y profundizar en la capa de suelo subyacente aproximadamente 0,5 m.
9. Se extrae la barrena del pozo.
10. Con la ayuda de la varilla de perforación, se introduce un filtro dentro de la columna de revestimiento.
11. Se levanta la tubería de revestimiento de manera que su borde inferior quede aproximadamente en el centro del estrato acuífero, y no que se apoye en el terreno.

Después de esto, la perforación propiamente dicha puede considerarse terminada. Se debe purgar el pozo, bajar la bomba en él, instalar la cabeza del pozo, etc.

Se cree que con un tornillo sinfín solo se puede perforar un pozo relativamente poco profundo – de unos 20-30 m de profundidad. Sin embargo, mucho depende del estado del terreno. Para perforar arenas sueltas y depósitos de grandes fragmentos, se recomienda usar una cuchara de perforación.

En la perforación con tornillo sinfín se puede usar una plataforma de perforación que mantiene el equipo en la posición correcta. Para levantar la broca hacia arriba, se puede usar un motor. Si se realiza la denominada perforación 'húmeda', se debe prever un lugar para el suelo húmedo extraído del pozo, para la decantación del agua, etc.

Para facilitar el proceso de extensión de la tubería de revestimiento, su posición se fija mediante abrazaderas especiales que se pueden fabricar por sí mismo.

Al elegir la perforación con sinfín, se debe recordar que la presencia de agua en el pozo tiene un efecto destructivo en sus paredes.

A veces se pueden encontrar recomendaciones de realizar primero la perforación y solo luego comenzar la instalación de las tuberías de revestimiento. En la perforación con sinfín, así como en cualquier otra, es más seguro colocar la columna de revestimiento inmediatamente a medida que se profundiza.

Método n.º 2: perforación rotativa

Hablando de los métodos de perforación rotativa (y precisamente a ellos pertenece el método de sinfín), vale la pena mencionar la perforación con rotor. Este método es el que más suelen usar los perforadores para excavar en rocas. Para su implementación se utiliza una plataforma de perforación especial con rotor.

La perforación se realiza con la misma broca, pero no se gira manualmente, sino con un motor. El rotor transmite el momento de giro a la barra de perforación, es decir, al equipo ubicado en la profundidad del terreno.

El suelo se destruye, la herramienta se profundiza en la roca. Para eliminarla, se introduce agua a presión en el pozo, que arrastra los pequeños fragmentos de suelo, o se extrae todo con la cuchara.

La perforación rotatoria se realiza con una plataforma de perforación especial. Fabricar dicho equipo por cuenta propia es difícil, sin embargo, se puede alquilar.

El método rotatorio no es muy adecuado para la perforación por cuenta propia, ya que el equipo para ello no se puede fabricar en un par de horas 'de forma casera'. Es necesario comprar, alquilar o pedir prestada una plataforma de perforación especial con motor. Por cierto, estos dispositivos no funcionan solo con electricidad, también hay modelos con generador de gas.

Además de la plataforma, se necesita equipo para lavado intensivo del pozo y/o un compresor potente para su purga. Finalmente, se requieren habilidades para trabajar con dichos dispositivos.

El taladro debe girar casi de manera continua, y los imprevistos que surjan, como su atascamiento en la roca, deben resolverse con destreza y rapidez. Al maestro principiante generalmente le resulta más sencillo trabajar con una barrena casera o con una cuchara.

En la llamada perforación “húmeda”, las paredes del pozo se mojan, lo que reduce su resistencia, por lo que se debe bajar inmediatamente la tubería de revestimiento en el pozo.

Sin embargo, la perforación rotativa tiene una serie de ventajas innegables – es el método de perforación más rápido y generalmente puede aplicarse a casi cualquier tipo de suelo. Sin embargo, con este método de perforación, cuando hay agua presente casi constantemente en el pozo, es especialmente importante comenzar inmediatamente la instalación de la columna de revestimiento para evitar el colapso de las paredes.

Método n.º 3: perforación con cuchara (método de percusión por cable)

El método de percusión por cable o la perforación con cuchara difiere significativamente de la perforación con barrena helicoidal y la perforación rotativa, ya que en este caso no es necesario girar nada.

La cuchara es un segmento de tubería largo y estrecho con una válvula y un borde inferior afilado. La perforación por método de percusión con cable se realiza según el siguiente esquema:

1. En el suelo, con ayuda de un taladro de jardín, se hace un agujero (así es más fácil comenzar el trabajo).
2. Sobre este agujero se instala un trípode con una polea.
3. En la polea se coloca un cable, al cual está suspendida la cuchara.
4. La cuchara se deja caer en el pozo desde una altura de aproximadamente 1,5-2 metros sobre el suelo.
5. Al golpear el suelo, el borde afilado de la cuchara afloja la roca, que luego es atrapada por la válvula del dispositivo.
6. La válvula impide que el suelo se derrame de nuevo en el pozo.
7. Los golpes se repiten varias veces para que entre la mayor cantidad posible de suelo en la cuchara.
8. Luego se saca la cuchara del pozo y se limpia de suelo.
9. La operación se repite hasta la aparición del acuífero, después de lo cual se recomienda continuar la perforación y profundizar en la siguiente capa.
10. A medida que se profundiza el pozo, se introduce en él la columna de revestimiento, aumentándola gradualmente.

Para que sea más fácil extraer la cuchara llena de suelo pesado, el cable se conecta a un cabrestante equipado con un motor eléctrico. El lavado con agua en la perforación por percusión con cable generalmente no se utiliza.

Se recomienda solo en casos particulares, por ejemplo, para acelerar el paso de arenas movedizas. Esto garantiza una resistencia suficientemente alta de las paredes del pozo, es decir, una perforación de mayor calidad.

Para una perforación más eficiente, la cuchara se suspende de un trípode, y el dispositivo lleno de suelo se extrae del pozo con la ayuda de un cabrestante y un motor.

La ausencia de agua en el fondo también permite diagnosticar con bastante precisión la entrada en el acuífero. En la perforación “húmeda”, los maestros inexpertos a veces lo atravesaban y continuaban profundizando el pozo sin ninguna necesidad.

La perforación por cable a percusión permite crear los llamados pozos sin filtro. Para ello, debajo de la tubería de revestimiento se excava una cavidad en la arena que sirve como sedimentador de agua. Luego, se eleva ligeramente la columna de revestimiento.

En este método de perforación no solo se utiliza la cuchara, sino también el llamado vaso de percusión. Es un tubo estrecho similar, con un borde inferior afilado, destinado a aflojar y extraer el terreno.

A diferencia de la cuchara, el vaso de percusión no está provisto de válvula, ya que esta herramienta es eficaz al atravesar rocas viscosas y plásticas, principalmente margas.

El vaso que cae al fondo se llena con roca cohesiva (marga, limo arenoso) que se retiene de forma natural. En las paredes del vaso se hacen largas ranuras estrechas a través de las cuales se limpia el terreno, por ejemplo, con un trozo de varilla de refuerzo, etc.

En la perforación por percusión con cable se puede usar eficazmente tanto la cuchara como el vaso, trabajando con ellos al atravesar diferentes capas de suelo. La perforación por percusión con cable es un método simple, antiguo y bastante confiable. Sin embargo, con justicia se considera bastante laborioso y requiere mucho tiempo.

La perforación independiente de un pozo profundo con cuchara puede llevar varias semanas e incluso un par de meses. Pero de esta manera se puede crear un pozo de profundidad considerable – más de 40 metros. Algunas fuentes afirman que incluso estructuras de 100 metros están al alcance de la cuchara.

Si es posible, se pueden combinar diferentes métodos de perforación para acelerar los trabajos y aumentar su eficiencia. Por ejemplo, para atravesar una capa de marga se puede utilizar un taladro helicoidal, mientras que las arenas movedizas es mejor atravesarlas con una cuchara.

Luego se puede volver a utilizar el taladro. Es cierto que la perforación combinada requiere una mayor cantidad de herramientas, lo que no siempre es posible.

Método n.º 4: perforación de pozo tipo aguja

En un terreno con una capa freática cercana a la superficie, se puede obtener agua casi un par de horas después de comenzar los trabajos.

Para la perforación de un pozo abisinio es necesario:

1. Perforar en el terreno una abertura larga de 5 a 8 cm de diámetro, de manera que se llegue hasta las arenas movedizas.
2. Insertar en la abertura un tubo de revestimiento estrecho, a cuyo extremo inferior se le ha colocado un punzón afilado y un filtro.
3. Hincar el tubo en el terreno hasta alcanzar la capa acuífera.
4. Alargar el tubo según sea necesario.

La perforación inicial se realiza con un sinfín largo y estrecho, cuya longitud se va incrementando gradualmente. Una vez que aparezca agua en la tubería, la perforación puede considerarse completada. Dado que la profundidad de los pozos abisinios es pequeña, generalmente se utilizan bombas de superficie en lugar de sumergibles: bombas de superficie.

Al perforar un pozo abisinio, primero se utiliza un taladro helicoidal estrecho para atravesar el terreno duro y llegar hasta las arenas movedizas.

En este pozo no se introduce una manguera; su función la realiza la propia tubería estrecha. La bomba se instala directamente en la parte superior del pozo abisinio.

La tubería de revestimiento, que a su vez es el tronco de la excavación, se alarga en tramos de 1 a 3 metros, y las conexiones roscadas se sellan cuidadosamente con enrollamiento y sellador de silicona. El tamaño compacto permite instalar dicho pozo incluso en el sótano de una casa particular, para no ocupar espacio en el terreno.

El pozo abisinio también se llama pozo de aguja, ya que el dispositivo de la tubería de revestimiento con punta de filtro realmente se asemeja a una aguja. Las conexiones roscadas de dicha tubería deben sellarse cuidadosamente.

Para hacer el filtro del pozo de aguja, se hace una serie de orificios de aproximadamente 10 mm de diámetro en la parte inferior de la tubería. La sección perforada se cubre externamente con una capa de malla metálica especial de tejido de galón. Este filtro evitará de manera confiable la entrada de arena fina al pozo.

Al averiguar cómo perforar por su cuenta un pozo abisinio o un pozo de aguja, se debe prestar especial atención al método de hincado de la columna de tuberías de revestimiento estrechas. Esta operación se puede realizar con la ayuda de una barra o un mazo. Como barra se utiliza una varilla metálica larga que se va alargando gradualmente, ya que desciende junto con la tubería de revestimiento.

Los golpes de la barra durante el trabajo inciden en la punta. Al mismo tiempo, las conexiones de la tubería también experimentan una carga adicional y pueden deformarse. A veces, con golpes fuertes, la conexión de manguito puede simplemente romperse durante el hincado, lo cual es inadmisible. El pisón – es un peso con un orificio.

En el extremo superior de la tubería de revestimiento se coloca una cabeza especial, sobre la cual se aplican los golpes para hincar la tubería a la profundidad deseada. Con este método de hincado, la carga se distribuye de manera más uniforme, pero la integridad de las conexiones aún corre peligro. Por lo tanto, para perforar un pozo abisinio solo se deben utilizar materiales de alta calidad.

En este caso, solo es apropiada una conexión roscada que sea coaxial con el centro de la tubería. Esta rosca solo se puede realizar correctamente en un torno. Una tubería rota causará muchos problemas al maestro, ya que es prácticamente imposible extraer el fragmento de columna atascado en el suelo.

Habrá que comenzar el trabajo de nuevo y los gastos aumentarán notablemente. Pero si por alguna razón no se logra perforar un pozo abisinio, casi todos los materiales se pueden reutilizar.

Fabricación de herramientas de perforación

Como se mencionó anteriormente, los dispositivos de perforación se pueden fabricar usted mismo, pedir prestados a amigos o adquirir productos de fabricación industrial.

A veces se puede alquilar un equipo de perforación. Sin embargo, el objetivo de la perforación por cuenta propia suele ser reducir al máximo los costos. La forma más sencilla de perforar de manera económica es fabricar herramientas con materiales improvisados.

En el esquema se presenta el diseño de diversas herramientas para perforación. Con la ayuda de un cincel se puede aflojar el suelo especialmente duro, y luego se extrae con una barrena, un cucharón u otro dispositivo.

Opción n.º 1: barrena helicoidal y barrena de cuchara

La perforación manual se puede realizar con una barrena espiral o de cuchara. Para fabricar el modelo espiral se toma una barra gruesa y puntiaguda, a la que se sueldan cuchillas. Estas se pueden fabricar a partir de un disco de acero cortado por la mitad. Se afila el borde del disco y luego se sueldan las cuchillas a la base a una distancia de unos 200 mm de su borde.

La barrena para perforación con tornillo sinfín, hecha a mano, puede tener diferentes diseños. Sus elementos obligatorios son cuchillas con bordes afilados y un cincel instalado en la parte inferior.

Las cuchillas deben estar colocadas en ángulo con respecto a la horizontal. Se considera óptimo un ángulo de unos 20 grados. Ambas cuchillas se colocan una frente a la otra. Por supuesto, el diámetro de la barrena no debe superar el diámetro de la tubería de revestimiento. Normalmente es adecuado un disco de unos 100 mm de diámetro. Las cuchillas de la barrena terminada deben afilarse bien, lo que facilitará y acelerará la perforación.

Otra variante de la barrena espiral se puede hacer con una varilla y una tira de acero para herramientas. El ancho de la tira puede variar entre 100 y 150 mm.

El acero debe calentarse, enrollarse en espiral, templarse y luego soldarse a la base. La distancia entre las espiras debe ser igual al ancho de la tira con la que se fabrica. El borde de la espiral se afila cuidadosamente. Cabe señalar que en condiciones domésticas no es fácil hacer una barrena así.

Se puede hacer un tornillo sinfín en espiral para perforación con un tubo y una tira de acero, pero no siempre es fácil enrollar correctamente la tira en espiral, soldar y templar la herramienta en condiciones domésticas.

Para fabricar una barrena de cuchara se necesitará un cilindro metálico. En condiciones de fabricación casera, lo más sencillo es usar un tubo del diámetro adecuado, por ejemplo un tubo de acero de 108 mm.

La longitud de la pieza debe ser de unos 70 cm; con un dispositivo más largo será difícil trabajar. En este cuerpo se debe hacer una ranura larga y estrecha, vertical o en espiral.

La barrena de cuchara casera se fabrica más fácilmente a partir de un trozo de tubo del diámetro adecuado. El borde inferior se dobla y se afila, y a lo largo del cuerpo se hace una abertura para limpiar la barrena.

En la parte inferior del cuerpo se montan dos cuchillas en forma de cuchara, cuyo filo se afila. Como resultado, el suelo se rompe tanto con los bordes horizontales como con los verticales de la barrena.

La roca desmenuzada entra en la cavidad de la barrena. Luego se extrae y se limpia a través de la ranura. Además de las cuchillas, en la parte inferior de la barrena, a lo largo del eje, se suelda una broca. El diámetro del agujero hecho con esta barrena será ligeramente mayor que el propio dispositivo.

Opción n.º 2: cuchara y muestreador

Para hacer una cuchara de perforación, lo más sencillo es también tomar un tubo metálico de diámetro adecuado. El grosor de las paredes del tubo puede alcanzar los 10 mm, y la longitud suele ser de 2 a 3 metros. Esto hace que la herramienta sea lo suficientemente pesada como para que, al golpear el suelo, se produzca una excavación eficaz.

A la parte inferior de la cuchara de perforación se le coloca una zapata con una válvula de aleta. La válvula tiene la forma de una placa circular que cierra herméticamente el corte inferior del tubo y está presionada por un resorte bastante potente.

Sin embargo, no se necesita un resorte demasiado fuerte, de lo contrario el suelo simplemente no entraría en la cuchara. Al extraer la cuchara, la válvula estará presionada no solo por el resorte, sino también por el suelo acumulado en su interior.

El borde inferior de la cuchara se afila hacia adentro. A veces se sueldan al borde piezas afiladas de varilla de refuerzo o piezas de metal triangulares afiladas.

En la parte superior se hace una rejilla protectora de alambre grueso y se suelda un mango, al que se fija un cable metálico. De manera similar se fabrica el vaso, solo que aquí no se necesita válvula, y en el cuerpo se debe hacer una ranura para limpiar el dispositivo.

Algunos consejos útiles

Una vez que el pozo está listo, hay que prestar atención a varios detalles importantes. Por ejemplo, para que el agua en el pozo se mantenga fresca, es necesario asegurar la entrada de aire fresco en la tubería de revestimiento.

Para ello se hacen varios orificios de ventilación. La parte superior del pozo no debe sellarse con mampostería, se cubre con una tapa abatible para poder sacar la bomba, inspeccionar la tubería, etc., si es necesario.

Al finalizar los trabajos, es imprescindible enviar a analizar el agua del pozo para verificar el contenido de diversas impurezas. Cualquier problema con la calidad del agua generalmente se resuelve seleccionando los filtros adecuados.

El agua para análisis no se toma inmediatamente después de la perforación, sino después de un tiempo, para que desaparezcan las contaminaciones causadas por la perforación.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. Resumen de diversas herramientas caseras para perforación – barrenas, cucharones y otros útiles:

Video #2. Demostración del método de perforación por cable a percusión:

Video #3. Proceso de construcción de un pozo abisinio:

Perforar un pozo no se puede considerar una tarea sencilla que esté al alcance de cualquiera. Sin embargo, muchos artesanos han logrado hacerlo y han proporcionado a su hogar un suministro de agua autónomo. La determinación y las acciones correctas suelen conducir al resultado deseado.

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