Бурение скважины своими руками необходимое оборудование и технология бурения

Поговорим о технологии

Есть несколько основных типов бурения применимых в нашем случае. Это канатно-ударное бурение и вращательное бурение. Небольшие установки вращательного бурения с промывкой изначально более сложны и нормально бурят только очень мягкий грунт, проверено практикой.

Если хочется большего, то продеться соблюсти следующие условия:

• вес в рабочем состоянии не менее 1500 кг
• реализация на гидравлике
• телескопическая мачта около 5 метров

Из минусов: сложность в реализации, затратность, меньшая мобильность. Из плюсов: возможность проводить работы под углом.

С ударным бурением все намного проще. Сама технология появилась еще 3000 лет назад в Китае и смысл ее в следующем. В скважину сбрасывается тяжелое, остроконечное долото разрушающее  породу. Долото закреплено на тросе, для подъема которого, как вы уже догадались, можно использовать любой двигатель достаточной мощности.

Пример реализации буровой канатно ударного типа

В этом случае самодельный буровой станок получается достаточно компактным, надежным и имеет большой запас прочности при всей своей простоте. Работу вполне можно выполнять самостоятельно, но мы рекомендуем пригласить напарника. Иногда, при доставании грунта из бура лучше будет работать вдвоем. Глубина, как показала практика, может быть достаточно большой для бурения на воду, на простых грунтах более 100 метров. Технология очень проста и не требует никаких дополнительных расходов на помпы, буровой раствор и т.д.

Бросил бур – выбил грунт. За один удар может набираться до метра грунта, но обычно это 20 — 40 см. По срокам, работа над 40 метровой скважиной занимает около 7 дней.

Самодельная малогабаритная буровая установка состоит из элементов, часть из которых можно создать собственноручно. Для этого достаточно болгарки, сварочного аппарат, дрели и набора инструментов. Но наиболее важные элементы, такие как вертлюг и замки буровой штанги, изготавливаются на высокоточных станках, поэтому покупать их все же придется.

Ямобур самодельный

Классический диаметр инструмента — около 260 мм. Но если мы захотим изготовить его собственноручно, то можно не ограничивать воображение. Диаметр ямобура бывает разным, смотря для чего он изготавливается. Размеры полностью будут зависеть от ширины лопастей. Вы можете выбрать любой размер, все равно придется сделать эскиз. Ремонт на даче — это хороший повод создать ямобур. Чертежи вполне можно выполнить своими руками.

Выбор конструкции

Бур создается либо усиленной, либо простой конструкции. Отличаются они следующими параметрами:

• Вес.
• Размер и объем.
• Возможность транспортирования.
• Широта применения.
• Простота хранения.

Для стандартной маленькой конструкции потребуется:

• Металл.
• Острое лезвие, созданное из детали машины.

Сборка

Чтобы собрать стандартный ямобур, к металлу присоединяем лезвия из специальной рессоры — выходят готовые лопасти, которые должны быть похожи на топор, чтобы при бурении они не согнулись, а все попавшие корешки были порублены. Такой ямобур подходит для рытья ям глубиной не более 1,5 м.

Для более сложной конструкции устройство дополняют трубкой огромного диаметра или листом из металла, который нужно оборачивать по кругу лопастей, делая винт. Одно из этих усилений плотно приваривается к основному стержню или лопастям. Устройство отличается от бура простой конструкции лопастями, прикрученными, как винтовая лестница. Этим можно достичь огромной прочности. Лопасти не затупятся, а выгибаясь, будут принимать свое привычное положение и не сломаются.

Ручку устройства стоит сделать съемной, тогда в случае вспомогательного увеличения высоты можно будет прибавить еще трубочки или поменять на ручку огромного размера. При создании рукоятки для устройства необходимо предусмотреть, что, возможно, в нее придется вставить рычаг для изготовления специального момента силы.

Рекомендация: когда прибор будет собран полностью, стоит максимально раскалить его и опустить в машинное масло. Такая обработка придает больше прочности и гибкости.

Инструменты

Необходимо заранее приготовить все, что может потребоваться во время работы, дабы потом не отвлекаться и не бегать за каждой деталью:

• Дрель.
• Специальный круг.
• Гладкая и подходящая арматура.
• Токарный станок.
• Лист из стали.
• Сварка.
• Кусочек газовой трубы.

Процесс работы

Вначале нужно сделать все заготовки. Для этого из листа стали вырежем наши лезвия. Диаметр лезвий будет на 5 мм больше, чем размеры ямы. Получается, что он может быть любым. Перед началом работы нужно определиться с тем, что мы будем бурить, и какой ширины нам нужны отверстия. Можно еще создать лезвия разных диаметров.

В каждом взятом лезвии необходимом просверлить дырки, куда будет погружаться арматура (основание для бура). При этом отверстия создаем на 1 мм больше, чем диаметр самой арматуры.

Потом сделаем втулки из стали. Для этого потребуется токарный станок. Далее, сделаем два радиальных отверстия в выбранной втулке. А в отверстиях необходимо сделать резьбу. Получается, что через них с помощью болта или гайки будут присоединены лезвия с главной арматурой.

С помощью наждачного круга вырежем небольшой сектор на лезвиях. Лишние концы сектора вытянем таким способом, чтобы сделать винтовую поверхность. Снизу вырез затачиваем под углом в 45 или 60 градусов. На этом шаге лезвия из заготовок превращаются в готовые острые лопасти.

Наждачным кругом создаем лыски на арматуре глубиной где-то три мм. Лыски стоит делать, отойдя от углов стойки на восемь или десять сантиметров.

Нижний конец стойки придется тоже заточить. Угол заточки — 25−300. Там же создаем канавки в форме спирали. Для этого нам необходимо воспользоваться специальным кругом.

На конец стойки можно спокойно присоединить сверло по металлу. Из-за этого установка бура быстро будет входить в твердую почву и не сломается.

К арматуре — стойке нашего бура — присоединяем ручку, лучше всего съемную. На стойке рукоятку можно присоединять при помощи втулки.

Ложковый тип

Рисунок 1. Ложковые конструкции бура.

На рис. 1 можно увидеть ложковые конструкции, где а — конструкция с ковшеобразным резцом, б — устройство с резцом и отгибами.

В грунтах, которые устойчивы к осыпанию, лучше всего использовать буры ложкового типа. Подобный ручной бур имеет форму цилиндра, в боковом основании которого производится продольная прорезь. В некоторых случаях форма подобной прорези имеет вид спирали. Чаще всего длина ложкового бура не превышает 70 см. Извлекаемый грунт удерживается в цилиндре благодаря собственному сжатию и прилипанию. Чем больше сыпется грунт, тем уже нужно делать прорезь в инструменте. Чтобы изготовить цилиндр, понадобится использовать листовую сталь, которая сворачивается по заданному диаметру. Рекомендуется подобрать кусок трубы цилиндрической формы, который подходит по размерам.

Ложковый бур вынимает грунт не только своими нижними кромками, которые расположены горизонтально, но и вертикальной кромкой. Грунт будет скапливаться в полости цилиндра. В некоторых случаях к нижней части инструмента приваривают обыкновенное сверло по металлу, которое располагается строго по оси штанги.

Классическая схема ручного бурения скважины.

Главная особенность ложкового приспособления заключается в том, что оси сверла и штанги будут совпадать, в то время как линия оси корпуса механического бура вместе с режущей продольной кромкой будет смещена приблизительно на 1-1,5 мм относительно центральной линии оси. Благодаря подобному взаимному размещению осей с помощью данного инструмента можно бурить скважины большего диаметра, чем само приспособление. Это стало возможным благодаря удалению грунта с боковых стенок шахты продольной режущей кромкой. Чтобы очистить инструмент от изъятого грунта, бур нужно время от времени поднимать наверх.

Бур ложкового типа способен с легкостью проходить внутри обсадных труб, которые устанавливаются для того, чтобы предупредить обрушение шахты колодца.

Изготовить подобный инструмент сможет любой человек, который привык пользоваться инструментами собственного производства.

Немного теории

Буры подразделяются на:

• ложковые буры
• змеевиковые буры
• буровые долота (наш случай)

Ложковый бур

Применяют, в основном, для местности с пластичными породами (грунт в виде смеси песка и глины, или просто глиняный). Здесь можно воспользоваться двумя вариантами исполнения. Первый вариант – это когда низ ложки выглядит ковшеобразным резцом. При этом с левой стороны он в виде резца, а с правой – как поперечный выступ. Второй вариант – сделать ложку из трубы, подобрав для этого трубу с самым подходящим диаметром.

Змеевиковый бур

Бур внешне похож на бурав по дереву. Применяют его для бурения плотных суглинков. Действие змеевикового бура подобно действию штопора. Вращаясь, он вкручивается в породу. Режущее лезвие змеевика выглядит в форме хвоста ласточки. Оно обязательно должно быть закаленным. Самостоятельно изготовить такой бур будет непросто, поэтому можно просто приспособиться, заменив его ледовым буром или отрезками винтовых шнеков.

Буровые долота

Применяются для бурения твердых пород и каменистых отложений. Для проходки различных пород здесь важен применяемый угол заострения. Для твердых пород он составляет от 110 до 130 градусов, для более мягких пород – от 30 до 70. Также долота различаются между собой по форме, опять же в зависимости от породы. Именно их мы рекомендуем при создании самодельной буровой установки на воду.

Сам бур состоит из вертлюга, буровой штанги и лопастного бура. Через вертлюг подается буровой раствор к шлангу, находящемуся внутри штанги. Эту деталь самостоятельно изготовить не удастся, так как для этого требуется точное оборудование. Если не будет полной герметичности, может произойти утечка раствора.

Штанга – это приспособление для передачи вращения от рук к буру, или от двигателя к буру. Также, как уже было сказано выше, через нее идет шланг для бурового раствора. Эти элементы бура имеют длину от метра до 1,8 метра. Но длину можно и нарастить. Это делается при помощи замков с прямоугольной резьбой.

Лопастный бур обычно имеет две лопасти и используется непосредственно для бурения. Интересно также будет знать, что существуют еще желонки. Они нужны для бурения скважин ударно-канатным методом на рыхлых, сыпучих, водоносных слоях грунта. Желонки служат также для очистки скважин после того, как поработает долото или от скопившегося ила, мешающего притоку воды. На тросе желонку сбрасывают в забой, в ее полость входит грунт открывая клапан. При поднятии клапан закрывается и удерживает грунт внутри желонки.

Что касается вышки. Ее высота до пяти метров. Конструкция в виде треноги, сверху находится канатный блок. При ударном бурении здесь используется балансир. При этом инструмент со штангами с метровой ли полутораметровой высоты сбрасывается в забой. Балансир представляет собой крепкую доску или деревянный брус.

На этом наша вводная статья закончиться. Как видите, буровая своими руками не такой уж не решаемый вопрос. В следующем материале мы перейдем к практической части с рекомендациями, чертежами и примерной сметой.

Несколько фото и видео самодельных буровых в работе.

Процесс работы с желонкой

https://youtube.com/watch?v=hshE6a4XReg

Способы изготовления бурового стержня

Длина арматуры для изготовления трубы выбирается в зависимости от предназначения бура. Например, если устройство будет применяться для выкапывания лунок под кустарники или опорные столбы, то для его изготовления достаточно трубы длиной до 1,5 м. Более длинное приспособление создаст определенные неудобства при работе, так как величина штанги обратно пропорциональна сопротивлению металла усилию на скручивание.

Рис.4: Секции разъемного приспособления

Если владелец участка предполагает с помощью бура делать скважину глубиной более полутора метров, лучше сделать разъемную трубу с длиной секции от 1 до 1,2 м.

Сделать садовый бур своими руками можно несколькими способами:

1. Резьбовая муфта считается среди специалистов идеальным вариантом соединения штанг. Каждая секция внутри оснащается резьбой, соответствующей размеру трубы, и производится муфта определенной длины. Применение шплинтового фиксатора исключает возможность самопроизвольного раскручивания элементов бура.
2. При небольшом диаметре буровой трубы можно торцы каждой секции оснастить болтом и гайкой подходящего размера. Соединение выполняется при помощи сварочного автомата. Ненадежность варианта обусловлена тем, что на тонкостенной трубе сварочный шов и фиксация резьбовых соединений, как правило, обладают низкой прочностью.
3. Один из самых простых методов — это выполнение муфт из трубы, имеющей диаметр больше, чем у штанги. Муфта наглухо приваривается с одного конца первой секции. А с другой стороны в муфту вставляется вторая секция и так далее. Избежать проворачивания элементов можно с помощью установленного поперек секции болта, зафиксированного с другой стороны гайкой.

Садовый бур и его применение

Для тех людей, которые регулярно трудятся на своем участке, знакомы случаи, когда нужно быстро накопать много лунок либо своими руками для получения питьевой воды. Обычной лопатой и ломом невозможно получить правильные по форме и глубокие ямы, особенно когда бурится скважина. Для этой цели был изобретен садовый бур, который дает нужный диаметр и практически любую глубину бурения, если предусмотрено наращивание штанги.

Садовый бур обычно применяют для бурения отверстий на различные глубины.

Как правило, ручной садовый бур используется в грунтах без каменных примесей. Нормальной является почва с суглинистой или глиняной основой. Для того чтобы добраться до воды, приходится, пройдя плодородный слой в 40-60 см, пройти еще и глиняные пласты.

Для того чтобы изготовить бур, нужно иметь представление о том, как он должен работать, и общие чертежи.

Для изготовления бура своими руками потребуются следующие инструменты:

• болгарка с отрезным диском по железу;
• сварочный аппарат;
• сварочные струбцины;
• плашка по диаметру штанги;
• плашкодержатель;
• два газовых ключа;
• тиски;
• сварочная струбцина;
• электродрель.

Опыт таких работ своими руками показал, что простые режущие пластины большого диаметра малоэффективны, отбирают много сил и это делает бурение отверстий в земле трудоемким и долгим занятием. Профессиональная смекалка подсказала, что если добавить два укороченных предрыхлителя, то процесс становится вполне сносным и по времени, и по трудозатратам.

Таким образом, в процессе трудовой эволюции ручной садовый бур приобрел наиболее эффективную форму и комплектацию.

Садовый ручной бур

Рисунок 2. Садовый бур своими руками.

Наглядно садовый бур можно увидеть на рис. 2.

Данное приспособление можно использовать в местах, где есть необходимость быстро выкопать яму, а специальной техники на территории нет. Его достаточно просто использовать — понадобится лишь взять в руки инструмент, приставить к месту бурения и выполнить вращательные движения ручкой.

Сегодня в продаже есть достаточно большое количество различных механических и электрических ручных буров, однако данный инструмент можно сделать и своими руками. Для этого нужно запастись терпением, подобрать необходимые комплектующие и знать все этапы изготовления.

Такое приспособление считается самым легким и малогабаритным среди подобного оборудования.

Из инструментов понадобятся следующие:

1. Дрель с набором сверл различных диаметров.
2. Аппарат для сварки.
3. Абразивный круг, с помощью которого будет возможность вытачивать необходимые элементы.

Перед тем как приступить к работе, понадобится уделить внимание выбору материалов. В процессе выбора необходимых элементов нужно помнить, что конструкция состоит из самого бура (шнека, с помощью которого проделываются отверстия), металлического шеста и специальной ручки

Для того чтобы изготовить подобное приспособление, будут нужны такие материалы:

1. Лист металла.
2. Арматура длиной 2 м.

Лучше всего изготовить инструмент с острым лезвием, с помощью которого можно будет раскалывать кирпичи и камни. Следует знать, что камни и другие твердые материалы способны поломать лезвие.

Последовательность действий

Рисунок 3. Чертеж садового бура.

Чертеж бура изображен на рис. 3.

Прежде всего, выполняется сборка и закрепление лезвий. Для этого следует использовать прочный листовой металл. Первым делом надо будет вырезать шнеки-заготовки. Чтобы закрепить их к стойкам, понадобится просверлить в центральной части отверстие небольшого диаметра — на несколько мм больше, чем диаметр отверстия стойки.

Далее, выполняется подготовка стойки-основания. В тисках закрепляется прут, который выполняет роль стойки. Поперек него надо будет просверлить 2 отверстия. Далее, нарезается резьба, чтобы в дальнейшем была возможность закручивать гайки. В конце лезвия крепко фиксируются болтами.

На следующем этапе нужно придать лезвию необходимую форму. Работа производится с помощью болгарки. Используя данный инструмент, нужно сделать радиальный надрез элементов. Благодаря надрезу будет возможность «растягивать» лезвия в соединение винтами. Далее, под углом 50° обрабатывается и затачивается нижняя часть выреза.

Рисунок 4. Ловильный инструмент.

После этого создается острый наконечник. Для этого нужно сделать небольшой отступ от конца втулки. С помощью наждачного круга создаются лыски с глубиной менее 0,3 см. Конец нужно обязательно остро заточить. В некоторых случаях к буру приваривается заточенное сверло. Данное приспособление позволит бурить скважины в твердых породах грунтов.

Далее, выполняется сборка рукоятки. Если есть желание изменять размеры глубины бурения, ручку прикреплять не нужно. В таком случае лучше всего ее прикрутить болтами.

Если в скважину упадет какой-либо предмет, нужен будет ловильный инструмент. Наглядно его можно увидеть на рис. 4, где 1 — винт, 2 — колокол, 3 — штопор, 4 — крюк.

Сделать ручной бур достаточно просто. Понадобится лишь соблюдать все существующие правила, а также правильно использовать инструменты.

Спиральный бур

Готовое лезвие бура.

Самый простой спиральный бур можно изготовить из металлического стержня с заостренным наконечником. Несколько ножей нужно будет приварить на расстоянии 20 см от острой части наконечника. Чтобы изготовить ножи, нужно использовать куски диска из стали толщиной 10-15 см. Приварить ножи к стержню из металла нужно под небольшим углом. Угол должен быть максимум 20°. Половинки диска из стали нужно расположить друг напротив друга. В результате угол между соединенными ножами составит 40°.

Нижние кромки ножей механического бура для изготовления скважин нужно хорошо заточить. От остроты режущих элементов будет зависеть скорость и легкость погружения инструмента в грунт.

Подобные буры, которые изготавливаются на заводах, делаются из полоски инструментальной стали, которая нагревается и скручивается в спираль. Шаг витков спирали определяется исходя из их диаметра. После того как сталь будет закручена, ее нужно накалить.

С увеличением глубины конструкции выполняется наращивание штанги приспособления. Составные элементы необходимо закрепить друг с другом при помощи резьбового или втулочного способа соединений. Чтобы подстраховаться от разъединения составных элементов штанги, их соединения нужно дополнительно зафиксировать шплинтами.

Дополнительные звенья штанги демонтируются после поднятия инструмента вверх. Бур спирального типа способен отлично справиться с глинистыми грунтами, а также небольшим гравием, который может попадаться на пути продвижения инструмента вдоль шахты.

Технология бурения скважин своими руками особенности процесса

Здесь все просто – налегаем что есть силы на воротки и, придавливая вниз, начинаем вращать бур, двигаясь по кругу. Когда углубимся в землю на 40-50см, останавливаемся и с помощью воротка вынимаем его наружу вместе со срезанным грунтом, который сразу же желательно собрать и удалить из приямка. Снова погружаем бур на дно скважины – когда он станет, делаем отметку на штанге на высоте 50-60см над уровнем почвы и снова налегаем на воротки. После того как бур погрузится до указанной отметки, снова останавливаемся и вынимаем его для удаления почвы.

Таким вот способом выполняется бурение скважины до тех пор, пока воротки не опустятся вниз, и вам станет неудобно работать. После этого вынимаем бур, отсоединяем его от начальной штанги и вставляем между ними еще одно звено. После этого продолжаем работу, как и раньше. Спросите, до каких пор бурить? Как говорят профессиональные геологи, до водоупорного слоя – глубина его залегания может быть разной. В любом случае вы его обнаружите только по одному фактору – бур перестанет сверлить, но перед этим начнет выниматься сначала влажная почва, а потом пойдет жижа.

Технология бурения скважин своими руками

Когда бурение будет завершено, скважину необходимо хорошенько прочистить с помощью желонки – это труба с заточенным с внутренней стороны концом. Она привязывается к канату и бросается в скважину – при падении она набивается размокшей почвой и прочим ненужным мусором. Опускать ее нужно несколько раз – потом вынимаем и очищаем. Операция чистки повторяется до тех пор, пока в желонку набивается мусор. Кстати, в мягких грунтах скважину можно даже пробить этим приспособлением. Бурение скважины своими руками желонкой – процесс очень легкий, и здесь можно обойтись даже без помощника.

Когда скважина будет готова, остается дело за малым – защитить насос от мусора. В скважину опускается труба, на конце которой установлен фильтр в виде сетки – все остальное пространство между грунтом и трубой засыпается крупным песком. Если установить в скважину герметичную трубу (имеются в виду соединения отдельных ее звеньев), то на ней сразу же можно будет смонтировать ручной или электрический нанос без использования длинного погружаемого в скважину шланга. Для этих целей на трубу наваривается фланец.

Именно так выполняется бурение скважины своими руками. После того как этот процесс завершится, останется дело за малым – забетонировать дно приямка, установить сам насос и оборудовать приямок металлической крышкой. Если речь идет о дачной скважине, то эту крышку лучше оснастить парой винтовых и навесных замков – следует понимать, что насосная станция стоит недешево и приобретать ее для кого-то будет неправильно.

Автор статьи Александр Куликов