Ударно-канатное бурение своими руками: технология и способы

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Бурильная установка с «патроном» Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Самодельный шнек Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнека

Схема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Шнековый бур

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

  • рабочий инструмент углубляется в грунт;
  • делается 3 поворота буром;
  • разрыхленный грунт извлекается и убирается.

    Способ бурения скважины на воду с помощью шнека

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Удачной работы!

Основные понятия

Подобный вариант можно осуществить своими руками даже без помощников, т.

к. они требуются лишь для ускорения процесса. Такое бурение скважин на воду считается самым дешевым и быстрым из всех ручных.

Перед работой стоит учесть, что придется немало вложить в трубы, т. к. при бурении они деформируются, из-за чего приходится излишки срезать.

Существует 2 основных варианта установки для бурения, причем сложный (рис.

1) применяется крайне редко. Чаще применяют простое устройство (рис. 2).

Конструкция состоит из следующих деталей:

Рисунок 2. Схема приспособления для ручного бурения.Забивной стакан.Данный элемент является основным, а внешне представляет собой стальную трубу со скошенным к центру окончанием. Окончание тщательно затачивается, чтобы добиться максимального проникновения в породу.Наковальня.

Используется для усиления эффекта, но иногда при ручной сборке отсутствует.Штанга — бьет по наковальне.Лебедка — важнейший рабочий элемент, который должен быть минимум в 2 раза длиннее предполагаемой глубины проведения работы.Оптимально использовать стальной трос в 12 мм или толще.Тренога — опорный элемент конструкции высотой в 3-4 м. Собирается на месте из любого удобного материала вплоть до швеллера.Колесо — подвесной блок через который перекидывается лебедка. Имеет верхний порог, чтобы лебедка не выпрыгнула на ходу.Катушка — используется для комфортной работы, но при желании можно обойтись без нее.Для начала нужно изготовить треногу.

Оптимальная высота для нее — 4 м, поэтому для работы потребуется:труба толстостенная диаметром в 30 мм: 3 шт. по 4,5 м и 3 шт. по 3 м;блок подвесной;прут армирующий 10 мм;трос стальной;катушка;сварочный аппарат;болгарка;рулетка.Схема строения бурового снаряда.Сначала формируется треугольник из коротких отрезов, после чего из углов выводятся 3 луча к центру, которые свариваются на всех стыках.

Из арматуры выгибается еще 1 треугольник, а в его нижней части фиксируется подвижный блок, после чего арматура приваривается к месту своей дислокации ровно под сводом.В нижней части монтируется катушка, причем ее монтаж нужно осуществить максимально надежно, т. к. бурение скважин на воду подобным образом подразумевает резкие перепады давления на металл, из-за чего сварной шов будет испытывать немалое напряжение.

К катушке фиксируется трос, а потом перебрасывается через блок. Основная конструкция для работы готова, но нужно изготовить и рабочую часть.Основная труба подвешивается на трос и максимально надежно фиксируется. Если зафиксировать слабо, то есть вероятность при осложнениях в подъеме потерять ее.На конец трубы крепится забивной стакан (рис.

3), в последний раз проверяется долото (нижняя часть, которая принимает на себя всю ударную нагрузку). Долото можно приобрести профессиональное или просто заострить напильником конец трубы, что будет не так эффективно, но гораздо экономичнее.Рабочий процесс бурения ударно канатным способом достаточно прост и проходит всегда одинаково:Выкапывается небольшое углубления в земле (0,5 м достаточно).Канат натягивается до предела, чтобы труба дошла до блока, после чего ее нужно отпустить. На данном этапе труба входит в породу, попутно зачерпывая ее внутрь стакана.Труба поднимается до предела.

Такая процедура повторяется 3-5 раз, пока стакан не заполнится.Труба извлекается из земли и отводится в сторону, после чего при помощи молотка несильными ударами обивается, чтобы извлечь грунт.На этом же этапе проверяется состояние долота.После захода на определенную глубину нужно воспользоваться обсадной трубой, чтобы избежать обсыпания грунта. Обсадная труба превышает рабочую минимум на 5 см в диаметре, чтобы при работе они не контактировали. Каждый последующий сегмент наваривается поверх предыдущего.

Важные обстоятельства


Суффозионные проседания почвы

Первое: массовый неконтролируемый забор безнапорных вод может привести к т. наз. суффозии грунта, вследствие которой внезапно и непредсказуемо возникают его провалы, см. рис.

Второе: критическая глубина самостоятельного бурения на равнинной местности в РФ составляет 20 м. Глубже – стоимость заказной скважины под ключ оказывается меньше прямых и косвенных затрат на «самобур». Вдобавок вероятность неудачи приближается к 100%

Третье: срок эксплуатации скважины сильно зависит от регулярности водозабора из нее. Если брать воды понемногу по мере расходования, то скважина на песок прослужит около 15 лет, а на известняк до 50 лет и более. Если же периодически выкачивать все сразу или, наоборот, брать эпизодически, то скважина иссякнет через 3-7 лет. Ремонт же и повторная раскачка скважины дело настолько сложное и дорогое, что проще забурить новую. Если вас это обстоятельство удивляет, учтите – ремонтируют-то не трубу в земле, а водоносный пласт.

Исходя из этого, уже можно посоветовать: обнаружив безнапорную воду не глубже 12-15 м, не торопитесь радоваться, лучше пробуриться еще насколько возможно, чтобы выйти на известняк. А лучше всего не полениться и произвести разведочное бурение скважиной-иглой, см. далее. Сделать скважину-иглу возможно буквально за выходные, сложного и дорогого оборудования не требуется. И она же может быть временным источником водоснабжения, пока вы не определитесь по времени, деньгам и пр. с постоянным.

Колодец или скважина?

То, что копка колодца неизмеримо более тяжкий, сложный и опасный труд, чем бурение скважины, известно, как и то, что правильно обустроенный колодец ремонтопригоден. Но есть между ними еще и принципиальная разница. Воду из колодца вычерпывают, сколько земля даст, т.е. сколько из пласта натечет. А действие скважины подобно отбору крови из вены донора. Именно поэтому срок службы скважин ограничен и они способны катастрофически изменить геологию местности. Колодец же способен давать воду десятилетия и столетия, а пробитый в скальном грунте – тысячелетия, никак не влияя на местную экологию и геологию. Поэтому частные скважины на воду бурят, имея в виду в дальнейшем либо построить коллективный артезианский водопровод (артезианские скважины долговечны и экологически безопасны), либо, собравшись с духом и средствами, выкопать колодец. Систему водоснабжения дома при этом строят капитально, т.к. ей в общем лишь бы напор был, кроме некоторых нюансов, см. далее. А брошенную скважину тампонируют бетонным раствором и землю вокруг нее возвращают на хозяйство.

Как сделать буровой инструмент

Намного проще – это приобрести готовый инструмент либо взять в аренду у друга или соседа. Но, к сожалению, не всегда есть такая возможность. В таких случаях можно ознакомиться с правилами создания инструмента для бурения и сделать самому. Рассмотрим, несколько видов таких приспособлений.

Вариант 1. Спиральный и ложковый бур. Главной деталью здесь считается прут из железа, к которому вдоль продольной оси приваривают несколько ножей, скошенных на 20о. Также следует подготовить заостренный диск, который распилен пополам

Важно учитывать, что конструкция в диаметре должна превышать обсадную трубу

Еще можно использовать листовой металл, который приваривают по спирали вокруг трубы или прута. Резец рекомендуется заточить для лучшей работы. Но для выполнения такого задания необходимо иметь навыки в работе с металлом, а также ряд инструментов.

Вариант 2. Желонка и стакан. В наличии должна быть 2-3 метровая труба со стенками толщиной 1 сантиметр. Внизу следует установить башмак и лепестковый клапан, который представляет собой металлическую пластину, зажатую упругой пружиной. Внизу грани с торца следует заточить внутрь, а вверху запечатать его сеткой из железа. Дальше к трубе крепят кронштейн, чтобы можно было установить трос.

Благодаря такой схеме, когда конструкция ударяет о землю, почва падает внутрь стакана. За счет клапана грунт не выпадет в момент подъема. Через 5-10 заходов желонку и стакан необходимо чистить.

Бур своими руками

Сделать бур для скважины своими руками не очень сложно. Для этого потребуется труба, диск от пилорамы, металлический лист толщиною 2-3 мм, электроды для сварки. В первую очередь готовится рабочая поверхность инструмента – ножи.

  • Диск разрезается на две половинки.
  • Из листа железа вырезается круг диаметром меньше диска, но больше трубы. В нем делается отверстие под диаметр трубы.
  • Круг разрезается пополам.
  • Теперь половинки устанавливаются к трубе по разные стороны под небольшим углом, но в разных направлениях. Крепление производится сваркой.
  • На половинках диска делаются посадочные отверстие по два с каждой стороны.
  • Каждый диск укладывается на приваренную половинку круга, и через отверстия делаются пометки, в которых также делаются отверстия.
  • Теперь надо половинки диска уложить на половинки круга, чтобы их отверстия совпали. Через них делается крепление болтами.
  • К противоположному краю трубы приваривается резьбовая муфта, она будет соединять между собой штанги бура. Соответственно к другим штангам (трубам) надо с одной стороны приварить сгон, соответствующей резьбе муфты, а с другой стороны приваривается сама муфта.
  • Чтобы вращать ручной бур надо будет изготовить специальную рукоятку. Это будет сгон, на который перпендикулярно будет приварена труба диаметром 20-25 мм.

Самодельный бур

Таким устройством глубокие скважины не пробурить, но до 10 м – не проблема. При этом необходимо будет вбуриваться в землю на несколько сантиметров (30-40), после чего его вытаскивать, чтобы освободить от налипшей земли.

Стакан-бур также изготавливается просто из обычной трубы с толщиною стенки не меньше 2 мм. Просто берется отрезок трубы и с одной стороны затачивается вовнутрь. Можно нарезать на конце зубья с точно такой же заточкой. Противоположный край надо заглушить и прикрепить к торцу крюк или ушко, к которому будет соединяться трос буровой установки. Обязательно делаются продольные пазы, через которые можно будет удалять грунт.

Стакан-бур

Ложка-бур изготавливается из толстостенной трубы. С одной стороны трубу разрезают так, чтобы образовались лепестки. Их обязательно затачивают, делая острую кромку. Сюда же приваривается сверло большого диаметра. Обязательно делается продольный вырез, через который будет удаляться почва, выбранная из скважины.

С противоположной стороны бур заглушается и делается приспособления для подвеса к тросу. Если требуется пробурить скважину большого диаметра, то бур-ложку можно сделать из газового баллона.

Чертеж ложки-бура

Итак, был разобран вопрос, как самому пробурить скважину для воды. Было рассмотрено несколько технологий, каждая из которых отличается используемым рабочим инструментом. Именно правильный выбор инструмента в соответствии с типом грунта гарантирует качество проводимых буровых работ.

https://youtube.com/watch?v=0N_KOvdK2xU

Какие существуют виды скважин на воду?

Абиссинский (трубчатый) колодец сооружается глубиной от 8 до 12 метров. Отличается от обычного колодца тем, что в питьевую воду не попадает верховодка, а также пыль, грязь и различные чужеродные элементы.

Скважина на песок заглубляется на 15-30 метров шнековым способом. При этом конструкция скважины на воду выглядит в виде трубы, на конце которой имеется участок с перфорацией, обмотанный металлической сеткой из нержавеющей стали. Перфорированный участок трубы (фильтр) устанавливается в крупнофракционных песках, в которых имеется примесь гальки. Дебит скважины на песок позволяет покрыть потребность воды на даче или небольшом загородном доме с двумя точками водозабора. Служат подобные сооружения не более 5 лет при периодической эксплуатации и до 15 лет – при постоянной. После заиливания скважины проводят ее промывку или бурят новый ствол рядом.

Артезианская скважина бурится на большую глубину, доходящую в зависимости от залегания известняка до 15-200 метров. Позволяет обеспечить любой объем воды в одном или нескольких загородных домах. Служит до 50 лет.

Глубина скважины на воду зависит от месторасположения желаемого водоносного горизонта

Бурение скважины с помощью малогабаритной буровой установки

На данный момент пробурить скважину для воды на участке частного домовладения можно с помощью шнекового бурения, роторного бурения или ударно-канатного бурения.

Отличие перечисленных технологий бурения друг от друга кроется в способах разрушения породы внутри скважины и вариантах извлечения грунта из скважинного ствола. Понятно, что в каждом варианте используется разное оборудование, оказывающее влияние на качество скважины и конечную стоимость работ по ее созданию.

Как пробурить скважину для воды своими руками

Говоря о том, как пробурить скважину, обычно подразумевают абиссинскую или песчаную разновидность, поскольку артезианские варианты сооружений выполняются только профессионально.

Для работ необходимо:

  • подготовить место бурения. На участке выкорчевываются корни деревьев (при необходимости подрубаются, для работ на глубине лучше использовать топор с удлиненным топорищем), удаляется любая растительность;
  • выкопать яму глубиной 1…1,5 м, сечением не менее 1х1 м. Она необходима для удаления верхних рыхлых слоев грунта, удобства выполнения дальнейших работ и обустройства приямка или кессона;
  • установить бурильную установку.

Бур для скважины может быть самодельным. Для этого подготавливаются несколько труб с диаметром 120 мм (они в дальнейшем будут выполнять роль обсадных). Нижний конец нижней трубы оснащается зубъями или буром, противоположный и оба конца последующих труб – резьбой для соединения.

При использовании промышленного бура вначале выполняется «прокол» грунта, потом в него опускаются обсадные трубы.

Для небольших по глубине «проколов» достаточно согласованной работы двух исполнителей. Шнековый бур извлекается после прохода каждых 10…15 см грунта, в противном случае избыточный вес налипшей земли может привести к поломке бура. По мере заглубления можно навесить груз на ручки ворота, в этом случае рабочим придется прикладывать меньше усилий.

Данный метод работ считается ответом на вопрос: как пробурить одному, без оборудования, скважину небольшой глубины? Это действительно реально, но все же работать лучше с помощником.

Гидробурение

Если для бурения используются трубы, дополнительно потребуется емкость для воды (бочка) объемом не менее 200 литров и насос. После первичного заглубления трубы в землю к ней подключается насос и под давлением подается вода. Жидкость постепенно размывает грунт возле нижнего конца трубы, позволяя постепенно заглублять ее методом вращения.

При этом разрушенный грунт вымывается наружу струей воды, которая откачивается из приямка помпой (ручной или механизированной). Поэтому метод получил название гидробурения скважин на воду. Своими руками сделать пробой нужной глубины проще и быстрее, чем другими способами. При небольшой глубине колонны можно исключить сращивание труб резьбовым методом.

Приведенная схема относится к профессиональному буровому оборудованию. При самостоятельном проведении работ достаточно обеспечить подачу воды в будущую скважину и ее естественный отток наружу.

Важно: выясняя, можно ли зимой бурить скважину под воду, следует учитывать температуру воздуха. В морозы работа с влажным грунтом и водой невозможна. Даже подача горячей жидкости не всегда решает проблему

Работы допустимы при отсутствии промерзания грунта

Даже подача горячей жидкости не всегда решает проблему. Работы допустимы при отсутствии промерзания грунта.

Бурение ударно-канатным методом

Для этого необходимо использовать специальную вышку.

Она может быть выполнена из металлического профиля или бревен (брусьев) подходящего сечения. Обязательно устройство лебедки или противовеса для извлечения обсадной трубы, располагается вышка так, чтобы ее вершина находилась точно над местом бурения.

Вначале в выкопанную яму устанавливается обсадная труба. Толщина ее стенки должна составлять не менее 5 мм, используется бесшовная труба. После чего в получившуюся направляющую конструкцию опускается желонка (стакан), который с помощью лебедки (ворота) поднимается и опускается (свободное падение) на высоту около метра. Таким образом грунт разбивается и заполняет внутреннее пространство обсадной трубы. После ее наполнения грунтом на 2/3 и более труба извлекается и освобождается на наполняющей ее земли. Процесс повторяется до достижения необходимой глубины – то есть водоносного песчаного слоя.

Важно: при бурении любой скважины верхняя ее часть существенно шире, чем диаметр обсадной трубы. Для укрепления и стабилизации конструкции зазор между обсадной трубой и стенками ямы засыпают щебнем.

Чтобы более детально разобраться в вопросе, мы предлагаем посмотреть несколько видео по теме:

Чтобы более детально разобраться в вопросе, мы предлагаем посмотреть несколько видео по теме:

Ударно-канатное бурение

Ручное гидробурение

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий