Нюансы самостоятельного бурения скважины: как сделать оборудование

Устройство скважин для набора воды – самый актуальный способ обеспечения частного жилья водными ресурсами. Если централизованная подача отсутствует, то скважина становится лучшим выходом из ситуации. Процесс профессионального бурения стоит дорого. Альтернативой будет наём мастеров. Но этот вариант тоже связан с расходами. К тому же работники могут оказать некачественную услугу. Оптимальное решение – буровая установка своими руками для бурения скважин. В этой статье мы разберем, что собой представляет устройство для бурения и как сделать ее своими руками.

Содержание

1. Важные нюансы самостоятельного бурения скважин
2. Способы бурения своими руками
   1. Ударно-канатный бур
   2. Вращательное шнековое устройство
   3. Роторный бур
3. Необходимые инструменты
4. Как самостоятельно сделать бур для скважины
   1. Создание ударного бура
   2. Особенности буровой штанги
   3. Как можно сделать желонку
   4. Как сделать шнековое устройство
   5. Как изготовить ложковый бур
   6. Полезные рекомендации
   7. Процесс создания роторного бура
5. Какие особенности имеет бурение по разным типам грунта
6. Место для скважины на участке
7. Алгоритм действий для бурения скважины
8. Плюсы и минусы ударно-канатного бурения

Важные нюансы самостоятельного бурения скважин

Главная цель – сделать узкую, длинную шахту и достигнуть слоя, содержащего воду. Этот процесс нельзя назвать простым. Он требует кропотливой и точной работы. Стоит запастись терпением, свободным временем. Результат предсказать трудно. После выхода на водоносный слой в шахту необходимо погрузить трубу, чтобы предупредить обвал. В ходе работ на поверхность придется вытащить много земли. Ее состав бывает разным: каменистая, с мокрым песком и др.

Особенности процесса зависят от глубины залегания воды. Есть случаи, когда достаточно пройти совсем немного, в других – приходится проходить значительное расстояние. Этот аспект определяет продолжительность процедуры, а также выбор самодельной установки для работы.

Способы бурения своими руками

Выделяют три категории устройств для проходки с целью выявления воды:

1. Ударно-канатное;
2. Вращательное шнековое;
3. Роторное (с технологией гидробурения).

Они оснащаются приводами разного типа. Если агрегат ручной, то основной движущей силой для него будет мускульная. В устройствах механического типа предусмотрен двигатель (электрический, бензиновый).

Ударно-канатный бур

Установка ударно-канатного инструмента - лучший способ обустройства шахты с водой. Ее под силу выполнить своими руками любому дачнику. Принцип функционирования таких моделей состоит в том, что в грунт углубляют долото (пологое внутри). Оно поднимается до определенной высоты, затем резко опускается вниз. Это позволяет сделать углубление в почве. Земля из отверстия попадает внутрь пологой части инструмента. После его полного наполнения почвой, долото вытаскивают и очищают. Далее операцию повторяют. Такая работа длительная и утомительная. Преимущество заключается в доступности и простоте небольшого устройства. Более мощные агрегаты представлены дальше.

Вращательное шнековое устройство

Агрегат вращательного типа более удобен в эксплуатации, чем предыдущий. Шнековый аппарат имеет вращательный бур, который выбрасывает грунт наверх. Установить такую конструкцию сложно, даже по чертежам. Детали для изготовления установки необходимо заказывать в магазинах или покупать с рук. Если собственный агрегат сделать всё-таки получится, то он окупит все затраты.

Роторный бур

Работы с этой буровой основаны на одновременных двух действиях: движении штанги и размывке грунта. Агрегат имеет сложное устройство. Для него нужны детали, которые самостоятельно изготовить нельзя, их лучше купить.

Это насосы, вертлюги, помпы и др. Установку для роторного бура собрать тяжело, хотя реально сделать ударный или вращательный, которые отличаются более простой конструкцией.

Необходимые инструменты

Чтобы у вас получилась самодельная буровая установка для бурения скважин, нужно иметь опыт работы с болгаркой, электродрелью и сварочным аппаратом.

Другие инструменты, которые потребуются:

• Разводной ключ;
• Ножовка по металлу;
• Сантехнический ключ;
• Оцинкованные трубы диаметром полдюйма;
• Плашки.

Как самостоятельно сделать бур для скважины

Разберем подробнее, как изготавливается установка. Сначала рассмотрим наиболее простой – ударный спецмеханизм.

Создание ударного бура

Предварительно нужно понять принципы ударно-канатного способа. Устанавливаемое приспособление такого типа имеет две разновидности:

1. Штанга забивная. Она оборудуется остриём, похожим на копье. Ее, в основном, применяют для изготовления абиссинской скважины.
2. Долото или желонка из куска трубы.

Подобные устройства действуют по-разному. Забивную штангу углубляют в землю с помощью ударов по вертикали. Для этого применяют молот, равно как и большую кувалду. Долото же само по себе является ударным механизмом. Его поднимают вверх и опускают вниз. Чтобы эксплуатация ударных инструментов при ручном бурении была более комфортной, их помещают на подставку в виде прямоугольника или треноги. Конструкцию можно увидеть на фото ниже.

Особенности буровой штанги

Из подручных материалов (металлических уголков или труб) легко изготовить станину. Оптимальная высота устройства составляет примерно 3 м. Этого достаточно, чтобы долото или молот набрали скорость для хорошего заглубления. Для скрепления деталей станины применяют сварку или болтовое соединение. Проще их приварить, но тогда конструкцию надо будет разрезать после завершения забуривания. Болтовое соединение лучше выбрать, если вы планируете периодически эксплуатировать бур для скважины. В таком варианте устройство нетрудно будет сложить, транспортировать.

В верхней части станины закрепляют блоки для переброски тросов. С помощью тросов ударная часть установки поднимается. Сам подъем выполняют руками или посредством вала лебедки. Последний инструмент необходим в случае, когда ударная деталь обладает значительной массой. Ударным элементом может выступать крупный обрез металла. Его легко подвесить на станину, используя блочную систему. Такой вариант подходит для обустройства абиссинской скважины.

Как можно сделать желонку

Ее реально изготовить из металлической трубы диаметром 10 см, длиной не более 1,5 м. Диаметр бура определяют, ориентируясь на нужный размер скважины. Заготовка должна иметь массу от 50 до 80 кг. Этого веса достаточно, чтобы поднимать вверх долото, используя силу одного человека. Массивное долото отлично заглубляется в землю при падении с высоты примерно 4 м.

Как сделать шнековое устройство

Создание шнека считают сложным, трудоемким процессом. Сделать его самостоятельно можно, взяв металлические листы и инструменты, выполнив винтовую резьбу. Лепестки агрегата вырезают из листа стали толщиной не более 6 мм.

Последовательность действий:

• Сначала делают разметку будущего шнекового бура. Для этого берут лист бумаги и циркуль, рисуют круг нужного диаметра (определяют по диаметру готовой скважины). Фото и его чертеж можно посмотреть ниже. Внутри круга делают еще один, по диаметру трубы, которая взята за основу механизма.
• Далее, используя автоген, вырезают из металла круги. Заготовка имеет вид бублика.
• Одну сторону заготовки разрезают и края разреза разгибают под углом друг к другу. Так получают начальный виток спирали шнека.
• Заготовку надевают на трубу и приваривают в нижней части.
• Таким же способом делают следующий виток. Его надевают выше первого. Число витков может быть более 20. Это зависит от того, какой высоты будет шнек. Ножи для агрегата иногда делают съемными.

Шнековую буровую установку заглубляют в плотный грунт с помощью мускульной силы оператора. Для удобства использования к верху трубы присоединяют рычаги, которые изготавливают из обрезков труб. Чем длинней и шире бур, тем длинней должны быть рычаги. Их крепят к установке с помощью болтов, сварки.

Установка для шнекового бурения имеет свою особенность, чтобы удалить рыхлый грунт, необходимо постоянно поднимать бур. Если скважина глубокая, а масса устройства большая, то работа становится очень тяжелой и длительной. Чтобы бурить было легче, используют станину с подъемником или электрическую лебедку. Если штанга для проходки имеет значительную длину, то колонна становится слишком тяжелой. Для подъема стальной конструкции необходима лебедка с электромотором. Для «мокрого» шнекового процесса также берут бур, вращающийся от электромотора. Оптимальным является типовой аппарат, мощность которого составляет 2,2 кВт на 60 оборотов. Его подключают к обычной розетке 200 V. Важным элементом считают вертлюг. С его помощью электродвигатель передает движущий момент штанге. Через него же передают в шахту рабочий раствор. В процессе бурения вертлюг постоянно находится в движении. Поэтому он должен иметь высокое качество исполнения. Его лучше делать из высокопрочной стали.

Строгие нормы для обустройства бура для самодельных источников отсутствуют. Обычно домовладельцы делают гибридную конструкцию малогабаритной буровой установки. Она может одновременно применять вращательное забуривание и ударно-канатный способ. Основанием такого устройства служит одна вертикальная рама, которая дает возможность менять методы проходки без изменения конструкции. В случае, когда требуется малогабаритное бурение скважин на воду, это может быть оптимальным решением для обеспечения вашего участка чистой водой.

Как изготовить ложковый бур

Разновидностью мини-буровой является ложковый агрегат. Он хорошо подходит для работы в сыпучем и мягком грунте. Это бур-ложка, который быстро выгребает грунт. Своими руками его делают из толстостенной металлической трубы.

Алгоритм изготовления:

• По всей длине металлической трубы выполняют разрез по вертикали.
• Нижний ее торец загибают вовнутрь, применяя кувалду. Получается ложка, способная черпать грунт.
• Болгаркой затачивают режущие части.
• Штангу крепят к верхнему торцу установки. Обязательно делают это со смещением около 2 см, чтобы боковая кромка могла захватывать грунт.

Внутри такого сверла накапливается срезанная земля. При вынимании его из проема, ее удаляют. К станку снизу присоединяют широкое сверло. С его помощью происходит направление заглубления по центру.

Полезные рекомендации

Если водоносные слои залегают глубже, чем дотягивается бур для скважины, его делают более длинным. Для этого можно использовать метод стыковки труб (сверху приваривают еще одну трубу). Состыковать детали можно с помощью сварки или резьбовой муфты. Если трубы имеют небольшой диаметр, то применяют болты, но такое соединение нельзя назвать надежным, так как болт способен в конце срезаться при значительной силе вращения. Тогда устройство может остаться в скважине и его трудно будет достать. Важно отметить, что в таких ситуациях может быть полезной скважина с адаптером.

Перед тем, как приступить к изготовлению малогабаритной буровой установки, надо сделать ее чертеж. Благодаря этому у вас перед глазами будет наглядный образец станка. Не рекомендуется выполнять буровую установку на глаз. Она может выйти не такой, как было задумано, отняв время и силы.

Наиболее легким вариантом считается устройство, работающее с долотом. Подъём и падение такого агрегата требует значительно меньше сил, чем вращение бура. Ударный метод бурения под силу одному оператору. Минусом здесь считают длительность работ. Они могут продолжаться несколько дней.

Процесс создания роторного бура

Такое устройство похоже на шнековое. Конструкция имеет станину для перемещения двигателя с примыкающим к нему буром.

Порядок монтажа бура:

• В конструкции должны быть вертлюг и штанги. Проще купить готовые.
• Приобретают двигатель и редуктор (достаточно мощности 2,2 кВт).
• Покупают электрическую или ручную лебедку.
• Варят каркас. Формируют самодельный бур. Конструкция состоит из горизонтальной и вертикальной частей, каретки для крепления мотора.
• Взяв отрезок трубы, делают основу. Лучше взять профилированную трубу с толстыми стенами (не менее 3-5 мм).
• Сначала изготавливают нижнюю раму. Под нее подгоняют вертикальную. В завершении крепят каретку.

Буровую роторную установку можно сделать самостоятельно. Проще всего создать ручную модификацию из дрели или мотобура. Более совершенные агрегаты требуют навыков в токарном деле и специального оборудования.

Какие особенности имеет бурение по разным типам грунта

Бурение скважин для воды самодельной установкой может происходить по-разному, что зависит от характеристик грунта. Агрегат представляет собой плоскую желонку, если происходит пробивка отверстия в плывунах или песках. Такой тип бурильных установок способен свободно разрушать и извлекать грунт рыхлой текстуры. Шахты в неустойчивых породах создают в соответствии с обязательным требованием: ствол должен быть обсажен, чтобы стенки шахты не обрушились. Снаряд не поднимают выше 0,5 м над трубой. В противном случае возможен перекос, заклинивание установки в скважине.

Если работа происходит на гравийной почве или галечном пласте, вполне подойдет долото двутавровой конфигурации. Твердый грунт вынимают с помощью желонки, оборудованной клапанным плоским приспособлением.

Если почва вязкая, глинистая, то ударный агрегат должен иметь специфическую конструкцию. В этом варианте долото снабжают деталями крестообразной формы. Вертикальному движению установки могут помешать крупные камни, валуны. Тогда работа становится невозможной, ее переносят в другое место. Очень твердые породы можно дробить с помощью мощного долота.

Встречаются пласты каменистых грунтов, которые легко осыпаются. Для предупреждения обвала создание отверстий в почве надо проводить осторожно, параллельно выполняя обсадку стен.

Место для скважины на участке

Поиск водоносных слоев начинают после выяснения геологических особенностей местности. Эти сведения позволяют выявить следующие факты:

• Где расположены пласты с водой, доступные для сооружения источника;
• Какими физическими свойствами обладают грунтовые породы;
• Вид оптимального инструмента для забуривания;
• Какой длины будет обсадная колонна (зависит от направленности, глубины шахты).

После обследования участка владелец принимает решение: нанять ли ему мастеров для работы или самостоятельно изготовить гидробур. Решив действовать самостоятельно, он определяется с видом механизма для проходки. Чаще всего домовладельцы предпочитают работать ударно-канатным способом. Облегчить процесс можно с помощью треноги. Ее также делают собственноручно. Треугольную пирамиду легко и просто выполнить из материалов, которые вполне доступны: металлический профиль или деревянные брусья. Также понадобится подъемный механизм. Размеры буровой вышки определяют, исходя из параметров обсадочного фрагмента.

Выбор метода проходки зависит также о того, как залегает водоносный слой. Исходя из этого параметра выделяют такие способы:

• Скважина-игла (абиссинский колодец);
• Артезианская;
• Фильтровая.

Абиссинский колодец можно оборудовать в большинстве случаев. Его делают, если водяной слой расположен рядом с поверхностью, а грунт относится к песочному типу. Процесс в этих условиях выполним за один день. Но такой источник не способен предоставить большое количество воды. Чтобы обеспечить одну семью жидкостью, необходимо будет обустроить сразу две скважины. Фильтровое отверстие рассчитано на глубину водоносного слоя примерно 35 метров. Его создают на песчаном грунте с минимальными усилиями. Самостоятельное пробуравливание вручную занимает 2-3 дня. Чтобы обеспечить подачу воды, важно регулярно очищать источник от частиц песка, ила. Если его обслуживать постоянно, он используется до двадцати лет.

Самый надежный тип водозабора – артезианская скважина. Она способна добывать воду из глубоких грунтовых пластов. Срок ее службы достигает 50 лет. Чтобы водоскважина была долговечной, необходимо приложить значительные усилия для ее разработки. Глубина отверстия иногда составляет 120 м. Для работы в таком варианте требуются серьезные траты. Специалисты способны завершить процесс за неделю. Если работа проводится своими силами, то занимает месяцы.

Алгоритм действий для бурения скважины

Специалисты советуют начинать с подготовки. На первом этапе необходимо обустроить площадку, на которой будет монтироваться тренога, сделанная своими руками. Для этого выкапывают котлован глубиной не более двух метров (1,5х1,5 м). В него в дальнейшем ставят буровую вышку. Чтобы не случилось обвалов, на стенках котлована сооружают дощатые щиты. Далее на эту площадку устанавливают самодельную треногу. На ее вершине крепят лебедку с тросом и ударным инструментом. Конструкция обязательно должна иметь вертикальную ориентацию. Это позволяет обустроить обсадную трубу в шахте.

Последующие шаги по работе ударно-канатным методом:

• Ударный станок с высоты погружает забивной стакан в грунт.
• Рабочую часть извлекают на поверхность вместе с раздробленным грунтом.
• Снаряд очищают от земли.
• Процедуру повторяют снова.

Иногда почва легче поддается инструменту, если ее предварительно смачивают водой. В других ситуациях, наоборот, добавляют сухую землю в забой, чтобы облегчить работу.

Плюсы и минусы ударно-канатного бурения

Пробуравливание этого типа имеет свои преимущества:

• Возможность взять раздельные образцы почвы для геологических исследований.
• Сжатые сроки работ. После забуривания сразу можно изготовить водоскважину.
• Технология бурения отличается простотой. Весь объем работ можно выполнить самостоятельно, не нанимая специализированную бригаду.
• Можно создать большую шахту, диаметром свыше 0,5 метров.
• Метод позволяет делать источник даже в очень твердых породах, с крупными валунами, галечными образованиями.

Недостатки у ударно-канатного способа также имеются. Перечислим их:

• Оборудование должно иметь вертикальную ориентацию. Отклонения способствуют неправильному монтажу трубы.
• Скважинный шурф отличается ограниченной длиной.
• Технология не подходит для некоторых пород. Ее не применяют на песчаных землях высокой сыпучести.

Достоинства данного метода превышают его минусы. Поэтому выбор останавливают на ударно-канатном процессе при подходящей почве. Некоторые пользователи приобретают детали для установки, не выполняя их самостоятельно. Все компоненты легко заказать у токаря. Он же может заточить комплектующие. Самодельный агрегат для бурения – достаточно сложная конструкция, но она оставляет простор для инженерной задумки.

Необходимо помнить о том, что механизмы, узлы установки испытывают во время эксплуатации значительные нагрузки. Поэтому изготавливать их надо как можно лучше, а материалы брать самые прочные. Если владельцу участка удается сделать бур самостоятельно, он серьезно экономит на покупке заводской техники.

Вопрос ответ