Изготовление бура
Основными инструментами для самостоятельного изготовления бура служат углошлифовальная машина и сварочный аппарат. Процесс начинается с выбора и подготовки основной оси инструмента. На эту роль подойдет кругла (диаметром 26,8-48 мм) или профильная (20×20-35×35) труба.
Необходимая длина рассчитывается путем прибавления 50-60 см к глубине будущей скважины. Если итоговое значение будет превышать полтора метра, понадобится сделать штангу разборной. Механизм соединения может быть любой (резьбовое, шплинтовое или иное), главное – чтобы выдерживала нагрузки при вращении с сопротивлением.
Пика, как правило, изготавливается отдельно. Из отрезка трубы, внутренний диаметр которой равен наружному можно изготовить просто острый наконечник или сплющить трубу, а затем свернуть в спираль из одного-двух витков или заточить на манер острия бура по дереву. Среди других вариантов – напайка узкого спирального шнека. Хорошие результаты показывает использование бура по дереву сорокового диаметра. В таком случае диаметр концевого бура должен превышать наружный диаметр штанги.
После того, как пика будет приварена к осевой штанге (или её нижнему сегменту), можно приступать к устройству основной режущей части. Для этого старый пильный диск от циркулярной пилы, диаметр которого соответствует параметрам необходимого отверстия, режется на две равные половины. Полученные лопасти привариваются к основной штанге выше пики. Предпочтительный угол к перпендикуляру оси составляет 30-40 градусов, к вертикали – строго 90. Режущие кромки затачиваются.
Еще один, более производительный вариант, заключается в изготовлении шнека. Для него из листового железа нарезаются круги, диаметр которых соответствует параметрам необходимого углубления. Количество дисков равняется количеству витков будущей спирали (не менее трех). Заготовки складываются в стопку, после чего в их центре высверливается отверстие, соразмерное наружному диаметру трубы.
После из дисков вырезается небольшой сегмент. Полученные детали необходимо сварить так, чтобы получилась пружина. Затем ее растягивают на лебедке, проваривают швы между витками с обратной стороны и крепят к оси.
Финальный штрих – рукоять. Она делается из отрезка той же трубы, которая была использована для осевой штанги или более подходящего под руку диаметра. Способ крепления зависит от личных предпочтений. Рукоять может быть приварена к оси, укреплена дополнительными перекладинами или выполнена в съемном виде.
Используемые материалы
В зависимости от типа изготавливаемого бура применяются различные материалы, но основу всегда составляют круглые или профильные трубы и листовой металл (отработанные пильные диски).
В качестве пики используются отрезки трубы, части сломанных буров по дереву, металлические пластины. Или изготавливаются модели без пик. Для устройства сочленений сегментов штанги служат шпильки и гайки.
В целом ассортимент необходимых и допустимых материалов зависит от выбранной конструкции. Его необходимо продумывать до начала работ.
Режущие элементы и их крепление
Режущая часть земляных буров может быть съемной или несъемной. Однако разъемное крепление допустимо только на вариантах с половинчатыми лопастями или пильных дисков или листового металла. Для этого к основной штанге крепятся полки, распложенные под таким же углом, что и лопасти. В полках высверливается 2-3 отверстия, к которым, при помощи болтов и гаек крепятся режущие части.
Сменные коронки можно делать и для буров с землеприемником. Для этого в арматурной дуге, которая крепит ковш к штанге, необходимо сделать уплощение, просверлить отверстие и нарезать в нём резьбу.
Шнековые режущие части крепятся к оси жестко. Для бурения отверстий различного диаметра имеет смысл сделать несколько насадок для одной рукояти.
Некоторые модификации
- Прямые дробильные лопасти между пикой и режущей кромкой.
- Многоярусное расположение лопастей с постепенно увеличивающимся диаметром.
- Силовые ребра между углами лопастей и/или осевой штангой.
- Короб-землеприемник, чтобы выбирать больше грунта за один заход.
- Дополнительное лезвие с 2-3 зубцами для упрощения бурения плотных грунтов.
- Съемные лезвия для быстрой замены в процессе выполнения работ.
- И множество других, количество которых ограничивается только личной изобретательностью.
Ударный бур для скважин
Размер ударного бура примерно соответствует росту человека, а сам процесс бурения происходит без непосредственного физического усилия со стороны работников.
Что собой представляет ударный бур
Чертежи самодельного бура для скважины на воду в данном случае особенно пригодятся, так как предстоит изготовление более сложного механизма с большим количеством частей.
Ударный бур – некое подобие тарана, который собственный массой пробивает отверстие в земле. Он отлично пригодится для проделывания отверстий в плотной породе, где не получается сделать желонку вручную.
Как сделать ударный бур
Требуемые инструменты для сооружения:
- три длинные прочные балки или толстые трубы;
- блок для каната или стального троса;
- металлический трос;
- груз для утяжеления;
- острый наконечник;
- рессора;
- труба для ударного механизма.
Из металлических балок сваривается тренога, на которой будет держаться весь механизм. Ее желательно собирать сразу над местом бурения, чтобы не пришлось переносить. Сделать можно двумя способами: просто приварить сварочным аппаратом или сделать конструкцию разборной для простоты транспортировки.
К месту соединения балок крепится блок, через который следует протянуть трос. Накручивать и отпускать его можно вручную или используя электрический двигатель.
Ударный механизм необходимо соединить с тросом, второй конец которого продеть через блок. Теперь нужно потянуть за трос, чтобы поднять вверх бур. С максимально возможной высоты его нужно уронить на землю. Метод повторять до тех пор, пока ударная часть не достигнет нужной глубины.
Простой способ
Есть очень простой способ быстро собрать самодельный шнек с двумя лопастями. Эти элементы будут прекрасно врезаться в грунт. Единственный минус, что работать им можно только на небольшой глубине, не более 10 м.
Изготавливается шнек по следующей технологии:
- Берем трубу длиной от 100 до 140 см, тут все зависит от роста работника. В ее верхней части привариваем продолговатую гайку, которая будет соответствовать болту. Можно заменить двумя стандартными. Если взять меньше, то конструкция будет держаться ненадежно.
- В нижней части привариваем металлическую гильзу или толстую арматуру — этот элемент будет исполнять роль переходника к буру. Долото покупаем готовое или изготавливаем самостоятельно из стальной полосы длиной 30 см и толщиной 3 мм. Ее сначала хорошенько прокаливаем, а затем охлаждаем в кипящем свинце или масле. Эту спираль фиксируем в гильзе, а потом тщательно затачиваем.
- Берем два диска от болгарки: один с ровной кромкой на 150 мм, другой зубчатый — 180 мм. Распиливаем эти диски напополам, в таком случае центральная часть расширяется и совпадает с основной трубой. Устанавливаем их поочередно: вначале меньший, а на 10 см выше — больший. Расположение деталей делаем строго под углом 35 градусов к земле. В таком случае повышается коэффициент полезного действия при минимальных усилиях.
- Далее изготавливаем трубчатые элементы для продления. Для этого берем трубу с аналогичным диаметром и длиной 100−140 см. Затем вставляем снизу болт и привариваем его. В верхней части устанавливаем и привариваем продолговатую гайку.
Отличительные черты метода
Погружение в грунт обеспечивается как весом бурового оборудования, так и работой специальной оснастки, которая закачивает воду в тело обустраиваемой скважины. Это промывочный раствор, поскольку вода содержит мельчайшие частицы глины. Так и надо, поскольку для производства работ плотность раствора должна быть выше, чем у воды. Мотопомпа забирает раствор из приямка, и он попадает в скважинный ствол под высоким давлением.
Жидкость нужна не только для вымывания разрушенной породы.
Она выполняет сразу несколько функций:
- Вымывает разрушенный грунт, причем отвал выносится сразу на поверхность.
- Раствор охлаждает буровые инструменты.
- Движение воды обеспечивает шлифовку внутренней поверхности скважины, что снижает риск ее обрушения.
Согласно технологии гидробурения, постепенно, по мере того как шахта будет углубляться, колонну приходится наращивать с помощью штанг — это отрезки ВГП-трубы, диаметр которых составляет 50-80 мм, а длина — около 1,2-1,5 м. По краям штанги должна быть сделана резьба.
Отличительные черты метода
Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.
Технология заключается в сочетании 2 процессов:
- образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
- извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.
Процесс замешивания раствора на бурение.
Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.
Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.
При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:
- удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
- охлаждение режущего инструмента;
- шлифовка внутренней полости шурфа;
- укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.
Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.
Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.
Виды бура для гидробурения скважин
Буровые установки могут отличаться, исходя из методики бурения. Ударный бур работает за счет механического воздействия с помощью грузов. Вращающаяся конструкция более сложная по строению, но зато работа выполняется в разы быстрее.
Виды буровых установок:
- Ударно-канатная. Строение конструкции заключается в раме с пирамидальным основанием и троса со снарядом.
- Шнековая. Вращающийся шнек проникает под землю, просверливая отверстие. Особенность – скважина не промывается.
- Роторы. Соблюдается технология гидравлики.
- Ручное устройство роторного типа. Отличительная особенность заключается в отсутствии мотора. Все работы выполняются своими руками, что достаточно трудоемкий процесс. Именно поэтому популярность такого оборудования достаточно низкая.
Шнековые установки практически невозможно сделать самостоятельно. Для этого необходимы специальные навыки и инструменты. Но создание самодельной установки имеет множество преимуществ. Это намного дешевле, оборудование получается компактных размеров. При этом может получиться качественная конструкция, с которой легко работать.
Буры спирального типа
Ручной бур спирального типа сделать своими руками достаточно несложно, если заранее подготовить необходимые материалы и инструменты. Подбирается основной элемент конструкции в виде длинной трубы небольшого диаметра либо металлического стержня, после чего к нему привариваются два полудисковых ножа на расстоянии около 200 миллиметров от нижнего заостренного края.
Ножи изготавливаются из разрезанного пополам металлического диска и привариваются к трубе или стержню под углом около 20° к горизонту. Располагаются они напротив друг друга, что в итоге составит оптимальный для бурения угол. Нижние кромки полудисковых режущих элементов хорошо затачиваются для облегчения резания почвы. От этого зависит и скорость и простота выполнения работы.
Классическая схема строения бура спирально типа
Принцип работы спирального бура состоит в том, что во время вращения осевого элемента, выполняемого при помощи рукояти, полудисковые ножи врезаются в почву и разрыхляют ее. Через определенное количество пройденных вглубь почвы сантиметров, что определяется опытным путем, буровая конструкция вытаскивается, и разрыхленная земля ссыпается в стороне от будущей скважины. Далее операция повторяется вновь вплоть до достижения нужной глубины скважины и достижения поставленной задачи – бурения скважины на воду.
Очищается ручной бур от налипшего грунта также несколько в стороне от места выполняемого бурения, после чего он вывозится с участка. С увеличением глубины производства работ производится наращивание длины штанги бура. Отдельные элементы штанги надежно соединяются при помощи резьбового соединения или крепления шплинтами, а для облегчения процесса подъема штанги дополнительные ее звенья снимаются.
Проект на бурение
В случае когда точно определена глубина нахождения водоносной жилы можно пробурить непосредственно с длиной бура под обсадную трубу. Когда нет, необходимо вначале выяснить, на какой глубине находится слой воды.
То есть, каждая буровая скважина – это индивидуальный проект и на него влияют такие характеристики:
- выбранный вариант бурения;
- глубина расположения водоносного слоя. При этом подразумевается не первый слой, к которому дошел бур, а тот, который отвечает условиям использования в плане обеспечения дебета количества воды;
- геологическое строение почвы;
- требование выдерживать нужное расстояния до мест нахождения (установка «санитарной зоны»);
- требования, выдвигающиеся к качеству воды и количеству.
Ложковый бур
Еще один тип самодельных конструкций для выполнения самостоятельного роторного бурения скважин на воду – бур-ложка, или ложковый бур. Он используется для работ по изготовлению скважин на воду в грунте небольшой плотности, в частности, в песчаных грунтах и смешанных песчано-глинистых грунтах.
Ложковый бур
Он выглядит как цилиндрическая конструкция из металла с нижней и боковыми режущими кромками. Срезаемый ими грунт попадает во внутреннюю полость стального цилиндра бура и удерживается внутри за счет внутреннего уплотнения грунта и его прилипания к стенкам цилиндра. После каждого цикла проходки вся конструкция поднимается вверх и на поверхности очищается от земли. За один раз можно углубляться в грунт на достаточную глубину (до 40-ка сантиметров).
Для того чтобы сделать ложковый бур для бурения скважин на воду, нужен отрезок стальной трубы длиной около 70-80 сантиметров. Диаметр трубы подбирается в зависимости от планируемого диаметра будущей скважины. В нижней части делается прорезь, ширина которой зависит от качества грунта на участке: для сыпучей почвы с преобладанием песка прорезь может быть 6-8 миллиметров, для глинистых грунтов – несколько шире.
Существует также вариант, как самому сделать ложковый бур несколько иной конструкции – со небольшим (10-20 мм) смещением оси нижнего ковша относительно основной оси, так называемым эксцентриситетом. Ось приваренного сверла должна совпадать с осью вращения, что позволяет делать диаметр скважины несколько большего диаметра, чем размер ложечной конструкции. Больший диаметр бурения удобен тем, что при риске обвала стенок вследствие рыхлости грунта можно делать одновременную обсадку скважины. Сам бур будет проходить внутри обсадной трубы.
В верхней части ложечной конструкции приваривается отрезок трубы или металлического стержня для крепления бура со штангой и далее с рукояткой для вращения. Наращивается бурильная колонна так же, как при выполнении шнекового бурения на воду.
Процесс изготовления ложкового бура
Для того, чтобы изготовить самодельный бур-ложку, следует подготовить нехитрый набор инструментов:
- металлическую трубу нужного диаметра;
- металлические уголки;
- углошлифовальную машинку;
- слесарные тиски;
- рулетку.
Можно изготовить ложковый бур даже из старого газового баллона, если его диаметр окажется подходящим для изготовления скважины на воду. От него отрезается нижняя часть длиной около 250-ти миллиметров, а на торце надо сделать разрезы, которые будут выполнять функцию разрыхления и резания грунта.
На следующем этапе в стенках баллона вырезаются узкие вертикальные окна, через которые удаляется набивающийся внутрь в процессе работы грунт. Размер окон – 50х200 миллиметров.
Вверху баллона сверлится отверстие для вваривания будущей ручки вращения, крепление которой можно усилить за счет крепления перемычек, привариваемых между трубой и верхней поверхностью баллона.
На следующем этапе работ приваривается рабочее сверло из металлической полосы длиной 200 миллиметров и шириной 35 миллиметров. Толщина металла – 3 миллиметра. Полоса загибается в слесарных тисках в виде спирали, ее нижняя часть срезается под 45° и затачивается. Полученное сверло приваривается к буру.
Ручки бура можно изготовить из арматуры, на которой надо закрепить короткие отрезки труб для удобства работы.
Общие сведения
Если вы будете иметь устройство, которое в состоянии бурить даже самые проблемные виды почв, у вас будет огромное преимущество. Для тех почв, которые имеют высокий уровень содержания воды, был модифицирован бур для ручных работ, и при его помощи можно эффективно производить заливку фундамента.
По этой причине, если вы собрались делать столбчатый или свайный фундамент, вам следует ознакомиться с тем, как сделать бур ТИСЭ своими руками.
Особенности конструкции
Конструкция устройства ТИСЭ для ручного пользования, которая дает возможность формировать скважины, на самом деле проста. Сюда входят:
- Штанга, у которой есть две соединяющие части. Главная из них дает возможность проводить работы по бурению на небольшой глубине, а дополнительная поможет увеличить скважины для сваи. Секция в длину равна 1,1 метр. Фиксация производится при помощи специальных фиксаторов. Благодаря конструктивным особенностям каждой из частей штанги вы сможете подсоединить механизм вращения.
- Рукоятка, которая помогает осуществлять вращение бура ТИСЭ.
- Накопитель грунта с диаметром 25 см, который обеспечивает рыхление и забор почвы. В накопителя цилиндрическая конфигурация, которая обеспечивает вертикальное формирование шахты. Благодаря особенностям конструкции исключены отклонения от вертикали, которые могут быть вызваны наличием препятствий. Забор почвы, которая была разрыхлена, осуществляется при помощи шнекового механизма, расположенного внизу приемникам.
- Приспособления для откидывания, которое дает возможность увеличить нижнюю часть углубления для фундамента. Вы сможете формировать расширение на 50-60 см. Процесс осуществляется при установке приспособления по всем проектным требованиям. Поле того, как штанга будет надета, откидную лопатку следует прикрепить к накопителю почвы специальной шпилькой. Вручную будет осуществляться движение вверх, а вниз под действием тяжести. Для изготовления ТИСЭ ура используют подходящие чертежи.
Разновидности грунтоприемников
В основе строительной площадки находится много почвы разного вида (тяжелая, с наличием камней, или же легкая с большим количеством сыпучих пород). Из-за этого появилась необходимость в изготовлении грунтоприемника, который дает возможность повышать производительность бурения грунтов.
Существуют следующие виды накопительных емкостей, которые дают возможность разрабатывать:
Тяжелый грунт. Отличительной особенностью такого устройства является то, что есть равномерно распределенные четыре вертикальных элементы, имеющих конусообразную форму.
Компании, которые делают бур ТИСЭ своими руками, по требованию заказчиков укомплектовывают бур для создания скважин парочкой грунтоприемников. Сваи, установленные при помощи этого бура, имеют несущую способность, превышающую в несколько раз обычные цилиндрические элементы.
Подготовка к самостоятельному бурению
Перед тем как сделать бур для бурения скважины своими руками, следует определить следующие факторы:
- Предполагаемую глубину залегания водяного бассейна. Если водный пласт находится на глубине не более 10 м, скважину можно будить любым из 4 приведенных выше способов. Для водозабора поверхностным электронасосом достаточно небольшого сечения канала, поэтому рациональнее и проще применять забивную технологию с использованием бура-иглы или винтовую проходку буром небольшого диаметра. Если планируется использовать погружной насос в колонне из стандартных обсадных труб, изготавливают желонку или конструкцию ложкового типа. Для проходки на большие глубины, как и на малые, нет конкурентов шнековому гидробурению по скорости и эффективности, использование ударно-канатного метода с желонкой или ложкового бура по времени значительно уступает шнековый проходке с использованием воды и может оказаться экономически невыгодным из-за высоких физических нагрузок и существенных потерь времени.
- Диаметр скважины. Для водозабора с глубин больше 9 м от уровня поверхности понадобится использование погружного электронасоса, требующего применения обсадной колонны большого диаметра, в этом случае бурение можно проводить любым из приведенных выше методов. Эффективный вариант проходки глинистых структур — использование бурения в обсадной колонне, при этом в нее заливается вода, а грунт в виде жидкой грязи извлекается наружу желонкой или ложковым приспособлением.
Самодельные ложковые буры
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 шнекаСхема 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.
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!
