Буровая установка своими руками: изготовление самодельного бура для бурения скважин

Чем и как лучше бурить скважину

Чаще всего на дачных участках бурят скважину на песок. Ее глубина составляет 20-30 м, а для изготовления не требуются разрешительные документы. С такой работой свободно справится самодельная бурильная установка. Метод изготовления ствола зависит от структуры грунта, глубины залегания водоносного слоя и других факторов. В зависимости от этого выбирают конструкцию бурильного агрегата.

Существует 4 типа установок:

1. Шнековые. Чаще других применяются для изготовления скважин на участках с любым грунтом. При бурении вода в ствол не подается.
2. Ударно-канатные. Используются на глинистых и супесчаных грунтах. Можно пробить скважину до 10 м. На больших глубинах неэффективны. В качестве рабочей части применяют стакан или желонку. Для придачи достаточного ускорения используется тренога высотой 3-4 м с блоком и лебедкой.
3. Роторные механические. Изготавливают ствол с помощью бура, установленного на штанге. Принцип работы подобен гидробурению.
4. Роторные ручные. Редко используемый метод из-за больших физических усилий, необходимых для вращения штанги с рабочим наконечником.

Для бурения скважины достаточной глубины применяют набор дополнительных шнеков или штанг длиной 2 м, которые стыкуют друг с другом при достижении рабочей частью поверхности грунта. Крепление осуществляется с использованием пальца. В качестве удлинителей штанг применяются водопроводные толстостенные или профильные трубы. Для подачи промывочного раствора в ствол скважины используют вертлюг, который является соединительным элементом между приводом и буровой штангой.

Преимущества самодельной установки

Применение устройств, изготовленных своими руками для бурения скважин, имеет ряд преимуществ.

Самодельные буровые станки для ручного бурения сооружаются по единой схеме. Буровую вышку выполняют в виде треноги.

К ним относятся:

1. Небольшая стоимость. Целый ряд деталей и механизмов можно найти в хозяйстве или приобрести на разборках за небольшую плату. Благодаря тому, что работы будут выполнены самостоятельно, цена готовой установки будет зависеть от покупных деталей.
2. Мобильность. Чаще всего малогабаритные установки оборудуют колесами и сцепным устройством для фаркопа. Бурение можно проводить в тех местах, куда не проедет специальная техника.
3. Небольшие массо-габаритные характеристики. Наиболее тяжелыми деталями являются привод и станина (основание).
4. Быстрый и простой монтаж. Установку можно хранить в разобранном виде в любом подсобном помещении, а при необходимости собрать за несколько минут.
5. Соответствие технических характеристик, требуемым для бурения скважины на воду.

Если по каким-либо причинам работы не были окончены в течение дня, то нет необходимости оставлять установку на ночь на улице. Ее легко демонтировать и убрать в помещение. Для проведения работ на участках, не оборудованных электричеством, можно использовать механический привод либо приобрести бензо- или дизельный генератор соответствующей мощности.

Как изготовить спиральный бур?

Чтобы самостоятельно изготовить спиральный бур в домашних условиях понадобятся такие инструменты, аппаратура и материалы:

• сварочный агрегат;
• измерительная рулетка;
• болгарка;
• стальной пруток диаметром 25 мм необходимой длины в качестве будущего стержня;
• труба диаметром 25–32 мм;
• стальные диски (можно применить разрезанный пильный диск от циркулярной плиты требуемого размера).

Порядок действий, которого следует придерживаться при самостоятельном изготовлении винтового бура:

Спиральный бур своими руками

• Необходимо распилить диск из стали на два полукруга.
• Обе части бывшего диска нужно хорошо заточить.
• Стальной прут диаметром 25 мм также необходимо заострить с одной стороны.
• От заточки, на расстоянии 20–25 см нужно оставить отметку в виде насечки.
• К отмеченному месту на прутке следует приварить под углом 20 градусов, заготовленные ранее, полукруги из стального диска.
• Суммарный угол между полукруглыми лезвиями должен равняться 40 градусам.

Гипотетически, шнековый бур можно изготовить, применяя для этого стальную спираль. Для этого необходимо достать полосу инструментальной стали, разогреть её до температуры, при которой её можно согнуть в спираль с требуемым шагом и соответствующим диаметром. Далее, спираль закалить, а уже потом приварить к прутку. Однако в домашних условиях выполнить эти действия качественно почти нереально.

Необходимые инструменты, оборудование и материалы

Чтобы изготовить приспособление для ручного бурения скважины для воды понадобится заранее позаботиться об инструментах и запастись следующими материалами:

• металлические пластины для изготовления режущих лезвий. В зависимости от конструкции бура понадобятся куски рессор или дисковые пилы толщиной 2-3 мм;
• трубы и муфты для нарезки деталей составной штанги и рукояти;
• вертлюг заводского или самостоятельного изготовления;
• угло-шлифовальная машинка (болгарка) с отрезным диском по металлу;
• сварочный аппарат;
• электродрель;
• ручной инструмент: молоток, напильники и т. п.;
• струбцины, тиски, плашка для нарезки резьбы на частях штанги.

Спиральный или шнековый бур

Достаточно сложно сделать в домашних условиях буровой спиральный нож. На заводском производстве его изготавливают нагревом полосы стали с последующим скручиванием и закаливанием. Поэтому сложную в исполнении деталь бура часто заменяют режущим двусоставным диском. Его изготавливают из двух половинок распиленного болгаркой диска от электропилы.

Нож из дисковой пилы

Детали остро затачивают и приваривают к штанге под углом. Так получают рабочую часть бурового инструмента. Таких заготовок можно сделать несколько, используя полукруглые режущие ножи различного диаметра для отверстий разного назначения.

Ложковый бур

Этот тип инструмента применяется при буровых работах на грунтах, склонных к осыпанию.

Его особенность в том, что режущие лезвия расположены вдоль продольной оси. Они представляют собой вертикальные прорези с острой заточкой края, сделанные в цилиндрической основе. Ложковый бур изготавливают из куска металлической трубы или сворачивают заготовку из листовой стали. Вертлюг передает вращательное движение, кромки срезают грунт и им заполняется полость цилиндра. Бур извлекается наружу и освобождается от земли.

Устройство ударно-канатного бурения

Закрепленная канатом к стойке-треноге труба, система блоков и ручная или электрическая лебедка для подъема трубы из скважины – основные компоненты ударно-канатной буровой установки. Пробивая грунт и углубляя отверстие, труба заполняется землей и требует периодической очистки.

Ударный элемент можно сделать так: К одному торцу отрезка тяжелой трубы приваривают пластину с отцентрированным отверстием для закрепления каната. Край противоположного конца затачивают и закаливают. Иногда ударный край делают с зубцами.

Отличительные черты метода

Использование скважин в качестве автономного источника питьевой воды довольно старый и проверенный способ. Наряду с традиционными, порой дорогостоящими технологиями, метод гидробурения можно заслужено назвать экономным и универсальным.

Популярные способы бурения скважин рассмотрены в другой нашей статье.

Этот достаточно простой способ пробить скважину имеет некоторые нюансы, игнорирование которыми может свести на нет все ваши старания. Суть его заключается в комплексном подходе.

Здесь сочетаются два основных процесса – это непосредственное разрушение пород буровым инструментом и вымывание наружу выбуренных фрагментов грунта рабочей жидкостью. То есть, на породу оказывается воздействие бур и давление воды.

Необходимую для погружения в грунт нагрузку дает вес колонны буровых штанг и специальная буровая оснастка, закачивающая промывочную жидкость в тело образующейся скважины.

Промывочный раствор является смесью мельчайших частиц глины и воды. Затворяют ее в консистенции слегка гуще, чем чистая вода. Из приямка буровой раствор забирает мотопомпа и под давлением направляет в скважинный ствол.

Простота метода гидробурения, доступность технологии и быстрота исполнения сделали его таким популярным в среде самостоятельных владельцев загородных участков

Вода в схеме гидробурения выполняет одновременно несколько функций:

• вымывает выбуренные частички разрушенного грунта;
• выносит вместе с течением отвал на поверхность;
• охлаждает рабочие поверхности бурильного инструмента;
• при движении шлифует внутреннюю поверхность скважины;
• укрепляет не закрепленные обсадкой стенки скважины, уменьшая риск обрушения и заполнения отвалом ствола.

По мере заглубления буровую колонну наращивают штангами – отрезками ВГП трубы длиной по 1,2 – 1,5 м, Ø 50 – 80 мм. Количество наращенных штанг зависит от глубины залегания водоноса. Ее можно заранее определить в ходе опороса соседей на предмет отметки зеркала воды в их скважинах или колодцах.

Предположительную глубину будущей скважины делят на длину одной штанги, чтобы вычислить, сколько штук надо приготовить для работы. На обоих краях каждой штанги необходимо сделать резьбу для свинчивания рабочей колонны.

Одну сторону надо оснастить муфтой, которую желательно приварить к штанге, чтобы не развинчивалась в стволе.

Технология гидробурения позволяет устроить источник технической воды на даче без привлечения буровой бригады

На практике гидробурение в чистом виде применяют редко, потому что нужен большой напор воды. Также тяжело бурить плотные глинистые слои. Чаще производят гидробурение с забурником.

Этот метод чем-то похож на роторное бурение, но без ротора. Для лучшей центровки скважины и легкого преодоления плотных участков используют лепестковую или конусообразную форму бура.

Вымыть и поднять из скважины с помощью воды увесистых камни и обломки тяжелых пород технически невозможно.

Добавление в рабочую жидкость абразива увеличивает скорость проходки за счет усиления разрушающего действия

Как соорудить шнековую буровую установку

Чаще всего для изготовления скважин используют шнековые агрегаты. Конструкция установки проста и состоит из таких элементов:

1. Квадратной либо прямоугольной рамы для установки направляющих стоек.
2. Направляющих опор для монтажа приводного механизма (мотора-редуктора).
3. Троса с блоком и лебедкой для подъема бурильных штанг.
4. Вертлюга для передачи вращающего момента от привода и подачи промывочного раствора в ствол скважины.
5. Шнека или бура.

В некоторых случаях установка может комплектоваться транспортировочными колесами. Направляющие стойки длиной 2-2,5 м изготавливают из труб круглого либо квадратного сечения. В качестве привода используется электрический мотор-редуктор со скоростью вращения 50-70 об/мин. На выходном валу устанавливают вертлюг, посредством которого вращение передается буровой штанге. Этот элемент должен выдерживать большие нагрузки, поэтому для его изготовления применяют прочный материал. Кроме того, он оборудуется герметичной камерой для подачи воды.

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали.

Герметичность достигается точностью изготовления и применением прокладочных материалов. Если элемент будет изготовлен некачественно, то, пробурив несколько скважин, его придется менять. Некоторые мастера приобретают деталь заводского производства, которая при правильной эксплуатации позволит пробурить не 1 десяток скважин.

В качестве рабочей части используют либо набор шнеков, либо бур, выполненный из нескольких сегментов. В первом случае в качестве бурильной штанги используют трубу круглого или 6-угольного сечения. В нижней части приваривают 3- или 4-реберный наконечник с победитовыми резцами. На тело штанги монтируют несколько витков шнековой спирали (чаще всего диаметром 180-200 мм). Между сегментами сверлят отверстия для выхода промывочного раствора. Это облегчает процесс бурения и охлаждает детали.

Для соединения штанг используют шестигранное сочленение. Фиксация замка осуществляется при помощи пальца. Иногда применяют резьбовую сборку, но она требует больше времени на монтаж. Вода внутрь штанги подается центробежным насосом из емкости, а шлам из ствола откачивается грязевым насосом в приямок.

Бурение на участке с неглубоким залеганием водоносного горизонта проводится штангой с расположением шнековых витков по всей длине. Достигнув вязких грунтов, штангу нужно периодически извлекать для очистки. При таком бурении промывочный раствор в скважину не подается. Этот способ изготовления ствола более длительный, т. к. много времени уходит на подъем и чистку шнеков.

Как сделать бур для шнекового бурения: материалы и инструкция

Можно смастерить своими руками спиральный бур 2 типов для вращательного бурения скважин: со спиралевидным режущим элементом, с дисковым полусферическим ножом. Для работ понадобится:

1. Металлический прут или прочная труба – основание, полая труба большего диаметра – для емкости на стержне ложки.
2. Муфты для соединения штанг, металлическая рукоятка – кусок арматуры, прута, длиной до 40 – 50 см.
3. Металлический лист, если планируется спиральный нож.
4. Диски стальные с зубьями от электропилы.

1. Сварочный аппарат.

Спиральный простой и двухступенчатый бур: чертежи

Как сделать классический бур со спиралевидным ленточным ножом для песчаной скважины? Своими руками такой инструмент сделать сложно без специальных станков для работы с металлом. Сложность заключается в предварительном закаливании и изгибе полосы металла. Необходимо подобрать сталь толщиной от 1,5 – 2 мм. Далее раскаленную полосу сгибают на станке, придавая ленте форму спирали.

Только после этого ленту приваривают к основанию. Во время соединения следят за симметричностью: витки должны располагаться строго параллельно друг к другу и под определенным углом к горизонтальной линии. Край ленты затачивают, поверхность красят.

В условиях домашней мастерской своими руками гораздо проще сделать идентичный по функциональности, но более простой в сборке бур для скважин разного диаметра с круговыми ножами вместо спирали.

Отталкиваясь от простейшей конструкции, можно усовершенствовать инструмент и сделать бур, который подойдет для бурения неглубоких скважин разного диаметра.

Для изготовления берут 3 диска одинаковой толщины с разным диаметром. Разрезают каждый на 2 половины, один край (нижний) затачивают. Во всех частях просверливают отверстия для соединения лепестков.

К основанию приваривают круг меньшего диаметра так, чтобы края двух половин образовали угол величиной 30о. Большего диаметра ножи крепят к верхнему при помощи гаек и болтов.

Штангу формируют с нарезкой резьбы или приваривают к верхнему краю муфту с готовой резьбой: в этом случае не нужно устанавливать защиту от раскручивания во время работы.

Ложка: бур для работ в сыпучих породах

При обустройстве источника в сухом грунте требуется инструмент со снарядом, который удерживает вырытую почву внутри. Такой бур-ложку, как на чертеже, для бурения песчаных скважин также можно сделать своими руками из толстостенной газовой или водопроводной трубы.

Отрезок трубы заглушают пластиной по верхнему краю, оставляя в центре отверстие для стержня. К стержню приваривают старое сверло большого диаметра. Стержень приваривают по центру трубы. На одной из сторон трубы формируют прямоугольное окно для выемки почвы. Нижний край разрезают в виде лепестков, отгибая края наружу для большего диаметра врезки и захвата грунта. Нижние края затачивают.

Приспособить в качестве резервуара для отработанного грунта в ложковом буре можно и старый металлический баллон. Таким буром, собранным своими руками, бурят скважины большого диаметра.

Бур для ударно-канатного бурения

Пробурить скважину на участке можно не только вращением бура, но и ударно-канатным методом. Для этого вида работ нужна специальная установка, которую тоже можно сделать самостоятельно из подручных материалов.

Имея такое оборудование все работы можно выполнить вообще без помощников, поэтому рассмотрим и процесс изготовления ударного бура.

Для бурения скважины ударно-канатным способом нужно не так уж много: устойчивая рама-тренога, сам ударный бур, прочный трос и лебедка

Чтобы понять, что и как мы будем мастерить, рассмотрим в общих чертах суть ударно-канатных работ.

С большой высоты в намеченное с помощью лопаты или шнека место будущей точки водозабора сбрасывается труба-снаряд – желонка для скважины. Вверху к буру приваривается проушина для троса.

Сбоку в верхней части вырезается отверстие для извлечения пробуренной породы.

Нижняя кромка затачивается или оснащается зубьями, оптимизирующими рыхление грунта. На 5 – 7 см выше условного дна внутри трубы устраивают шариковый или лепестковый клапан для захвата и удерживания разрыхленной породы.

Желонка – незаменимый инструмент при проходке рыхлых песков, галечников, гравийных отложений. Ее зачастую используют в комплексе с прочими бурами. Чередуют со шнеком или стаканом, не способным извлечь рыхлые и насыщенные водой отложения.

Несвязные частицы грунта задерживается внутри желонки благодаря клапану, расположенному внизу корпуса. У шнека, колокола, стакана нет таких преимуществ.

Редко для бурения скважины используется только один снаряд. Чаще всего они применяются в комплексе: глинистые породы бурят шнеками или стаканами, рыхлые и водонасыщенные проходят желонкой

Процедуру сбрасывания бура многократно повторяют. Результатом процесса становится на треть заполненный грунтом корпус и увеличивающаяся на 30-40 см пробоина в поверхности земли.

Наполненную желонку извлекают из ствола с помощью лебедки, переворачивают вниз отверстием и очищают ударами тяжелого молотка.

Затем процесс ударно-канатного бурения возобновляется и повторяется, пока на месте падения бура не образуется скважина той глубины, которую и планировалось получить.

Не обязательно покупать готовую установку – можно самостоятельно изготовить желонку для бурения и чистки.

Если сделать такой ударный бур достаточно тяжелым, то этим днищем он будет резать грунт, словно масло, и не позволит ему высыпаться из своей полости обратно

Создавать один бур в этом случае бессмысленно, поэтому расскажем, как соорудить всю буровую установку вместе со снарядом.

• Выбираем место, где по нашим расчетам и предположениям должна располагаться скважина. Намечаем его, сделав с помощью обычной лопаты небольшое углубление.
• Устанавливаем над ямкой треногу высотой 2-3 метра. Вершину треноги оснащаем хорошо закрепленным блоком для каната. Понадобится ещё и лебедка, которую прикрепляем к опорам. Хорошо, если имеется электрическая лебедка, но ручная тоже подойдет.
• Подготавливаем сам ударный бур. Для этой цели нам будет нужна толстостенная труба, диаметр которой соответствует размеру шахты будущей скважины.

Для изготовления бура берем полоску толстого металла и привариваем её к верхней оконечности трубы, расположив её перпендикулярно продольной оси снаряда.

По осевой линии нашей трубы в приваренной металлической полоске высверливаем отверстие, соответствующее толщине каната, на котором будет закреплен снаряд.

Нижний торец трубы тоже нуждается в обработке: можно сделать на нем зубчатую или кольцевую заточку. Если имеется муфельная печь, можно закалить в ней бур после процедуры заточки.

Бур для ударно-канатного бурения не так-то легко очистить от набившегося в него грунта. Чтобы ускорить эту рутинную операцию, можно сделать не окошко-отверстие, а вертикальную прорезь, проходящую почти через 2/3 в верху трубы.

Колокол – часть ударного бура. Он легко очищается от грунта и может быть заменен, например, на долото, если в процессе бурения скважины попадётся камень

Чем тяжелее бур, тем быстрее можно достигнуть нужного результата, но необходимо учитывать и мощность лебедки, которой предстоит вытягивать бур с грунтом из ствола скважины.

Так вот, если её мощность все же позволяет, снаряд можно утяжелить, разместив в верхней части трубы съёмные металлические грузы.

Вам также может быть интересна информация по обустройству скважины, промывке после бурения и утеплению на зиму, рассмотренная в другой нашей статье.

Виды буровых установок на воду

Канатно-ударный вариант считается самым популярным. Грунт рушится посредством груза, бросаемого вниз, затем рыхлые массы вынимаются и цикл повторяется до тех пор, пока глубина скважин под воду не достигнет нужного размера.

Если используется вращательная установка, бурение становится проще и сложнее. Проще потому, что не требуется серьезных физических усилий, а сложнее из-за того, что чертеж установки более подробный, с массой дополнительных нюансов и подобная самодельная буровая установка потребует финансовых затрат.

Профессионалы выделяют 4 основных типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

1. Ударно-канатного бурения . Оборудование представляет собой раму, закрепленную на основание в виде треугольника и оснащенное рабочей желонкой или долотом, подвешенным на тросе. Самый простой чертеж, удобство работы и сборки – явные плюсы системы, а как она действует, покажет видео.
2. Шнековые конструкции подразумевают выемку грунта посредством шнека без промывания скважин водой.
3. Роторные МГБУ имеют функцию гидробурильных систем. Ручная малогабаритная конструкция – самый простой вариант, где вместо электрического привода используется ручной труд. Никаких проблем не доставят чертежи и сборка, но чтобы пробить шахту придется потратить немало часов.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

Наиболее простые конструкции

Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки

При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку

Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

Сделанная своими руками мини буровая установка

Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.

Станина для малой буровой установки вид сбоку

Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.

Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут.

Несколько полезных советов

После того, как скважина готова, следует обратить внимание на ряд важных нюансов. Например, чтобы вода в скважине оставалась свежей, нужно обеспечить приток в обсадную колонну свежего воздуха. Для этого делают несколько вентиляционных отверстий

Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п

Для этого делают несколько вентиляционных отверстий. Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п.

По окончании работ следует обязательно отдать на анализ воду из скважины, чтобы проверить на содержание различных примесей. Любые проблемы с состоянием воды обычно решаются путем подбора подходящих фильтров.

Воду на анализ отбирают не сразу же после бурения, а спустя некоторое время, чтобы из нее ушли загрязнения, вызванные бурением.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:

Видео #2. Вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:

Видео #3. Использование желонки для ударно-канатного бурения:

Самодельная установка для бурения скважин – не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.

Хотите поделиться личным опытом в сборке и применении на практике буровой установки? Есть вопросы по теме статьи, хотите разобраться в неясных моментах? Пишите, пожалуйста, в блоке, находящимся ниже.

Это интересно: Нормативные требования к газовой котельной в доме: рассказываем по пунктам