Буровая установка своими руками для бурения скважин

Самодельные буровые установки

Бурить скважины чаще всего требуется при устройстве скважины на воду, но и кроме того периодически такие работы нужны: установить металлические столбы под забор (беседку, перголу), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками.

Самодельная буровая установка

Виды самодельных буровых установок

Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:

Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.

Одна из ударно-бурильных установок
Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.

Шнековая буровая установка
Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.

Роторная буровая установка

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

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.

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.

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

• Сначала должны быть вертлюг и штанги. Если вы не квалифицированный токарь или у вас нет такого на примете, то эти детали лучше купить. При их изготовлении требуется высокая точность, что можно достичь при высокой квалификации. Причем резьба на вертлюге и штангах должна быть одинаковой, или потребуется переходник. Резьба на штангах лучше — трапеция, так как потом конусную мало кто из токарей может сделать.
• Купить мотор-редуктор. Если питание будет от 220 в, то характеристики его такие: мощность 2,2 кВт, оборотов — 60-70 в минуту (лучшие : 3МП 31,5 или 3МП 40 или 3МП 50). Более мощные поставить можно только при условии наличия питания в 380 В, да и более мощные редко нужны.
• Покупаете лебедку, может быть ручной или электрической. Грузоподъемность желательно не менее 1 тонны (если есть возможность, лучше — больше).
• Когда все эти составляющие имеются на руках, можно варить каркас и делать бур. Ведь все это оборудование крепится на него, а виды крепления могут быть разными, угадать невозможно.

Самодельная буровая установка

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

• горизонтальной платформы;
• вертикальной рамы;
• подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Источник

Все об изготовлении буровых установок своими руками

Бурение скважины для воды – один из наиболее популярных способов обеспечения водой частных домов, а также мест, где отсутствует её централизованная подача. Но этот процесс обычно стоит недешево, а нанимать сомнительных «мастеров» – не лучшая альтернатива. Проще будет сделать своими руками небольшую буровую установку. Это будет не так затратно, и вы сможете полностью проконтролировать процесс от начала и до конца. Попытаемся разобраться, что представляет собой буровая установка для воды, как сделать ее самому и что для этого будет нужно.

Особенности

Начнем с того, что для бурения скважин на воду, которое хочется осуществить самому, придется запастись терпением и готовностью выполнять не самую простую работу. Дело в том, что этот процесс является таким, что требуется точности. Кроме того, результат работы может быть непредсказуем, ведь требуется проделать в земле довольно длинную и узкую шахту, чтобы добраться до водоносного слоя. Затем погрузить туда трубу обсадки, чтобы уберечь все это от обвала. В процессе проведения работ, придется вытащить на поверхность довольно большой объем земли, которая может быть разной: начиная от камней по типу гранита и заканчивая мокрым песком.

Следует добавить, что ряд аспектов этого процесса будет зависеть и от того, насколько глубоко залегает водоносный слой. Иногда нужно пробурить лишь 10-15 метров, а иногда несколько сотен метров. Естественно, что это серьезно влияет не только на время всего процесса, но и на подбор самодельной бурильной установки, а также процесс ее изготовления.

Проекты

Если говорить о проектах буровых установок, то существует 3 основных категории таких приспособлений, которые дают возможность осуществить бурение грунта для поиска воды:

• роторные установки, работающие по технологии гидробурения.

По типу привода такие устройства могут быть разными. В ручных агрегатах, главной особенностью будет то, что в качестве силы, приводящей установку в движение, применяется мускульная. В механических аппаратах обычно установлен двигатель – бензиновый или электрический.

Принцип работы канатно-ударных моделей состоит в заглублении в грунт тяжелого груза – долота, которое внутри является пологим. Долото производит подъем на определенную высоту, после чего резко падает вниз. Благодаря этому оно углубляется в почву на определенную глубину, а часть лишней земли остается внутри пологой области долота. Когда оно полностью заполняется землей, то вытаскивается, а весь процесс повторяется заново. Процесс довольно длителен, но такая малогабаритная установка отличается простотой и доступностью.

Вращательный аналог будет более удобен в использовании благодаря наличию вращающегося шнекового бура, который может сам выбрасывать излишки земли наверх. Правда сделать такую конструкцию, даже если есть чертеж, может не каждый человек. Хотя, при определённом умении и навыках, сделать такой станок для бурения в целом реально.

Все составные элементы для подобной домашней мини станции сделать самому не удастся в любом случае – какие-то потребуется купить в магазине, что-то сделать под заказ, а что-то возможно поискать на вторичном рынке. Но если получится создать свой собственный бур, то затраты точно окупят себя. Кстати, потребуется и кое-какой инструмент: перфоратор, аппарат для сварки, шлифмашина. Но об этом ниже.

Что потребуется?

Итак, для создания буровой установки своими руками потребуется иметь хотя бы небольшой опыт работы с такими приспособлениями, как:

• болгарка;
• аппарат для сварки;
• электродрель.

Кроме того, потребуется иметь под рукой:

• разводной ключ;
• крест сантехнического типа;
• инструмент для формирования внешней резьбы дюймового типа;
• трубу на полдюйма оцинкованного типа и сгон такого же размера;
• плашки;
• ножовка по металлу.

Как сделать?

Попробуем разобраться, как сделать устройство для бурения различных типов.

Шнековый

Рассмотрение этого варианта следует начать с того, что каркас подобной модели может быть сделан в виде треноги, хотя чаще всего – это вертикальные направляющие, что прикреплены к подставке и соединенные между собой горизонтальной конструкцией наверху. Каркас должен крепко держать рабочую колонну и варьируемые по длине штанги, когда они вытаскиваются из скважины.

Последовательность изготовления.

1. К куску трубы из металла, длина которой равна около 150 сантиметров, следует приварить 2 витка из металлической полосы, чтобы получилось нечто похожее на нарезку винтового типа.
2. По краям шнека устанавливают ножи. Причем делают это так, чтобы режущие кромки были под углом к горизонтали.
3. Ножи следует заточить.
4. К верхней части бура прикручивают либо приваривают тройник, оснащенный резьбой внутреннего типа.
5. Теперь требуется заготовить отрезки трубы из металла аналогичного диаметра, что и шнековая труба. Это будут штанги, что дадут возможность увеличить длину колонны бурения, если это будет нужно.
6. На частях трубы формируют резьбу для их соединения либо просверливают дырку для фиксирования пальцем стопорного типа.

Правда, чтобы нарастить длину бурительной штанги, можно использовать и соединение муфтового либо замкового типа. Буровую вышку можно создать из дерева, швеллера либо металлических труб, лишь бы она хорошо держала колонну для бурения.

Сверху на каркасе монтируется блок, присоединяющийся к лебедке, отвечающей за подъем колонны труб и снаряда бурения. Такая вышка требуется при бурении на глубину более 8 метров.

Учитывая увеличение длины штанги бурения, вес конструкции увеличивается, по причине чего, чтобы ее поднять, потребуется электрический двигатель с лебедкой. Кстати, электромотор будет незаменим при мокром бурении. Для этого хватит прибора, мощность которого составляет 2,2 кВт, и оно выдает 65-70 оборотов.

Важный элемент такой конструкции вертлюг. Это часть, которая дает возможность движущий момент передать с двигателя на бурильную штангу. Кроме того, благодаря ему буровой раствор подается в шахту. Обычно на подвижной области этого элемента и закрепляют штанги. Для заливания раствора, вертлюг оснащается герметичным спецпатрубком.

Учитывая, что этот элемент всегда движется, к его созданию предъявляются 2 требования:

• применение стали исключительно высочайшей прочности;
• минимальное расстояние между подвижными и статичными частями устройства.

Ударно-канатный

Ударно-канатный бур – самый простой аппарат для бурения. Имеет 3 основных элемента:

• блок и ворот, отвечающий за наматывание троса;
• разборная станина;
• массивное долото, подвешенное на шнуре к станиночной верхушке.

Сборка станины может быть произведена из швеллеров, уголков и старых стальных труб. Она должна иметь такую высоту, чтобы ее можно было легко перемещать в разобранном виде. Правда, следует помнить, что с чем большей высоты осуществляется падение груза, тем сильнее он будет погружаться в землю. Отдельные части станины можно скрепить болтами между собой в местах верхнего соединения. Ее нижняя часть может быть обвязана уголками либо трубами, для большей устойчивости.

Груз, который у нас будет называться «долото» или, как его еще называют стакан или желонка, можно создать из куска трубы с толстыми стенками, диаметр которой составляет 10-12 сантиметров.

Важнейшим моментом тут будет то, чтобы рабочий элемент был как можно массивнее. Лучше всего, если его масса будет 80-100 кг. Но, правда, больший груз будет трудно поднять даже нескольким мужчинам, не говоря уже о его транспортировке.

В нижней торцевой части долота-стакана должны быть сделаны зазубрины, либо его края следует сточить, чтобы оно максимально легко заходило в землю. Поднятие груза можно осуществить при помощи ручного ворота либо электромотора, через редуктор. Но лучше будет, если на установке будут оба варианта. Это позволит не зависеть от электричества.

Роторный

Роторный бур чем-то будет поход на шнековый. Такая установка также должна иметь станину, по которой будет перемещаться двигатель, к которому подсоединен бур с применением вертлюга. Через последний в колонну подаётся вода.

Порядок создания будет таким:

• делаем вертлюг и штанги. Лучше будет их приобрести, если вы не токарьпрофессионал;
• покупаем двигательредуктор (тут хватит модели с мощностью 2,2 кВт и 65-70 оборотами);
• покупаем ручную лебедку либо аналог электрического типа (грузоподъемность не ниже 1000 кг.).

После этого можно варить каркас и формировать бур. Такая работа будет состоять из вертикальной и горизонтальной частей, а также каретки, на которую будет прикрепляться мотор.

Основа создается из трубы с толстыми стенками. Они должны быть с размерами не менее 3,5-4 миллиметров. Лучше взять профилированную, хотя и круглая подойдет. При сварке рамы для небольшой буровой установки точность не сильно важна.

Главное – геометрия, а размеры уже можно будет подогнать. Сначала делается нижняя рама и замеряется, а уже под ее конкретные размеры делается вертикальная и, только на последнем этапе – каретка.

В целом, следует сказать, что буровую установку можно без проблем создать собственноручно. Особенно просто будет сделать ручную модель из мотобура либо из дрели, а вот более сложные устройства могут потребовать наличия токарных навыков, а также разнообразного оборудования.

Кроме того, потребуется четко понимать, что вы делаете и для чего. Но если такая буровая установка будет сделана самостоятельно, это даст возможность очень серьезно сэкономить на приобретении техники для бурения, выполненной в заводских условиях.

Подробнее о том, как можно изготовить буровую установку своими руками, смотрите в следующем видео.

Источник