Буровая установка своими руками самоделки для бурения скважин

Виды самодельных буровых установок

Простейшим водозаборным устройством является скважина абиссинского колодца. Чтобы ее устроить вовсе не нужно сложного оборудования или приспособлений. Достаточно раздобыть «бабу», а это груз килограмм на 20 – 25 и изготовить подбабок – по сути, хомут, надежно охватывающий забиваемую трубу.

1. Хомут для крепления блоков.

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

7. Труба водозаборная с фильтрующим устройством. На переднем конце она оснащена копьевидным наконечником, диаметр которого больше всех остальных составляющих. Поднимая и резко опуская бабу, два человека достигают водоноса на глубине до 10 метров за один световой день.

Чертеж рис.1 не предусматривает треноги. Не отрицая действенности такого способа, обращаем внимание, что с треногой легче управлять направлением погружения, ведь шурф должен быть строго вертикальным. Треногу легко сделать своими руками из подручных материалов.

Бурение классических скважин на воду может производиться ударно – канатным способом, оборудование для реализации такой технологии отличается такой простотой, что «просится» быть изготовленным своими руками.

Простейшие малогабаритные установки такого типа позволяют бурение скважин на воду в глубину до 100 метров. Характерным недостатком такого способа является низкая производительность при проходке, поскольку процесс связан с постоянными подъемами инструмента для выгрузки грунта из скважин после каждых 5 – 8 ударов.

В то же время ударно – канатный способ дает возможность наиболее качественного вскрытия водоносных пластов. Простейшее приспособление, показанное на рис.1, легко подвергается модернизации установкой привода на лебедку с муфтой сброса, а также установкой дополнительного ручного подъемного механизма для сборки обсадных труб, что доступно сделать своими руками в домашних условиях.

Популярны самодельные установки для бурения скважин на воду с применением шнекового инструмента. Это целая гамма решений от простого садового бура, на котором имеется возможность наращивать по длине бурильную штангу, до достаточно сложных механизмов, подходящих под классификацию МГБУ. На них применяются уже электрическая или ДВС тяга.

При желании простой шнековый бур можно сделать своими руками, ведь пригодится не только для бурения водяных скважин, но и при постройке ограждений участка и при создании свайного ростверкового фундамента, значительно снижая объем земляных работ. Для этого можно использовать чертеж с рис.3, при необходимости изменив размеры в соответствии с предпочтениями изготовителя.

Более сложные приспособления для бурения шурфов таким способом включаю в себя буровую вышку, представляющую собой традиционную треногу.

Одному работнику под силу выполнить работу, но при этом существует опасность отклонения буровой колонны от вертикали. Поэтому обычно работают вдвоем, равномерно нагружая обе стороны рычага.

Учитывая трудоемкость выполнения работ, целесообразно максимально механизировать процесс бурения. Для этого есть все условия, поле непродолжительных поисков на строительных рынках можно приобрести любые детали или узлы и сделать бурилку самостоятельно.

Как видно из рис.6, многие промышленные образцы не сравняться с такой самоделкой по элегантности исполнения и компоновки такой установки. Судя по виду проводников, электрическая схема разработана и исполнена под напряжение 220 вольт. Размер бурового инструмента показывает, что установкой доступно исполнение скважин среднего и высокого дебита.

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.
  о «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.
• 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.
• 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.

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.

Методы очистки воды из колодца или скважины описаны тут.

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.

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).

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.

Самодельные конструкции МГБУ успешно применяются при разработке скважин на воду для частных домовладений. Достоинств у подобного оборудования имеется немало:

• компактные размеры и малый вес;
• простая конструкция;
• высокая эффективность и многофункциональность;
• доступная транспортировка, быстрый монтаж и демонтаж;
• отсутствие негативного воздействия на ландшафт участка, где проводится разработка скважины;
• возможность использования на небольших участках и в ограниченном пространстве (домовые пристройки, гаражные и подвальные помещения);
• подключение к стандартной электросети или автономному источнику питания;
• доступная стоимость самодельных устройств;
• высокая ремонтопригодность.

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

При изготовлении мини буровой используется лебёдка «РА-1000». Можно взять и другую, но желательно, грузоподъёмностью не меньше 1 тонны (а лучше больше). Некоторые буровики ставят по две лебёдки, одну электрическую  и вторую механическую. В случае клина буровой колонны очень помогает.

Для облегчения работы желательно купить и подключить два пульта: один реверс и ход двигателя, другой на лебёдку. Это сэкономит много сил.

Мотор-редуктор для самодельной мини буровой потребуется на 60-70 оборотов в минуту, мощностью 2,2 кВт. Слабее не подойдёт. Если использовать  мощнее, то потребуется генератор, так как не получится подключаться к напряжению 220 Вольт. Рекомендуется для гидробурения мотор-редуктор моделей: 3МП 31,5/3МП 40/3МП 50.

Основы бурения своими силами

1. Покупка буровых штанг и вертлюга (обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник). Для начала много покупать не требуется, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.

2. Покупка мотора — редуктора. Эти покупки занимают много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.

3. Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы желательно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже проблематично, так как крепления у разных моторов могут отличаться.

4. Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.

Чтобы сделать водную скважину вручную применяют шнековую или ударно-канатную технологию. Гидравлический способ потребует буровую установку. Разборную модель малогабаритки можно изготовить по чертежам с нашего сайта. И, возможно, бурение скважин на воду своими руками станет вашим бизнесом.

Шнековый способ

Работа шнеком – самый простой ручной способ. Используется он только для получения неглубоких источников, вода из которых будет использоваться для технических целей.

Для выполнения самостоятельного бурения нужен бур, который при ввинчивании в землю разрушает породу и захватывает грунт лопастями. Периодическое вытаскивание шнека необходимо для очистки его от шлама. Эту работу делают без помошников.

Кроме бура потребуется тренога, к которой крепится шнек, подъемный механизм (ручной с лебедкой или механизированный). Без этих приспособлений бурить невозможно. Поднять бур с почвой с достаточной глубины даже несколько человек будут не в состоянии.

Большую сложность представляет бурение строго вертикально. Только зафиксированный бур даст необходимую вертикальность, без соблюдения которой деформируются трубы. Чтобы обеспечить должную вертикальность, после прохождения 2 метров нужно установить временную металлическую трубу — кондуктор, которая будет задавать правильное направление движения.

Применять шнековый метод можно в мягких почвах. Если шнек упрется в морену, то придется повторять процесс в другом месте. Большую сложность представляют и плывуны. Размягченную почву трудно вытащить на поверхность. Помогает только шнек, имеющий лопасти загнутые к верху.

Для изготовления источника в глинистых и суглинистых почвах лучше использовать ударно-канатный способ. Этот метод более трудоемкий, но надежен и прост. Для работы применяют бурильный стакан – это цилиндр с отточенными гранями.

Суть метода в поднятии стакана (по — другому — патрона) на высоту, с которой он сбрасывается. При ударе цилиндр забивается почвой. Подняв стакан на поверхность, вынимается лишний грунт.

Ударно-канатный метод хорош практически для всех грунтов. Но нужно приложить немало усилий, поэтому часто применяют гидравлические системы для поднятия патрона.

Ударно-канатная технология хороша еще и тем, что она показывает, когда появится водоносный песок. При достижении которого используют желонку с клапаном, способную поднимать разжиженный грунт.

Ручное гидробурение

Бурение с водой эффективно для песчаной почвы. Проблема гидробурения — каменистый грунт. Камни ручным способом не пройти, нужна буровая установка ударного действия.

Независимо от способа, при выборке грунта нужно обсаживать скважину трубами. Потребуется установить перфорированный фильтр и насос.

Чтобы сделать скважину своими руками без оборудования по указанным технологиям, потребуются различные инструменты, материалы. Ниже будет рассмотрен бюджет, плюсы, минусы конструкций источников водозабора.

Ручной шнековый бур

Диаметр оснастки ручных буров ограничен 40 см, при желании можно найти 50 см шнеки, которые выпускают 3 – 4 производителя РФ. Это резко ограничивает диаметр обсадной колонны, позволяя опускать в нее маломощные погружные насосы.

Существует методика строительства источника водозабора без выемки грунта. Отверстие в земле изготавливается за счет уплотнения прилежащих пород при забивании трубы небольшого диаметра. То есть, рабочий инструмент после достижения водоносного горизонта просто становится обсадной колонной.

После чего, один два рабочих одновременно поднимают бабку вверх к талевому блоку, отпускают троса. Бабка ударяет по площадке, труба забивается в грунт, операция повторяется до тех пор, пока площадка не окажется у грунта. Затем труба наращивается, подбабок и талевый блок поднимаются выше.

Желонковое бурение

Кроме перечисленных методов может изготавливаться скважина своими руками без оборудования методом желонки, который так же называется ударно-канатным бурением.

Желонка изготавливается из трубы, нижний край которой заострен (фаска) или имеет зубья для разрушения пласта. Внутри на шарнире установлена круглая заглушка в размер внутреннего диаметра трубы. При ударе о землю заглушка открывается на шарнире, при извлечении закрывается под весом набравшейся внутрь почвы.

На плотных грунтах после удара труба дополнительно вращается приваренными либо пропущенными в отверстия рычагами. Это позволяет повысить производительность, снизить трудозатраты.

Недостаток методики – необходимость покупки толстостенной трубы длиной 1 – 1,5 м. Поскольку от тяжести инструмента зависит эффективность бурения.

Гидробурение

Ручной шнековый бур

Добыча воды: буровая установка ударного типа

Буровая установка ударно-канатного типа представляет собой вышку с треугольным основанием и рабочим элементом. Рабочий элемент состоит из заостренного груза (желонка), который с помощью каната (троса) подается на лебедку. Вышка, как правило, представляется в виде треноги. В верхней части вышки расположены блок и направляющая рамка, через которые проходит трос с грузом.

Вышка обычно изготавливается из стальных элементов — труба, уголок или другой профиль. Три стойки свариваются в верхней части, образуя треногу. Внизу целесообразно приварить каркасное треугольное основание. Высота такой вышки 3-5 м в зависимости от длины груза и желаемой силы удара. Чем вышка выше, тем удар мощнее.

Рабочий элемент (груз) изготавливается из толстостенной стальной трубы диаметром 80-120 мм. На нижнем конце трубы закрепляется желонка (сварка или резьбовое соединение), представляющая собой конусообразную полую конструкцию с заостренным (в виде долота) продолговатым концом. Конусная часть имеет отверстия с клапанами для сбора грунта.

Рабочий элемент надежно закрепляется на тросе, который пропускается через направляющую рамку (калибр) и блок в верхней части вышки и поступает на лебедку. Может использоваться ручная лебедка, но для облегчения подъема тяжелого груза лучше предусмотреть электрическую. При выборе длины троса следует учитывать его длину в устройстве и глубину бурения скважины.

Буровая установка вращательного типа состоит из следующих основных элементов: вышка; лебедка для подъема рабочего инструмента; электродвигатель для вращения рабочего элемента; муфта в виде замка (или вертлюг) для передачи крутящего момента от электродвигателя к штанге; разборная штанга с соединительной муфтой;

каретка для крепления электродвигателя; рабочий инструмент. Рабочий инструмент представляет собой винтообразный (спиральный) бур и соединяется с первой секцией штанги. В процессе бурения штанги с помощью муфты собираются из необходимого количества секций. Бур вместе с собранной штангой представляет собой бурильную колонну.

Каркас вышки изготавливается аналогично вышерассмотренному случаю. Высота вышки определяется длиной секции бурильной колонны. Блок в верхней части вышки выполняет функцию элемента для подъема бурильной колонны.

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали. Если решите сделать из легированной, то имейте в виду – приварить сложно! Нужен сварщик. Если в месте бурения много камней, тогда покупайте в фирмах специальные буры, приспособленные для прочных грунтов. Чем выше цена, тем твёрже на бурах сплавы и прочнее сами буры.

Бурение шнековым способом

Ручной шнековый бур

Профессиональные бурильщики располагают оборудованием и инструментарием, позволяющими пробурить довольно глубокую скважину буквально за пару дней. Но у самодеятельного мастера обычно нет ни таких средств, ни навыков работы с ними. Однако есть способы бурения, которые этого и не требуют. Чаще всего применяется бурение шнеком или ударно-канатный метод.

Как понятно из названия, при этом способе бурения используется шнек или бур. Устройство представляет собой штангу, к концу которой приделан рабочий инструмент. При этом способе бурения также используют долото для разбивки валунов, если потребуется. Конструкция шнека напоминает винт, диаметр которого может быть разным.

Он в буквальном смысле ввинчивается в грунт, а лопасти винта помогают извлечь из ствола выбуренную породу.

Производится бурение следующим образом:

1. Вращая штангу бура, в грунте проделывают вертикальное углубление.
2. По мере углубления скважины бур с разрыхленным грунтом периодически поднимают на поверхность.
3. По мере удлинения шахты штангу наращивают, присоединяя к ней новые и новые части.
4. Для наращивания штанги используют надежное резьбовое соединение или хомуты.
5. Стены скважины сразу же защищают обсадными трубами.
6. Бур очищают и продолжают работы.
7. Бурят до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
8. Водоносный слой рекомендуется пройти полностью и углубиться в расположенный ниже слой грунта примерно на 0,5 м.
9. Бур извлекают из скважины.
10. С помощью буровой штанги внутрь обсадной колонны опускают фильтр.
11. Обсадную трубу приподнимают таким образом, чтобы ее нижний край находился примерно по центру водоносного слоя, а не упирался в грунт.

После этого собственно бурение можно считать оконченным. Скважину следует прокачать, опустить в нее насос, обустроить оголовок и т.п.

Считается, что с помощью шнека можно пробурить только относительно неглубокую скважину – около 20-30 м глубиной. Однако многое зависит от состояния грунта. Для бурения рыхлых песков и крупнообломочных отложений рекомендуется использовать желонку.

При шнековом бурении можно использовать буровую установку, которая удерживает оборудование в правильном положении. Чтобы поднимать бур наверх, можно использовать мотор. Если выполняется так называемое “мокрое” бурение, следует предусмотреть место для удаленного из скважины мокрого грунта, отстаивания воды и т.п.

Выбирая бурение шнеком, следует помнить, что наличие воды в стволе скважины разрушительно действует на ее стенки.

Иногда можно встретить рекомендации сначала выполнить бурение, и лишь затем приступать к монтажу обсадных труб. При шнековом бурении, как впрочем, и при любом другом, надежнее ставить обсадную колонну сразу же по мере заглубления.

Говоря о вращательных методах бурения (а именно к ним относится шнековый метод), стоит упомянуть о бурении с помощью ротора. Именно этот метод чаще всего применяют буровики для проходки выработки в скальных породах. Для его реализации используют специальную буровую установку с ротором.

Бурение осуществляется с помощью все того же бура, но вращают его не вручную, а с помощью мотора. Ротор передает движущийся момент на буровую штангу, т.е. и на расположенный в глубине грунта снаряд.

Грунт разрушается, инструмент углубляется в породу. Чтобы ее удалить, в скважину под напором дают воду, которая вымывает мелкие обломки грунта, или вычерпывают все желонкой.

Роторный способ не слишком подходит для самостоятельного бурения, поскольку оборудование для него нельзя изготовить за пару часов “на коленке”. Необходимо купить, арендовать или одолжить специальную буровую установку с мотором. Кстати, работают такие устройства не только на электричестве, есть и газогенераторные модели.

Помимо установки нужно оборудование для интенсивной промывки скважины и/или мощный компрессор для ее продувки. Наконец, необходимы навыки работы с такими устройствами.

Бур должен вращаться практически непрерывно, а возникающие нюансы, вроде его застревания в породе, следует решать умело и оперативно. Начинающему мастеру обычно проще работать самодельным буром или желонкой.

У роторного бурения все же есть ряд неоспоримых достоинств – это самый быстрый способ бурения, и ему обычно поддаются практически любые грунты. Однако при этом способе бурения, когда в шахте практически постоянно присутствует вода, особенно важно сразу же начать монтаж обсадной колонны, чтобы не допустить обрушения стен.

Ударно-канатный метод или бурение желонкой существенно отличается от шнекового и роторного бурения, поскольку в этом случае ничего вращать не нужно.

Желонка представляет собой длинный и узкий отрезок трубы с клапаном и заостренным нижним краем. Бурение ударно-канатным способом выполняется по следующей схеме:

1. В земле с помощью садового бура проделывают отверстие (так легче начать работу).
2. Над этим отверстием устанавливают треногу с блоком.
3. На блок заводят трос, к которому подвешена желонка.
4. Желонку роняют в шахту с высоты около 1,5-2 метров над землей.
5. Ударяясь о грунт, острый край желонки разрыхляет породу, которая затем захватывается клапаном устройства.
6. Клапан препятствует высыпанию грунта обратно в шахту.
7. Удары повторяют несколько раз, чтобы в желонку попало как можно больше грунта.
8. Затем желонку вынимают из шахты и очищают от грунта.
9. Операцию повторяют до появления водоносного слоя, после чего рекомендуется продолжать бурение и углубиться в следующий слой.
10. По мере углубления ствола в него опускают обсадную колонну, постепенно наращивая ее.

Чтобы извлекать заполненную тяжелым грунтом желонку было легче, трос соединяют с лебедкой, снабженной электромотором. Промывка водой при ударно-канатном бурении скважины обычно не используется.

Она рекомендует только в отдельных случаях, например, чтобы ускорить прохождение плывунов. Это обеспечивает достаточно высокую прочность стен скважины, т.е более качественное бурение.

Отсутствие воды в забое также позволяет достаточно точно диагностировать попадание в водоносный слой. При “мокром” бурении неопытные мастера иногда проходили его и продолжали углублять скважину без всякой необходимости.

Ударно-канатное бурение позволяет создавать так называемые бесфильтровые скважины. Для этого под обсадной трубой в песке вымывается полость, служащая отстойником для воды. Затем обсадную колонну немного приподнимают.

При таком способе бурения используют не только желонку, но и так называемый забивной стакан. Это такая же узкая труба с острым нижним краем, предназначенная для рыхления и выемки грунта.

В отличие от желонки, забивной стакан не снабжают клапаном, поскольку этот инструмент эффективен при прохождении вязких пластичных пород, в основном суглинков.

Падающий в забой стакан забивается связной породой (суглинком, супесью), которая удерживается внутри естественным образом. В стенках стакана делают длинные узкие прорези, через которые его отчищают от грунта, например, с помощью куска арматуры и т.п.

При ударно-канатном бурении можно эффективно использовать и желонку, и стакан, работая ими при прохождении разных слоев грунта. Ударно-канатное бурение – способ простой, древний и вполне надежный. Однако он заслуженно считается довольно трудоемким и занимает много времени.

Самостоятельное бурение желонкой глубокой скважины может отнять несколько недель и даже пару месяцев. Но таким способом можно создать скважину солидной глубины – более 40 метров. Отдельные источники утверждают, что и 100-метровые сооружения желонке вполне по силам.

Если есть возможность, можно комбинировать разные методы бурения, чтобы ускорить работы и повысить их эффективность. Например, для прохождения слоя суглинка можно использовать шнековый бур, а плывун лучше пройти с помощью желонки.

Затем снова можно вернуться к применению бура. Правда комбинированное бурение требует большего количества инструмента, что не всегда возможно.

На участке с водоносным слоем, расположенным близко к поверхности, воду можно получить чуть ли не через пару часов после начала работ.

Для бурения абиссинского колодца необходимо:

1. Пробурить в грунте длинное отверстие диаметром 5-8 см таким образом, чтобы дойти до плывуна.
2. Вставить в отверстие узкую обсадную трубу, к нижнему концу которой приделан острый наконечник и фильтр.
3. Забивать трубу в грунт до достижения водоносного слоя.
4. Наращивать трубу по мере необходимости.

Первичное бурение осуществляется специальным длинным и узким шнеком, длину которого постепенно наращивают. После того, как в трубе появится вода, бурение можно считать завершенным. Поскольку глубина у абиссинских колодцев небольшая, для них обычно используют не погружные, а поверхностные насосы.

Шланг в такую скважину не опускают, его роль выполняет сама узкая труба. Насос устанавливают прямо на верхнюю часть абиссинского колодца.

Обсадную трубу, которая одновременно с тем является стволом выработки, наращивают отрезками по 1-3 метра, а резьбовые соединения тщательно уплотняют с помощью подмотки и силиконового герметика. Компактные размеры позволяют устроить такой колодец даже в подвале частного дома, чтобы не занимать место на участке.

Чтобы сделать фильтр скважины иглы, на нижней части трубы делают ряд отверстий диаметром около 10 мм. Перфорированный участок снаружи закрывают слоем специальной металлической сетки галунного плетения. Такой фильтр надежно предотвратит попадание мелкого песка в скважину.

Ручной шнековый бур

Виды скважинных установок для бурения

Производительная мини буровая установка успешно предусмотрена для обустройства неглубоких водоносных скважин.

Исходя из доступных способов бурения, агрегаты разделены на следующие виды:

1. Ударные установки. Они представлены рамочной треугольной конструкцией с прочным основанием, к которому прикреплен гибкий трос с желонкой и долотом. Отличаются простотой монтажа и надежностью эксплуатации.
2. Шнековые установки. Оборудование оснащено буровым шнеком для выемки грунта в необходимом объеме без дополнительного промывания гидросооружения водой.
3. Роторные установки. Производительное оборудование, которое предусматривает гидравлическое бурение скважин. Ручная роторная установка – самый доступный вариант, в котором не используется электрический двигатель, а все работы по бурению выполняются вручную.

Бурильная установка предусмотрена для эксплуатации на земельных участках, где нет возможности устанавливать полноценные буровые агрегаты. Она компактная и мобильная, поэтому легко транспортируется и применяется на рельефных участках со сложными подъездными путями.

Добыча воды: буровая установка ударного типа

Начинать бурение на воду рекомендуется с малых глубин, чтобы набраться  хотя бы немного опыта. Опыт в вертикальном бурении – самое важное! Научиться бурению скважин на воду можно только на практике. Научитесь избегать клина буровой колонны. Новички по неопытности часто «ловят клин» и теряют буровые штанги. Иногда бур заклинивает настолько, что вытащить невозможно даже краном, конструкция просто отрывается (обычно в местах сварки).

Ошибки обходятся недёшево – теряется дорогой инструмент. Поэтому в гидробурении нельзя форсировать события  и сразу делать глубокие скважины. К этому делу подходите ответственно и аккуратно. Читайте литературу, книги и учебники про бурение скважин на воду. Эта работа требует много знаний, которые невозможно передать в двух словах, поэтому самообразование обязательно.

Материалы и инструменты

Ручной шнековый бур

• повышенная прочность гибкого троса для извлечения больших объемов грунта;
• безопасность монтажа и эксплуатации;
• высокая производительность.

К основным достоинствам подобного бурения относят:

• длительный срок эксплуатации готовой скважины;
• возможность обустройства гидросооружения с большим диаметром;
• исключение засорения воды сторонними примесями при разработке скважины;
• возможность контроля уровня водоносного горизонта;
• высокую эффективность проведения работ в зимний период.

Среди недостатков можно выделить:

• сниженную скорость преодоления пород, если глубина сооружения значительная;
• обязательное обустройство обсадной колонны;
• возможность обвала отдельных слоев грунта при прохождении плывунов.

Преимуществами подобного способа являются:

• скорость выполнения комплекса работ по бурению;
• простота сборки и установки оборудования на участке;
• отсутствие необходимости привлечения квалифицированных специалистов и дорогостоящего оборудования для поднятия грунта на поверхность;
• возможность эксплуатации на маленьких участках.

Роторное бурение обеспечивает эффективную разработку скважинного канала, быстрое достижение глубоких водоносных слоев и стабильный дебит скважины.

На участках с сыпучими и подвижными грунтами, содержащими песок и глину, скважина обустраивается с применением ложкового бура – цилиндрической установки с отверстиями спиралевидной формы. Для плотных суглинистых грунтов используется бур змеевиковый, работающий по принципу штопора. Для каменистых и плотных грунтов подойдет долото заостренной конструкции.

У подобного способа только два недостатка: существенный расход раствора для промывки скважинного канала и возможное проникновение глинистых частиц в водоносный горизонт.

Ручной шнековый бур

Самый ответственный элемент конструкции — бур. Он должен изготавливаться из высокопрочных сортов стали. Бур можно изготовить из стальной трубы диаметром 100 мм с толщиной стенок не менее 5 мм. На верхнем конце трубы нарезается резьба для соединения со штангой. На нижнем конце трубы необходимо изготовить винтовой шнек с количеством витков не менее 2.

Шнек можно сформировать из стальной полосы толщиной 8-10 мм.

Если изготовление винтового участка вызывает осложнение, можно приспособить на этом участке ледовый бур или отрезок стандартного винтового шнека, приварив к трубе.

Каждая секция штанги изготавливается из высокопрочной стальной трубы диаметром 100 мм с толщиной стенок 5-8 мм. Длина каждой секции обычно составляет 1,5-1,8 м. Первая секция должна иметь на нижнем конце внутреннюю винтовую резьбу для крепления бура. На верхнем конце выполняется прямоугольная или трапециевидная внешняя резьба для соединения секций между собой.

Вращательное движение буровой колонне придает электродвигатель через муфту в виде замка для трубы, входящую в систему мощного электропривода. Вся эта система крепится на каретке (металлической полке), способной перемещаться по вертикали при подъеме или спуске колонны в скважину.

Подъем и спуск буровой колонны осуществляется с помощью лебедки через трос. На тросе колонна закрепляется замком.

Для изготовления буровой установки потребуется следующее оборудование и инструмент:

• сварочный аппарат;
• электродрель;
• болгарка;
• долото;
• зубило;
• ключи гаечные;
• ключ разводной;
• отвертка;
• плоскогубцы;
• нож;
• метчик;
• лерка;
• напильник;
• штангенциркуль;
• рулетка.

Изготовить буровую установку, чтобы поднять воду своими руками, сложно, но выполнимо. Если условия бурения облегченные, то лучше применять более простое устройство. Многочисленное бурение требует буровой установки сложной конструкции, но и ее можно создать, приложив усилия.

Мы не будем рассматривать изготовление простых приспособлений для бурения, которые можно сделать из подручных материалов.

А вот, чтобы изготовить станок, к подбору материалов следует отнестись более внимательно, так:

• для изготовления рам несущих конструкций лучше использовать профильные трубы, они имеют повышенную прочность на продольный изгиб, размеры зависят от конструкции установки;
• различные блоки можно найти в магазинах автомобильных запчастей;
• для изготовления каретки могут понадобиться ролики, их лучше всего искать на строительных или инструментальных рынках, лучшие изделия такого вида применяются дл производства раздвижных дверей, они достаточно прочны и оснащены подшипниками;
• на корпус каретки нужно подбирать металлические профили в виде уголков или швеллеров – гнутых или катаных, перед этим нужно просмотреть ГОСТы на эту продукцию, чтобы знать типовой ряд размеров, тогда не придется искать то, чего нет в природе;
• наверняка будут нужны детали, гнутые из листа. В таком случае, учитывая ограниченные возможности производства, лучше остановиться на листах из стали толщиной 4мм, она доступна для раскроя и вполне подходит для гибки, разумеется, легче работать с более тонкими материалами, но нужно учитывать возможные значительные их нагружения;
• из метизов наверняка понадобятся винты, болты, шпильки, гайки и прочие изделия винтовых соединений. Применение самонарезающего крепежа нежелательно, он может не обеспечить достаточную надежность соединений.

Касательно инструмента:

1. При таких работах не обойтись без качественной сварки, наличие аппарата и навыков обязательно.
2. Для разделки металла понадобится «болгарка», а возможно и ножницы по металлу – ручные или механические, а также электролобзик с пилками по металлу и электродрель.
3. Набор обычного слесарного инструмента – молоток, напильники, ключи гаечные, разметочные приспособления, средства измерений – линейка металлическая и штангенциркуль.
4. Для фиксации деталей во время обработки не обойтись без достаточно мощных тисков.

Об остальном можно озаботиться в процессе работы.

Не старайтесь разработать подробные чертежи, это хлопотно. А для достижения цели достаточно проекта в эскизах.

Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.

Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать инструменты из подручных материалов.

Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.

Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.

Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.

Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.

Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.

Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.

В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.

Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.

Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.

Бурение с промывкой скважины

Самый высокопроизводительный и эффективный способ разработки скважинного канала глубиной свыше 35 метров. Мини-установка для бурения скважин на воду способна обеспечивать скорость проходки до 12 м/час, что гораздо выше, чем у других способов.

Процесс бурения предусматривает обязательную промывку канала скважины прямым и обратным способом.

• Промывка прямым способом – подача раствора для вымывания и выброса грунта на поверхность.
• Промывка обратным способом – подача раствора в скважинный канал и последующая откачка с грунтовой массой при помощи насосного оборудования.

В качестве канала для подачи промывочного раствора используются трубы или шланги для бурения.

Бурильный раствор предназначен для выполнения следующих функций:

• охлаждение и смазка рабочих элементов установки для бурения;
• вымывание грунта из скважинного канала;
• укрепление обсадной колонны.

Для подачи промывочного раствора в канал используется буровое насосное оборудование или мотопомпы.

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

Буры для вращательного ручного бурения

Для самостоятельного бурения скважины под воду потребуется нехитрое приспособление. Включает оно разъёмную трубу, которую можно будет наращивать по мере увеличения глубины сооружения, рукоятку, с помощью которой и будет осуществляться вращение, и бур – главный элемент конструкции.

Существуют два вида буров, которые повсеместно используются для выполнения работ по вращательному ручному бурению скважин:

• спиральный (шнековый) бур;
• бур-ложка.

Оба этих инструмента обладают такими конструктивными особенностями, которые позволяют выполнять работы по бурению без применения дополнительного оборудования.

По своей сути, спиральный бур – это сверло очень большого размера. Он врезается в грунт своей острой твердосплавной режущей гранью, кромка которого заточена в виде конуса.

Выше режущая поверхность инструмента закручивается спиралью вдоль штанги. Наибольший диаметр этой спирали и определяет такой важный параметр, как размер будущей скважины.

В процессе вращения режущая кромка впивается в грунт и подрезает его, после чего он перемещается по спиральным полосам и выталкивается с их помощью наружу.

Так в направлении бурения создаётся дополнительный упор. В ходе выполнения работ по бурению скважины происходит накопление остаточного грунта, извлеченного из шахты, между витками шнека. Шнековый бур приходится периодически извлекать на поверхность, чтобы очистить.

Чтобы сделать самостоятельно спиральный бур, можно воспользоваться цилиндрическим стержнем, к которому в нижней части приваривается режущая спираль, изготовленная из стальной полосы. Выполнять земляные работы таким инструментом можно даже на осыпающихся и твердых грунтах.

В состав бура-ложки входит металлический стержень, конец которого оснащен цилиндром определенного диаметра. Этот цилиндр имеет в своей нижней части продольную или спиралевидную прорезь. Способ захвата грунта послужил основой для названия бура ложкой.

Относительно оси металлического стержня ложка смещена в сторону примерно на 10-15 мм. Благодаря своему смещению этот инструмент высверливает отверстие, диаметр которого превышает аналогичный параметр самой ложки.

Увеличение диаметра необходимо для установки в выработку обсадных труб, диаметр которых обязан быть больше диаметра бура.

При выполнении бурильных работ с помощью ложки следует одновременно производить и монтаж обсадных труб. Применять такой инструмент эффективнее всего на пластичных грунтах – супесях и суглинках.

Сделать самостоятельно в домашних условиях бур, на стержень которого будет наварена спираль – задача непростая. Зато соорудить модель попроще сможет каждый, кто имеет навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и прочими инструментами.

Всё, что нам нужно для работы, приготовим заранее:

• сварочный аппарат;
• болгарку (УШМ);
• рулетку или другое средство измерения;
• стальной стержень нужной нам длины;
• диск из стали.

Будем выполнять все этапы работ по порядку. Сначала нужно распилить стальной диск на два одинаковых полукруга. Теперь обе части свежераспиленного диска необходимо заточить.

Эту часть работы хорошо бы выполнять тому, кто умеет затачивать инструменты, потому что от качества заточки будет зависеть, насколько легко инструмент войдет в грунт. А значит, и общая скорость выполнения работы.

Теоретически спиральный бур можно сделать, используя для этой цели стальную спираль. Для этого нужно взять полоску инструментальной стали, нагреть её, после чего скрутить в спираль с шагом, соответствующим диаметру.

Затем полоску следует закалить и, наконец, приварить к стержню. Но не в заводских условиях выполнить такую работу качественно практически невозможно.

Если грунт на вашем участке устойчив к осыпанию, то для бурения скважины лучше использовать бур-ложку. Он, как уже говорилось, имеет форму цилиндра с продольной прорезью в боковой части и спиралевидной ложкой-захватом внизу.

Длина такого цилиндра обычно не превышает 70 см, а диаметр инструмента может быть различным: он зависит от параметров скважины, которую мы желаем получить в итоге.

Грунт, который бурильщику предстоит извлечь на поверхность, должен проникнуть в цилиндр через полость и удерживаться внутри за счет прилипания и сжатия.

Прежде, чем делать прорезь в цилиндре, нужно оценить качества грунта на своём участке: чем выше его сыпучесть, тем уже будет прорезь в ложке.

Сделать бур-ложку самостоятельно можно двумя способами:

• взять листовую сталь и скрутить её по заданному диаметру, придав заготовке цилиндрическую форму;
• использовать кусок трубы, который уже изначально имеет нужную нам форму.

Использовать для работы готовую стальную трубу, конечно, намного проще. Для изготовления бура нужен небольшой её отрезок. Остаётся только сделать на её конце пропилы, отогнуть их и заточить кромки. Вместо трубы можно использовать отработанный баллон.

Для выполнения работ нам понадобятся:

• полый стальной цилиндр;
• болгарка;
• аппарат для сварки;
• стальной прут или стержень;
• сверло по металлу.

С помощью болгарки в нижней части цилиндра вырезаем прорезь. Чтобы облегчить буру процесс вхождения в грунт, можно приварить к штанге строго по её оси обычное сверло по металлу.

Способ с листовой сталью более трудоёмкий. Стальную заготовку нужно будет сварить по шву, а режущую кромку заострить, чтобы она легче входила в грунт. Сварным швом нужно закреплять и сверло, расположив его в нижней части цилиндра.

Если подходящего сверла по металлу не найдется, можно заменить его узкой пластиной из стали, предварительно заострив её с обеих сторон. При этом эффективность бурения не потеряется. Длина такой пластины составляет примерно 15 см.

Готовую ложку цилиндрической формы осталось приварить к металлическому стержню, который смещается в сторону на 10-15 мм от линии оси инструмента.

При эксплуатации бура это смещение позволит сделать скважину большего диаметра. Это происходит, поскольку продольная режущая кромка бура-ложки соскребает грунт с боковых поверхностей шахты.

Благодаря том, что диаметр снаряда меньше диаметра обсадных труб, такой бур легко может использоваться внутри сооружаемой обсадки, что значительно облегчит процедуру их установки. Сами же трубы предохранят скважину от обрушения.

Нагрузки при работе бура-ложки очень высоки, поэтому для его изготовления нужно использовать высокопрочную инструментальную сталь. Укрепляющие бур элементы должны, в идеале, пройти процессы термообработки и закаливания.

Вам также может быть полезна информация о популярных вариантах бурения скважины, рассмотренная в другой нашей статье.

Для изготовления установки в домашних условиях необходимо подготовить основные комплектующие и рабочие инструменты:

• соединительный крест сантехнический;
• ножовку по металлической поверхности;
• металлическую трубу диаметром 0,5 дюйма;
• стальные пластины;
• ключ разводной;
• сгон диаметром 0,5 дюйма.

Самостоятельная сборка ручной конструкции предусматривает подготовку отреза трубы, который будет использован в качестве основания для бурильной установки.

Все работы проводятся в следующем порядке:

1. Для создания крестовой конструкции на концах трубы проделываются насечки длиной 2 см.
2. Стальные пластины в форме наконечника привариваются с торца трубы.
3. Шланг для подачи воды соединяется с крестовым отверстием, а для более надежной фиксации используется переходник. Осуществляется подача воды для проверки работоспособности конструкции.
4. В крестовое отверстие устанавливается резьба сантехническая, лучше, если она будет изготовлена из пластика или пенькового волокна.
5. К основанию трубы подсоединяется отрезок, оснащенный наконечником при помощи сгона.

Чтобы сделать буровую установку с электроприводом своими руками, следует начать с подготовки рабочих материалов и инструментов:

• электродрель со сверлами;
• отвертка;
• болгарка;
• аппарат для сварки;
• желонка (бур);
• стакан;
• каркас (станина);
• редуктор.

Для непрерывной подачи воды в скважинный канал предусмотрено подключение установки для бурения к редуктору, который выполняет функцию электропривода. Очистка канала выполняется желонкой.

Изготовление установки для бурения проводится следующим образом:

1. Предварительное изготовление стакана из отреза металлической трубы диаметром до 12 см. Чем больше масса установки, тем выше скорость прохождения грунта.
2. В нижней части отреза проделывается отверстие в форме треугольных зубцов.
3. На участке подготавливается котлован для спуска буровой установки.
4. Бур изготавливается из металлической трубы диаметром 10 см. В верхней части накручивается винтовая резьба, а на противоположное окончание устанавливается винтовой элемент диаметром до 22 см.

5. К шнеку при помощи сварки фиксируются острые ножи из металла под углом для увеличения скорости прохождения грунта.
6. Для упрощения работы со шнеком к штанге при помощи тройника подсоединяется отрез трубы длиной до 150 см. Это обеспечит эффективный перехват бура при ручной эксплуатации установки.

Далее выполняется запуск буровой установки – углубление бура в грунт с постепенным удлинением штанги.

Предназначение, нюансы устройства

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

В сравнении с колодцем скважина имеет меньшие габариты, позволяя сохранить рабочее пространства участка. Устье источника герметизируется гораздо проще, внутрь не попадают осадки и грязь. Не нужно вынимать большое количество грунта, вывозить его со стройплощадки.

Самым экономичным методом является абиссинский колодец, из которого грунт не извлекается вовсе. Почва уплотняется при забивании наращиваемых труб, колонна становится эксплуатационной, по ней вода поступает в напорную линию.

2. Блок.

3. Канат.

4. Баба.

5. Подбабок.

6. Забивная труба.

Выводы

Таким образом, владелец загородного участка может выбрать оптимальный вариант для изготовления источника водозабора без дорогостоящего оборудования. Максимальный дебит будет у скважин, созданных методом желонки, ручного бурения, разрушения породы гидравлическим способом. Абиссинский колодец проще в строительстве, однако дебит будет меньше.

В этом видео наглядно и доступно рассказано о том, как именно с помощью доступных материалов и простых в эксплуатации инструментов сделать надежный и функциональный спиральный бур.

Очевидно, что человек, имеющий навыки работы со сварочным аппаратом и самыми распространенными слесарными инструментами, справится с изготовлением бура своими руками.

Используя самодельный снаряд можно вручную выполнить буровые работы на своем дачном участке. Что значительно снизит общие расходы, которые были запланированы на обеспечение водой вашей территории.

Вы сделали бур-самоделку другой конструкции? Или знаете секреты усовершенствования снаряда? Возможно вы не согласны с теорией и рекомендациями, изложенными в нашей статье? Напишите, пожалуйста, об этом в комментариях ниже.

Бурение скважины нельзя назвать простой задачей, которая под силу любому желающему. И все же множество мастеров справились с этим делом и обеспечили свое жилище автономным водоснабжением. Целеустремленность и правильные действия обычно приводят к желаемому результату.