Буровая установка своими руками

Ударно-канатная МГБУ

Распространенный вариант МГБУ для бурения скважин на воду своими руками это ударно канатная установка. Сделать ее сложнее, чем ручной шнековый бур, но зато ей можно пробурить глубокие скважины.

Кроме того, этими устройствами можно чистить обсадные трубы. Чего нельзя сказать про другие виды мини установок.

Ударная буровая установка для бурения скважин на питьевую воду, состоит из:

подвешиваемого снаряда – желонки, в которую набирается грунт;
каната;
треноги, на которую подвешивается желонка;
лебедки.

В простейшем варианте, подъем желонки осуществляется вручную при помощи лебедки. Однако это довольно тяжело, т.к. к весу патрона прибавляется вес извлекаемого грунта. Поэтому для облегчения процесса к ней подсоединяется электрический мотор и редуктор.

Работа установки

Принцип работы

Бурение скважин на воду своими руками при помощи таких МГБУ довольно прост:

в земле делается заглубление шнековым буром;
над отверстием устанавливается конструкция МГБУ;
к канату прикрепляется желонка;
снаряд вводится в отверстие и отпускается в свободное падение;
достигнув дна, в патрон врезается в землю и в него набирается немного грунта;
желонка поднимается на несколько метров и снова отпускается вниз;
эта операция повторяется 3-4 раза, а затем она достается наверх, очищается от земли и снова сбрасывается в скважину.

Таким образом, процесс бурения очень простой, но занимает много времени. А если использовать ручную лебедку – физические трудозатраты также будут немаленькие.

Самостоятельное изготовление

Чтобы сделать самодельный бур для скважины потребуется такой инструмент и материалы:

болгарка, сварка;
дрель;
металлическая труба диаметром 80-100мм и длиной 1,5-2 м;
материал для каркаса треноги;
лебедка.

Как самому сделать бур для бурения скважин:

Вначале изготавливается желонка, поскольку бурение скважин для воды своими руками происходит ударным методом, патрон должен быть тяжелым. Оптимальной, считается масса около 80-100 кг;
в верхней части делается крепление для троса. Можно приварить металлическое кольцо, либо сбить края и просверлить отверстие – такой вариант более надежный;
по бокам патрона делаются зацепы – чтобы была возможность достать желонку в случае обрыва троса;
в низу трубы вырезаются зубья высотой 3-5 см и затачиваются;
вдоль желонки прорезается окошко для очистки внутренностей от грунта.

Важный момент – желонка оснащается клапаном, который препятствует высыпанию грунта из трубы. Для этого требуется:

металлический шар диаметром около 2/3 от внутреннего диаметра желонки;
конусная воронка с внутренним диаметром чуть меньше, чем приготовленный шар.

Желонка

Делается клапан таким образом:

воронка подгоняется так чтобы она плотно входила внутрь желонки, шар также должен плотно садиться в посадочное отверстие;
она приваривается на высоте около 5-10 см от низа трубы.

Еще один вариант – использовать лепестковый клапан. В этом случае, вместо шара делается металлический круг, который крепится к внутренней части трубы при помощи пружины.

Изготовление треноги

Вообще, можно изготовить бур для неглубоких скважин и без треноги. В этом случае сам снаряд делается длинной до метра, чтобы было легче доставать его. Однако, такой подход довольно трудоемок, поэтому лучше сделать самодельный бур для скважины своими руками с лебедкой.

Для этого потребуется:

металлическая профильная труба с сечением 40*40 мм;
блочек;
ворот для троса.

Из инструментов понадобится сварочный аппарат и болгарка.

Последовательность действий:

вначале делается основание. Лучше всего делать его треугольной форы – так конструкция получится пирамидальной формы;
основание должно быть устойчивым, поэтому длина стороны делается около 3-х метров;
когда заготовки будут готовы, на них нужно подрезать края под углом. Для этого, они выкладываются треугольником на ровной поверхности, и размечаются;
теперь делаются заготовки для ребер. Длины труб около 4-х метров будет достаточно;
чтобы тренога получилась ровной, верхняя точка, в которой сходятся ребра, должна быть перпендикулярна центру основания;
для этого, на плоскости отмечается центр основания и в нем устанавливается вертикальная подставка – она послужит ориентиром для сваривания ребер;
когда каркас будет готов, вверху нужно установить блочек, а на одной из стенок вороток с тросом.

При желании, можно сделать бур для скважины своими руками разборным – для этого, вместо сварки используются болтовые соединения. Так будет гораздо удобнее, все таки, конструкция получается довольно массивной.

Самостоятельное изготовление буровой установки

Виды буров: 1 – ложковый бур, 2 – змеевиковый бур, 3 – змеевик, 4 – буровое долото.

Приспособление для бурения может быть выполнено несколькими способами. Каждый из них имеет определенные характеристики. Помимо этого, делая выбор, следует учесть и некоторые особенности изготовления составляющих элементов. Бурильная установка какого вида является для вас наиболее оптимальным и выгодным вариантом, решать только вам. Главное при этом – не переоценить свои возможности, а также учесть основные характеристики грунта, бурение которого вам предстоит. Итак, буровые установки могут быть нескольких видов:

Устройство ложкового бура. Применение подобного бура наиболее уместно при бурении грунта, основой которого является глина и песок. Для изготовления подобного бурового приспособления своими руками существуют два варианта. Для каждого из них требуется ковшеобразный резец. Правую нижнюю часть ложки следует сделать в виде поперечного выступа. Левая часть представляет собой резец. Ложка изготавливается из прочной стальной трубы, имеющей подходящий диаметр.
Самостоятельное изготовление змеевикового бура. Его конструкцию можно сравнить с буравом по дереву. В большинстве случаев такие буровые приспособления применяются при бурении грунтов, состоящих из глины, а также для плотных суглинков. Бурение змеевиковым буром происходит по принципу действия штопора. При его вращении происходит постепенное извлечение грунта. Для того чтобы обеспечить лезвию максимальную прочность, его необходимо закалить. Резец должен напоминать хвост ласточки. Стоит отметить, что для бурения земли отлично подходят ледовые рыболовные буры.
Изготовление бурового долота своими руками. Такой вид буровой установки чаще всего применяют для того, чтобы пробурить твердые породы грунта. При этом следует соблюдать угол 110-130º. В том случае если грунт относится к мягким породам, угол должен быть от 30 до 70º. Форма долота может быть любой, в большинстве случаев это зависит от вида грунта, на котором предстоит пробурить буровую скважину.

Схема подключения фильтра и насоса.

Для этого вам потребуются цельные заготовки.

Во время изготовления долот требуется применение специально предназначенных закрытых печей, которые оснащены восстановительной атмосферой, кузнечнопрессовым тяжелым оборудованием, технологической оснасткой и т.д. Производство не допускает применение сварки, поскольку прочным такое долото не получится.

К основным элементам бурового устройства, сделанного своими руками, относятся:

Штанга, предназначенная для бурения грунта.
Лопастный бур.
Вертлюг.

Штанга и ее устройство

Штанга выполняет функцию вращения (ручным или механическим способом). За счет этого осуществляется передача вращения к самому буру. Через проходящий вдоль штанги шланг происходит подача бурового раствора.

Стандартной длиной штанги является 1-1,7 м. При желании длину бурильных установок можно увеличить. Для осуществления наращивания бура требуются специальные замки, имеющие прямоугольную резьбу.

Лопастный бур и принцип его устройства

Бурильные установки, предназначенные для бурения породы, в большинстве случаев оснащены парой лопастей.

Существует несколько видов буров:

Буры-желонки. Как правило, их применяют для того, чтобы пробурить буровую скважину в рыхлых, обломочных породах. Кроме того, они являются наиболее оптимальным вариантом для бурения увлажненных грунтов. Очень часто буры-желонки используют для чистки скважин, для работы с которыми применялось долото.
Устройство буровой вышки. Представлена она в виде треноги, наиболее оптимальная ее высота достигает 4,5-55 м. Центр является местом для установки канатного блока. При осуществлении ударного бурения применяется специальный балансир, который облегчает процесс работы. Таким образом происходит поднятие на определенную высоту инструмента вместе со штангами, после чего осуществляется его резкий сброс в место ударного бурения. Балансиром являются высокопрочные древесные брусья или доски (шестидесятки).

Каким образом устроен вертлюг?

Вертлюг является одним из наиболее важных элементов, составляющих буровую установку. Он выполняет функцию подачи раствора для бурения в специальный шланг, который проходит вдоль штанги. Если беспрекословно следовать рекомендациям специалистов, приобрести вертлюг лучше в специализированном магазине. Дело в том, что изготовление данного элемента требует максимально точной обработки, для осуществления которой домашних условий недостаточно.

Проект на бурение

В случае когда точно определена глубина нахождения водоносной жилы можно пробурить непосредственно с длиной бура под обсадную трубу. Когда нет, необходимо вначале выяснить, на какой глубине находится слой воды.

То есть, каждая буровая скважина – это индивидуальный проект и на него влияют такие характеристики:

выбранный вариант бурения;
глубина расположения водоносного слоя. При этом подразумевается не первый слой, к которому дошел бур, а тот, который отвечает условиям использования в плане обеспечения дебета количества воды;
геологическое строение почвы;
требование выдерживать нужное расстояния до мест нахождения (установка «санитарной зоны»);
требования, выдвигающиеся к качеству воды и количеству.

3 Бурим вручную – как и каким инструментом

Для самостоятельного бурения используют следующие способы:

роторный – орудие в виде шнека при вращении вгрызается в землю;
ударный – наносят удары по штанге, углубляя ее в породу;
ударно вращательный – трубу с буром на конце поднимают и с усилием опускают, добиваясь разрыхления грунта, вращают, набирая породу;
канатно-ударный – на канате несколько раз поднимают и опускают инструмент, который забирает породу.

Разработку скважин всеми перечисленными способами проводят насухо, но иногда используют воду, подливая ее в скважину, чтобы увеличить проходимость породы. Только при ударном бурении процесс непрерывный, так как весь инструмент остается в стволе и начинает исполнять роль скважины. Другие способы требуют постоянного опускания и подъема, чтобы выбрать породу из снаряда. За один раз невозможно пройти больше длины бурового снаряда, иначе его невозможно будет вытащить. Даже бурение шнеком не позволяет за раз пройти более полутора метров, а то придется оставить его в земле.

Шнек используется для бурения роторным способом обычных пород : земли, немного влажных супесчаников, мягкой глины, суглинков. Его можно изготовить самому. К толстостенной трубе с одного конца привариваем острый наконечник. Диск циркулярной пылы разрезаем пополам, по месту разреза на каждой половинке делаем заточку. Через 125 мм от наконечника привариваем к трубе половинки диска напротив друг друга, выдерживая угол по отношению к продольной оси штанги 70°. Вверху штанги для ее наращивания устанавливаем резьбовую муфту.

Буровой стакан используется для прохода липких, связных пород канатно-ударным способом, где шнековый инструмент застревает. Он бывает прямой и конусный, расширенный книзу. Конусное расширение увеличивает диаметр ствола. Для изготовления бура-стакана берем трубу со стенками 2 мм. Диаметр подбираем, исходя из требуемых размеров скважины. Сверху привариваем глухую крышку, к ней – соединительный элемент для крепления штанги. Нижнюю часть острим, направляя заточку внутрь. Вместо цельной заточки можно нарезать зубья и заострить. В боковой стенке делаем отверстия для выемки породы.

Также для канатно-ударного бурения рыхлых и сыпучих пород с водой применяется желонка. Это двухметровая труба с клапаном внизу, а вверху – с креплением для штанги. Крепление выполняют так, чтобы желонку можно было поворачивать для удаления породы. Клапан, как правило, плоский из стальной пластины с уплотнением из резины. При ударе он открывается и пропускает породу внутрь стакана. При подъеме удерживает ее внутри желонки, через него снаряд очищают от содержимого.

Для пород из глины или песка, которые не осыпаются, придуман бур-ложка. Движение бура вращательное или ударно-вращательное. Грунт нарезается двумя режущими кромками – нижней и боковой, собирается в цилиндре. Берем толстостенную трубу, в которой с двух сторон делаем прорези вдоль оси. Их выгибаем, чтобы образовались режущие боковые кромки, а нижнюю часть изгибаем внутрь, чтобы вышло подобие шнека. Внизу по центру привариваем сверло диаметром до 36 мм. Вертикальная штанга сверху приваривается со смещением от центра продольной оси на 15 мм.

Для ударного бурения используется бур-игла. Возможно применение в песчаных и неплотных породах для обустройства абиссинского колодца. К толстостенной трубе с одного конца привариваем острый наконечник. Через 30 см вверх на длину 1м по всей трубе сверлим отверстия диаметром 5 мм с шагом в ряду и между рядами 5 см. Поверх отверстий наматываем и крепим мелкоячеистую сетку – получилось приспособление для фильтрации. Для наращивания штанги предусматриваем резьбовое крепление с помощью муфты.

Общие сведения о буровых установках

Состав конструкции

Ударная установка. Представляет собой каркас треугольной конструкции с прочным основанием, к которому крепится гибкий трос с байлером и стамеской. Подобные установки легко поставить и они будут надежно выполнять свою работу.
Винтовая установка. В оборудование включен буровой шнек для земляных работ в необходимом объеме без дополнительной промывки водой.
Роторные установки. Производственное оборудование, обеспечивающее гидравлическое бурение. Ручная роторная установка является самым доступным вариантом, в котором не используется электродвигатель, а все буровые работы выполняются вручную. Она компактна и подвижна, поэтому она легка в транспортировке и может быть использована в местах с трудными подъездными путями.

Преимущества самодельных буровых установок

Преимуществ у такого оборудования много:

компактный размер и легкий вес;
простота конструкции;
высокая эффективность и универсальность;
доступный транспорт, быстрый сбор и разбор;
отсутствие негативного влияния на ландшафт местности, где разрабатывается скважина;
подключение к стандартной сети или любому независимому источнику питания;
относительно небольшая цена устройств, сделанных своими руками;
высокая ремонтопригодность.

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Самодельный шнек

Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнекаСхема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Шнековый бур

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

рабочий инструмент углубляется в грунт;
делается 3 поворота буром;
разрыхленный грунт извлекается и убирается.

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Удачной работы!

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:

Шнековые. Чаще других применяются для изготовления скважин на участках с любым грунтом. При бурении вода в ствол не подается.
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.
Роторные механические. Изготавливают ствол с помощью бура, установленного на штанге. Принцип работы подобен гидробурению.
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.

Основы бурения своими силами

Бурение скважины для добычи воды своими силами включает в себя несколько этапов: подготовка участка для бурения, изготовление бурильного станка своими руками и непосредственно процесс бурения. Перед бурением необходимо провести подготовительное обустройство участка. Для этого выкапывается широкая яма (шурф). Обычно яма выполняется в виде квадрата со стороной не менее 1,5 м. Глубина ямы зависит от сыпучести верхнего слоя грунта. Задачей такой подготовки участка является устранить вероятность самопроизвольного засыпания пробуриваемой скважины грунтом; получается, что надо максимально убрать его наиболее сыпучий слой. В связи с этим глубина ямы может достигать 2 м. При плотном грунте глубина ямы значительно меньше. Стенки ямы укрепляются деревянными щитами или кирпичом (камнем) для исключения осыпания. В центре шурфа будет буриться скважина для воды.

Процесс бурения может быть выполнен двумя способами — ударное и вращательное бурение. В первом случае бурение скважины производится путем удара остроконечным долотом о землю (долбление). Принципиально этот способ заключается в сбрасывании тяжелого острого инструмента в точку бурения, под воздействием которого происходит разрушение грунта на определенную глубину. После каждого удара поднимается разрыхленная почва наверх, удар повторяется. Эффективность удара зависит от остроты и прочности инструмента, его веса, высоты, с которой сбрасывается груз, а также плотности грунта. Ударный способ бурения хорошо себя зарекомендовал при бурении скважин в мягких и средних грунтах, а также при бурении не очень глубоких скважин для воды.

Вращательное бурение — универсальный способ, подходящий для любого типа почвы и на значительные глубины. Способ основан на разрушении и срезании грунта за счет вращения специального шнека (бура) с винтовой нарезкой. При этом заостренный конец бура углубляется в почву, а срезанная земляная масса подается винтом вверх. Бурение осуществляется путем поступательного движения вращающегося бура.

Выбор конструкции бурильной установки основывается на выборе способа бурения. Установка для ударного бурения достаточно проста по конструкции и изготовлению. Главным недостатком является длительность процесса и невозможность глубокого бурения и бурения в твердых грунтах. Установки вращательного типа имеют сложную конструкцию, значительно дороже, а при их изготовлении необходимо заказывать детали у профессионалов или покупать готовые.

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:

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.
Мобильность. Чаще всего малогабаритные установки оборудуют колесами и сцепным устройством для фаркопа. Бурение можно проводить в тех местах, куда не проедет специальная техника.
Небольшие массо-габаритные характеристики. Наиболее тяжелыми деталями являются привод и станина (основание).
Быстрый и простой монтаж. Установку можно хранить в разобранном виде в любом подсобном помещении, а при необходимости собрать за несколько минут.
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 сделать опору и собрать установку

Каркас шнековой установки делают примерно следующим образом;

сваривают четырехугольное основание из профильной трубы;
устанавливают три стойки из трубы 25 мм;
надевают на столбы куски труб диаметром 32 мм;
приваривают к этим элементам горизонтальную каретку под мотор-редуктор;
к верхним концам стоек приваривают треугольную обвязку.

Опорные столбы каркаса при монтаже установки крепят ровно посередине сторон прямоугольного основания. Это в последующем обеспечит устойчивость вышки. Далее устанавливают собранную таким образом переносную конструкцию на месте бурения скважины. На верхней обвязке вышки монтируют электролебедку. На каретке устанавливают мотор-редуктор.

Затем соединяют через вертлюг шланг помпы, мотор и бур. Водяной насос для шнековой бурилки нужно использовать достаточно мощный. Иначе в последующем бур начнет застревать в грунте. После сборки установки можно подключать все необходимое оборудование к электросети и приступать собственно к выполнению работ по гидробурению скважины с использованием стандартной технологии.

Буровая установка своими руками: собираем по инструкции