Бур для свердловини своїми руками: як зробити, креслення, інструкція

Буріння свердловини — оптимальний спосіб забезпечення водою заміського ділянки за відсутності магістралі центрального водопостачання в силу невисокої вартості проведення робіт порівняно з колодязним водопостачанням та технологічної доступності. Дані фактори дозволяють самостійно проводити буріння господарям індивідуальних ділянок після того, як вони зроблять простий і недорогий бур для свердловини своїми руками.

Існують різні конструкції бурових пристосувань для індивідуального буріння, їх вибір залежить від складу грунту на ділянці, глибини залягання водяного шару, насосного обладнання, використовуваного для водозабору в подальшому.

Вивчення технології індивідуального буріння і методи виготовлення бурів своїми руками у разі самостійного проведення бурових робіт без залучення сторонніх фахівців або комерційних організацій, допоможуть заощадити домовласникам не тільки фінансові кошти, але і заробити при бажанні гроші, надаючи подібного роду послуги місцевим жителям.

Чотири технології свердловинного буріння

Для забору води на ділянках використовується кілька типів свердловин, при самостійному бурінні максимальний поріг поглиблення не перевищує 35 м, тому своїми руками бурять неглибокі абіссінські і свердловини на піску. При цьому бурове пристосування виконує два завдання: утворює в землі шахту, в яку потім опускається обсадна колона, і витягує розм’якшений після проходки грунт назовні. Практично в усіх методах додатково застосовують воду, що полегшує проходження і витяг скупчилася в шахті породи наверх.

Для самостійного буріння використовують різні технології і кілька різновидів буров, основні з яких:

Шнекові (спіральні). Шнекове буріння — основний вид створення свердловин промисловим методом, установки для його реалізації за поширеністю займає лідируюче положення і використовуються організаціями, які професійно займаються буровими технологіями. При проходці бур опускається на значну глибину за рахунок подовження його штангами, надлишки грунту витягуються назовні гідравлічним методом за допомогою води.

Виготовлений заводським способом шнековий ручний бур для свердловини під воду можна придбати в торговельній мережі, для реалізації гвинтового способу в побутових умовах своїми руками виготовляють бур з допомогою зварювання. При сухому способі їм проходять відстань до 10 м, шнековим гидробурением з використанням води домагаються найвищих показників глибин близько 35 м.

Для полегшення робіт, що проводяться обертання шнека часто проводять за допомогою будівельного електротехнічного інструменту — перфоратора, міксера, бензинової пилки, бензорізу, потужної болгарки зі спеціальними насадками. Багато умільці своїми руками збирають прості установки з застосуванням електродвигунів, підвищують продуктивність і полегшують буріння.

Голчасті. Голчастий метод заснований на ударній технології, при якій металева труба з гострим наконечником вбивається в землю. В процесі проходження до забивний трубі приєднуються наступні трубні відрізки, в результаті чого вдається досягти заглублений близько 15 м. Для забивання використовують вантаж з великою масою, який періодично піднімають та й кидають на каркас, жорстко закріплений на трубній оболонці. Робота вимагає докладання інтенсивних фізичних зусиль, для полегшення забивання використовують електротехнічний інструмент — будівельні перфоратори, відбійні молотки, опускання і підйом вантажу проводять за допомогою ручної або електричної лебідки.

При голчастому способі грунт на поверхню не витягується, а ущільнюється скважинном каналі, що обмежує глибину занурення у випадку щільної підземної породи з високим вмістом глини. Крім невисокої глибини, до недоліків голчастою технології слід віднести малий діаметр прохідного каналу з-за невеликих габаритних розмірів голки, яку при більшому радіусі забивати в землю вручну стає досить складно.

Ложкові. Технологія розрахована на буріння в сухому піщаному грунті невисокої щільності, її принцип дії полягає в збиранні розм’якшеною породи в камеру зразок склянки і надалі витягу її на поверхню разом з буром. Так як циліндрична ємність у вигляді трубного відрізка, балона, має містку камеру для збору ґрунту, таким способом зазвичай проходять широкі канали, в які можна встановлювати стандартні обсадні колони.

Методика проходки з допомогою склянки досить трудомістка і забирає чимало часу у зв’язку з тим, що його періодично витягають назовні для звільнення від зібраної землі. Якщо глибина залягання водяного шару висока, всю систему із зібраним трубопроводом доводиться при кожному лікуванні наверх демонтувати, що істотно збільшують строки проведення робіт. Також періодичне вилучення важкого грунту і з’єднаних між собою металевих штанг з великої глибини вручну фізично важко, тому дана методика при максимальних трудовитрати розрахована на проходження відстані до 10 м, а оптимальна глибина прохідного каналу не більше 6 м.

Желонки. Принцип дії желонки, використовуваної для очищення свердловин, заснований на опусканні в свердловинний канал циліндричної ємності, на кінці якої встановлена система зворотного клапана. В шахту заливається вода, в результаті чого ґрунт перетворюється в рідку бруд, вона потрапляє всередину желонки через зворотний клапан, який відкривається при зануренні. При підйомі клапан в результаті тиску на його поверхню грязьової маси закривається, перекриваючи вихід зібраної породі, рідкий грунт після вилучення виливається, і процес повторюють заново.

З використанням желонки розроблена промислова технологія канатно-ударного буріння, при якій в свердловинний канал з великої висоти кидається масивна конструкція з зворотним клапаном, після збору рідкої породи вона витягується. При побутовому бурінні з використанням даної технології домагаються значних глибин проходки до 30 м, правда, для проходження таких відстаней потрібно значний час.

Цікаве по темі:  Фанова труба для каналізації в приватному будинку: навіщо потрібна, пристрій

При бурінні свердловин нерідко поєднують різні методи, наприклад, желонку практично використовувати на великих глибинах, тому початковий ділянку проходять шнековим буром, а потім трубу з клапаном кидають в шахту з більшої висоти, що збільшує ефективність її використання.

Плюси самостійного ручного буріння

Ручне буріння самостійно зробленими пристосуваннями має наступні переваги перед автоматичними способами проходки з використанням спеціальної бурової техніки приватними особами та організаціями:

Дешевизна. Виготовлення своїми руками бура з підручних матеріалів і проходка свердловини без залучення сторонніх помічників, фахівців, організацій — найвигідніший варіант з фінансової точки зору, якщо інші способи зайнятості у вільний час не приносять грошовий дохід.

Універсальність. Самостійне проведення бурових робіт вручну універсально завдяки наступним особливостям:

  • Ручне буріння в багатьох ситуаціях є єдино можливим варіантом проведення робіт, якщо в’їзд на ділянку спеціальної техніки неможливий або свердловина розміщена в побудованому приміщенні.
  • Ручним способом прокладають вузькі свердловинні канали без використання обсадних колон стандартного діаметра, що істотно здешевлює організацію та облаштування водопостачання на індивідуальній ділянці.
  • Вручну проводять буріння на глибину від 5 до 35 м, що відповідає характеристикам абіссінської і свердловини на піску.
  • Зроблений бур можна використовувати для інших господарських цілей, якщо необхідно проробити отвори в землі, при спорудженні огорож, посадки садових рослин, монтажі пальових фундаментів та інших робіт господарсько-побутового призначення. За непотрібністю конструкцію завжди можна розібрати і використовувати у господарстві на свій розсуд.

Гнучкість застосування. В залежності від глибини залягання водяного шару, якості грунту і розмірних параметрів свердловинного каналу, використовують різні бурильні технології, конструкції бурових засобів або їх поєднання. При індивідуальному виготовленні завжди є можливість шляхом експериментів самостійно зробити бур для свердловини, найбільш зручний і ефективний для конкретних умов.

Проводити роботи можна в будь-який зручний для господаря час без прив’язки до сезону, часу доби, погоди, найманим фахівцям або організаціям. Якщо до обустраиваемому ділянці не підведена електроенергія, ручним механічним способом можна бурити свердловини без її присутності.

Звичайно, за дешевизну ручного способу доведеться платити швидкістю проведення робіт і інтенсивними фізичними трудовитратами, останні в деякій мірі корисні з точки зору поліпшення здоров’я.

Способи з’єднання бурових труб

Для проходки великих відстаней бур під воду подовжують за допомогою сталевих порожнистих труб стандартного діаметра 21,3, 26,8 і 33,5 мм довжиною від 1500 до 2000 мм, які з’єднують між собою наступними способами:

Різьбовий. В даній технології для з’єднання використовують зовнішню різьбу, яку нарізають на одному трубному кінці, і на внутрішню перехідних муфтах, що представляють собою короткі циліндричні відрізки з діаметром, відповідним нижній точці трубної різьбовий насічки. Нарізку проводять вручну плашками з допомогою плашкодержателей за старою радянською методикою або більш зручними сучасними пристосуваннями — круппами. Після нанесення різьби на внутрішню сторону перехідних муфт і зовнішню оболонку труб з одного кінця, до іншого краю приварюють муфту, подовження проводиться накручуванням наступних труб, муфти попередніх.

Болт і різьбова муфта. При даному методі до одного торця труби приварюють болт великого діаметру, а до іншого — довгу гайку у вигляді муфти з внутрішньою різьбою, відповідної зовнішньої біля болта, при з’єднанні трубних елементів їх накручує один на одного до упору. Технологія нагадує стиковку випускаються заводським способом бурових штанг, заводські з’єднувальні головки можна приварити або прикрутити до різьби замість болтів і муфт.

Штифтової. Стикування труб за допомогою штифта — найбільш оптимальний метод, що забезпечують високу швидкість з’єднання та розбирання подовжують штанг, для його реалізації до одній стороні кожної з труб приварюють внутрішню муфту, надягають на неї наступну трубу і свердлять в них отвори на деякій відстані від краю. Потім просовують у наскрізний канал двох стикованих труб штифт, що перешкоджає їх рассоединению.

Недоліком штифтового кріплення є можливість випадання з отворів, найбільш простий варіант усунення цього недоліку — використання для кріплення різьбового болта з гайкою. Щоправда, це рішення неефективно для швидкого з’єднання, до того ж при використанні в землі різьблення постійно забивається брудом, що значно уповільнює складання та розбирання удлиняющего трубопроводу. Ефективніше використання штифта з фіксатором, що представляє собою врізану в його торець поворотну пластину за аналогією з конструкцією, що застосовується для складання будівельних лісів. Але і ця система також має недолік, пов’язаний з використанням окремих елементів, які можуть бути загублені, також при обертанні труб подовжує штанги в жорсткому ґрунті висока ймовірність деформації і пошкодження ослаблених штифтових решт з обмежуючими пластинами.

Найкращий метод вирішення проблем, пов’язаних з недоліками штифтових з’єднань — використання спеціальної конструкції, в якій до труби навпаки наскрізного отвору приварюється п-подібна пластина зі вставленим штифтом, а в його корпус через пророблений наскрізний радіальний канал вставлений обмежувальний штир. Обмежувач перешкоджає втраті штифта з випаданням його з вузла, а також є елементом, за допомогою якого рухають штифт по наскрізного отвору, з’єднуючи і розмикаючи трубопровід. Також зовнішня п-подібна сталева пластина захищає штифт і обмежувач від пошкоджень при обертанні землі.

Якщо наведена вище конструкція здається занадто складною для виготовлення в побутових умовах, непоганим варіантом є придбання штифта заводського виробництва для кріплення ґрунтових буров, що представляє собою болт з гладкими стінками, в капелюшку якого просвердлюється отвір і вставити жорсткий дротяний обмежувач, що огинає трубу і одеваемый з іншого боку на торець гладкостенного болта.

Цікаве по темі:  Як зробити каналізацію в приватному будинку: своїми руками, монтаж та інсталяція, відео, фото

Підготовка до самостійного буріння

Перед тим як зробити бур для буріння свердловини своїми руками, слід визначити наступні фактори:

  • Приблизну глибину залягання водяного басейну. Якщо водний шар знаходиться на глибині не більше 10 м, свердловину можна будити будь-яким з 4 наведених вище способів. Для водозабору поверхневим електронасосом досить невеликого перерізу каналу, тому раціональніше і простіше застосовувати забивну технологію з використанням бура-голки або кручені проходку буром невеликого діаметру. Якщо планується використовувати насос в колоні з стандартних обсадних труб, виготовляють желонку або конструкцію ложкового типу. Для проходки на великі глибини, як і на малі, немає конкурентів шнековому гидробурению по швидкості і ефективності використання ударно-канатного методу з желонкой або ложкового бура з часу значно поступається шнековий проходці з використанням води і може виявитися економічно невигідним з-за високих фізичних навантажень і суттєвих втрат часу.
  • Діаметр свердловини. Для водозабору з глибин більше 9 м від рівня поверхні знадобиться використання заглибного електронасоса, що вимагає застосування обсадної колони великого діаметру, в цьому випадку буріння можна проводити будь-яким із наведених вище методів. Ефективний варіант проходки глинистих структур — використання буріння в обсадної колоні, при цьому в неї заливається вода, а грунт у вигляді рідкої бруду витягується назовні желонкой або ложковим пристосуванням.

Виготовлення бурів свердловинних

Після визначення способу буріння приступають до самостійного виготовлення бурового пристосування, для цього знадобляться:

  • Побутовий зварювальний апарат з електродами зі сталі.
  • Кутова шліфувальна машинка для різання металу.
  • Обрізки сталевих пластин, труб, використаних дисків по каменю, бетону, дереву для виготовлення бура.
  • Труби завдовжки 1500 — 2000 мм для опускання бура на глибину, різьбонарізний крупп з плашками, куплені або підготовлені для нарізки різьблення перехідні муфти.
  • Міцні сталеві троси, триноги, саморобні лебідки для опускання і піднімання вантажів, желонок, ложкових пристосувань в скважинную шахту.
  • Електроінструмент для прискорення бурових робіт — перфоратор, дриль, відбійний молоток.

Шнековий або спіральний бур

Заводський шнековий бур являє собою відрізок металевого стрижня або труби, навколо якої по спіралі приварена сталева стрічка, а на торці знаходиться загострений наконечник. Спіралеподібне стрічка обривається недалеко від вістря і має різну кількість витків, при роботі грунт потрапляє в простір між витками і при витяганні шнекового бура викидається на поверхню ділянки.

Виготовити подібний пристрій в домашніх умовах досить складно із-за великих труднощів при згинанні сталевої смуги товщиною близько 2 мм в спіраль з малим радіусом, тому використовують спрощену конструкцію шнекового бура, що складається з малої кількості витків. Найбільш оптимальний варіант — своїми руками виготовити гвинтовий саморобний бур для свердловини з відпрацювали термін служби металевих дисків для болгарки. Для цього надходять наступним чином:

  • Беруть відрізок металевої труби стандартним зовнішнім діаметром 21,3 мм, прикріплюють до його торця попередньо підготовлений наконечник, їм може бути загострена сталева пластина, вирізана у формі трикутника, вістря списа, стрічкової спіралі. Наконечник фіксують зварюванням, якщо передбачається використання багатофункціональної конструкції зі зміною вістря, вставляють його в розріз труби або сталевого штиря, потім прикручують болтами через наскрізні отвори.

  • Стандартний диск для болгарки має посадочний діаметр 22,2 мм, при використанні в якості робочої поверхні бура його розрізають в радіальному напрямку від краю до центру і відводять краю у різні боки на кут 30 градусів таким чином, щоб вийшов фрагмент спіралі. При цьому внутрішній діаметр диска при вигині злегка зменшується і забезпечує сполучення із зовнішнім діаметром труби в 21,3 з невеликим зазором, достатньою для розміщення в ньому металу від електрода з діаметром внутрішнього стрижня близько 5 мм. В якості спірального фрагмента диска) використовують відпрацювали свій термін служби сталеві круги для різання по каменю, бетону, дереву з зубчастої кромкою стандартним зовнішнім діаметром 115 мм, іноді додатково приварюють 1 або 2 диска, що забезпечують більшу виїмку грунту.
  • На кінці труби шнекового бура нарізають різьбу або приварюють до неї різьбову муфту для з’єднання із наступними трубами, з-за малого діаметру в ній не свердлять наскрізний отвір для ручки в поздовжньому напрямку, а проводять цю операцію з відрізками труб, які будуть подовжувати конструкцію.

На замітку: Саморобний спіральний бур невеликого діаметра використовують при найбільш швидкої механічної проходці свердловинного каналу в гідравлічному бурінні, при цьому вода до наконечника бура подається через систему подовжують сталевих труб, які з’єднуються між собою різьбленням з використанням муфт.

Голка

Бур-голка призначений для формування вузьких і неглибоких свердловинних каналів, часто його залишають в свердловині, що і визначає технологію його самостійного виготовлення. Голчастий свердловинний бур і проходку роблять наступним способом:

  • Беруть товстостінну стальну трубу довжиною 1500 — 2000 мм, з одного торця приварюють загострений металевий наконечник чотиригранної, конусної форми (можна використовувати піку від перфоратора) і свердлять ряд отворів у стінках для доступу води на довжину близько 1500 — 2000 мм від наконечника. З іншого боку всередину труби вставляють трубний відрізок меншого діаметру (внутрішня сполучна муфта) для стикування з наступною трубою і фіксують його зварюванням.
  • На поверхні першої труби фіксують жорсткий затиск, на який потім періодично опускають вантаж, переміщуваний вздовж трубної поверхні — в результаті відбувається забивання голки в грунт. Після опускання місця стику недалеко від поверхні землі, що з’єднуються труби зварюють зовні, затиск зрушують затискач вище разом з вантажем на наступну трубу. Іноді використовують приварену зовні до обсадної трубі металеву пластину, на якій виробляють удари вантажем, після опускання на потрібну відстань ударну трубу знімають, змінюють її на обсадних, і процес повторюють далі.
  • По закінченні робіт трубопровід обрізають на потрібній відстані від землі, нарізають на торці різьблення і підключають через перехідні муфти електронасос, при цьому сталевий трубопровід, одночасно є обсадної колоною і подає воду напірним рукавом.
Цікаве по темі:  Зливна яма своїми руками: в приватному будинку, нормативи, пристрій, фото

Желонка для ударно-канатного буріння

Желонка крім чищення свердловин використовується для побутового буріння, в цьому випадку її корпус прив’язують у верхній частині до міцного металевого тросу і кидають у свердловинний канал, відразу після занурення її з допомогою лебідки витягують на поверхню. Стандартна желонка являє собою відрізок металевої труби, на торці якої є зворотний клапан двох конструкцій: у вигляді металевих заслінок або кулі, що виконується з різних матеріалів.

Для підвищення ефективності ударно-канатного буріння прагнуть збільшити масу скидається в свердловинний канал желонки, а також збільшити її надійність, спростивши конструкційний вузол, тому оптимальною схемою є використання в якості зворотного клапана важкого металевого кулі. Виготовлення желонки за даною технологією складається з наступних етапів:

  • Вибирають відрізок сталевої труби з товстими стінками і зовнішнім діаметром, що відповідає зовнішньому діаметру обсадної колони, стандартна довжина трубного відрізка близько 800 мм.
  • Набувають металевий кулю окружністю приблизно на 20 мм менше внутрішнього діаметра желонки. Приварюють зсередини желонки сталеве кільце на відстані близько 20 — 30 мм від торця з таким розрахунком, щоб через його внутрішній отвір не проскакував металевий кулю. По краях торців труби болгаркою нарізають зубці для підвищення ударної навантаження на грунт, у верхній частині в стінках просвердлюють отвори або приварюють вушка для підвішування троса.
  • При проведенні бурових робіт початковий ділянку на невеликій відстані від поверхні землі проходять шнековим буром, потім починають кидати желонку, періодично доливаючи в свердловинний канал воду для створення грязьової маси, з якої ефективно працює подібна конструкція.

Ложковий

Даний спосіб буріння призначений для вилучення сухого сипучого грунту з свердловинного каналу, метод досить рідко використовується в побутовому бурінні з-за низької універсальності — даним типом бура складно бурити глинисті і галькові породи. Щоб зробити простий саморобний бур для свердловини ложкового типу своїми руками, поступають наступним чином:

  • До торця відрізка труби приварюють невеликий центруючий бур гвинтового типу, яким може бути свердло великого діаметру або самостійно виготовлений шнек. Для подовження конструкції з іншого боку труби нарізають різьбу або свердлять поперечний наскрізний отвір для закріплення на штифти (штифтової метод з’єднання переважно з-за необхідності частої розбирання і складання конструкції).
  • Для наповнення грунтом використовують циліндричні ємності, що мають невеликий отвір у торці для збирання породи, краще всього підійде невеликий металевий балон довгастої форми. В його боковской частини прорізають болгаркою поздовжній отвір, через який всередину потрапляє пісок зі стінок свердловинного каналу, внизу крайку торця загинають всередину, забезпечуючи тим самим утримання грунту всередині балона.

При відсутності балона, що трапляється практично завжди, можна використовувати металеву трубу з поміщеним на торці спірально-зігнутим диском, який при обертанні направляє породу у внутрішній резервуар.

  • Ємність для збору ґрунту приварюють до центральної металевій трубі з підготовленою системою кріплення до подовжують штангах, після чого конструкційний вузол готовий до роботи.

Не всі методи буріння свердловини своїми руками однаково ефективні при проведенні робіт, для цих цілей підходить шнекова проходка з подачею в канал води через подовжуючий трубопровід (гидробурение), що забезпечує найвищу швидкість проходження грунту. Другим по ефективності є ударний метод, який реалізується забиванням обсадної колони з металевих труб з гострим наконечником і фільтром на кінці в грунт. Ударно-канатне буріння желонкой з-за трудомісткості і повільній швидкості частіше використовується при промисловому механізованому бурінні із застосуванням спеціальної техніки, ложковий метод з-за трудомісткості виймання грунту з великих глибин і складності виготовлення оптимальної конструкції, є найменш поширеним і рідко використовуються при побутовому бурінні.