О сайтеКарта сайта
КонтактыВопросы эксперту

Изготовление буровой установки для добычи воды своими руками

Дата: 12.07.2015
Просмотров: 305
Комментариев:
Рейтинг: 47

В наше время возникают обстоятельства, когда вопрос обеспечения водой становится большой проблемой. Заказывать изготовление скважины у специализированных организаций дорого и не всегда возможно. Помочь может буровая установка своими руками для воды.

Схема ручного бурения

Схема ручного бурения скважины.

Проблема водоснабжения частных домов и загородных участков (дач) диктует необходимость подъема воды из-под земли и порой с достаточно больших глубин, на которые невозможно прорыть колодец. Бурение скважины становится единственным вариантом. Буровая установка на воду своими руками представляет собой сложную задачу, но вполне выполнимую.

Основы бурения своими силами

Выкапывание шурфа

Перед началом бурения выкапывается шурф.

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.

Установка для ударного бурения

Установка для ударного бурения.

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.

Добыча воды: буровая установка ударного типа

Роторное бурение

Схемы скважин при роторном бурении.

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. Размеры основания определяются только устойчивостью конструкции и выбираются по усмотрению. Для переносной конструкции вышка выполняется сборной и все сварочные соединения заменяются на болтовые.

Ударно канатное бурение

Схемы скважин при ударно канатном бурении.

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. Желонка является стандартным инструментом, и лучше приобрести ее в готовом виде. В противном случае она изготавливается на токарном станке. Вес рабочего элемента не менее 80 кг. Длина трубы составляет 1-1,5 м. В верхней части трубы просверливаются отверстия для крепления на тросе.

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

Буровая установка вращательного типа

Буровая установка, для бурения скважины, вращательного типа.

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.

Изготовление буровой колонны

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. К нижнему торцу трубы прикрепляются с помощью сварки два высокопрочных ножа, наклоненных к плоскости торца для придания ввинчивающего движения. Диаметр нижней части бура составляет около 200 мм. Общая длина бура достигает 1,5 м.

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

Изготовленный своими руками бур необходимо закалить.

Виды буров

Виды буров для бурения водяной скважины.

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. Все последующие секции имеют на обоих концах одинаковую резьбу, аналогичную верхнему концу первой секции. Аналогичные параметры резьбы, но внутреннего исполнения, имеют соединительные муфты для сборки штанги из секций.

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.

Необходимый инструмент

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.