Как самостоятельно спроектировать буровую установку

Чистая вода важна для каждого человека. Если подвести централизованное водоснабжение к дому невозможно, эксплуатируют индивидуальный водопровод. Но чтобы система заработала, сначала следует правильно вырыть скважину. С подобной работой справляется бурильная установка для скважин.

Собственный источник питьевой воды крайне обходим на земельном участке. Проблему можно решить с помощью бурения скважины

Собственный источник питьевой воды крайне обходим на земельном участке. Проблему можно решить с помощью бурения скважины

Эти действия считаются наиболее затратными, такую работу доверяют специализированным компаниям. В желании сэкономить хозяева приусадебных участков и загородных домов разрабатывают самостоятельные методы бурения скважин, о которых и пойдет речь. Но сначала важно разобраться с тем, что такое буровые установки на воду и понять разницу в типах.

БУ: нюансы

Буровая установка для бурения скважин представлена специализированным оборудованием и сооружениями, работающими на одну цель. В зависимости от конструкции, назначения и состава буровой определяются факторы сверления скважины.

Буровая установка бывает стационарного, передвижного или самоходного типа.

По типу привода БУ делят на:

  • работающие на дизтопиве;
  • комбинированные (дизель + электроэнергия);
  • действующие от электричества;
  • работающие от взаимодействия электроэнергии с гидравликой.

По виду деятельности буровые подразделяют в зависимости от предполагаемых работ: технического, разведывательного или эксплуатационного плана.

Буровая установка своими рукамидля скважин предполагает использование определенного типа МГБУ (малогабаритных буровых установок):

  1. Ручная роторная. Метод считается мало затратным, но слишком трудоемким. Это самый простой способ бурения, при котором эксплуатируется труд нескольких человек, работающих вручную (вместо электрического мотора). Такой тип установок применяют редко, а электромотор применяют с целью поднятия бура на поверхность.
  2. Установка роторно-бурового типа действует на базе процесса гидробурения.
  3. Ударно-канатная БУ. Главные рабочие инструменты в этой буровой – долото и протянутый трос с желонкой. Часто применяют ударно канатное бурение скважин своими руками.
  4. Шнековая. Не требует предварительно промытой скважины. Установка шнекового бурения работает на основании того, что грунт выбирают шнеком.

Самое простое приспособление, которое предназначно для бурения скважин - это ручная шнековая буровая установка. Для работоспособности данного приспособления используется электромотор, который вынимает на поверхность бур

Самое простое приспособление, которое предназначно для бурения скважин — это ручная шнековая буровая установка. Для работоспособности данного приспособления используется электромотор, который вынимает на поверхность бур

Сначала определяются с методом бурения скважины. Часто применяют малогабаритные буровые установки, основанные на ударно-канатном принципе работы. Посредством груза разрушаются слои почвы, которая падает на дно скважины. Грунт поднимают наверх и продолжают бурить поверхность, пока не достигнут рассчитанной глубины.

Почву вынимают с помощью бура, который вращается. Это трудно и легко одновременно. Сложность заключается в запутанном строении агрегата, мощных размерах и дороговизне оборудования. Некоторые элементы для такой установки самостоятельно создать не получится, их заказывают в профильных магазинах или у токарей. Легкость в том, что затрачивается немного физических усилий.

Самодельная буровая установка служит не только для непосредственного бурения скважин. С ее помощью можно наладить частный бизнес, многократно применяя оборудование для работ по свайному фундаменту. Если цели получения дохода нет, то, пробурив несколько скважин соседям по даче, можно быстро оправдать расходы на производство.

Как сделать надежную конструкцию

Чтобы сделать буровую установку своими рукамии профессионально работать на ней, покупают комплектующие, требующие изготовления с применением высокотехнологичной техники в заводских условиях. Некоторые детали поддаются замене, но лучше не рисковать.

Мини буровая установка на водусостоит из следующих обязательных элементов:

Вышка

Вышка достигает 500 см в высоту.Конструкцияагрегата – тренога, вверху которой установлен канатный блок. В случае с ударным бурением применяют брус из дерева (балансир), но чаще ее выполняют из прочного металла. Высота конструкции зависит от забойного стакана: его длина всегда меньше высоты вышки на 1,5 метров.

Штанга

Мини буровая установка предполагает наличие круглой штанги (иногда с 6 гранями), которая важна для размягчения грунта. Через внутреннее сечение подается вода, размягчающая почву и позволяющая повысить эффективность работы.

Изготовление буровой установки для ударно-канатного бурения не сложная задача. Понадобится буровой инструмент, крепкий канат, рама, лебедка с мотором

Изготовление буровой установки для ударно-канатного бурения не сложная задача. Понадобится буровой инструмент, крепкий канат, рама, лебедка с мотором

К буру передается вращение, созданное вследствие работы ротора или приложенного ручного усилия. Штанга при работе опускается вниз, потому деталь дополняется шлангом длиной 180 см, по которому поступает растворная смесь в скважину. Если возникает необходимость в более длинном шланге – его наращивают, применяя замки с резьбой в форме прямоугольника или конуса.

Желонки

При сверлении скважин, кроме лопастных буров, задействованы желонки, представляющие собой специальные приспособления, воздействующие на мягкие и сыпучие водоносные почвы. Желонку оснащают клапаном, при нажатии на который устройство удерживает грунт.

Вертлюг

Буровые мобильные установки предполагают эксплуатацию качественного вертлюга, иначе деталь перестанет работать через 2-3 бурения. Элемент считается несложным, но именно от его надежности зависит работа всей БУ. Используют вертлюг, произведенный из прочного металла, способного выдержать нагрузки.

На подвижной части в корпусе детали находятся штанги бурового типа. Промывочную жидкость подают через специальный патрубок.

Устройство служит для передачипромывочного раствора в шланг, который располагается внутри штанги и для того чтобы передать движущий момент к буру от редуктора.

Буровой вертлюг своими руками не поддается самостоятельному изготовлению, т.к. это сложный процесс, который нуждается в специальной обработке на токарном станке. Но если у хозяина есть навыки подобной работы, то сделать вертлюг своими руками возможно.





Подъемное устройство

Конструкция,представляющая собой агрегат с тросом, к концу которого крепят отбойный стакан. Если подъемное устройство решено сделать своими руками, то в торец бревна вбивается ось из металла, концы которой выводят за рамки бревна. Один край с помощью сварки соединяют с ручкой, а ко второму приваривают специальные уши. Через блок перекидывают прикрепленный к отбойному стакану тросик, а в промежутке между стройками треноги фиксируют ворот.

Также обязательно используют мотор-редуктор для буровой установки своими рукамии мотопомпу, оснащенную рукавом.

Бурение ударно-канатным способом предполагает использование желонки для выемки грунта

Бурение ударно-канатным способом предполагает использование желонки для выемки грунта

Бур

Одним из важнейших элементов системы для рытья скважин считается бур для буровой установки, представляющий собой элемент диаметром от 8 до 35 см, основная задача которого заключена в разрыхлении почвы.

При профессиональном сверлении скважин применяют буры с циклически вращающимися лопастями в количестве 3 штук. Бур производят из высокопрочной стали, укрепленной для надежности пластинами.

Обработка твердых почв предполагает прохождение бура в несколько этапов. Целесообразно изначально провести бурение с целью разведки: для этого применяют бур с минимальным диаметром, после этого бурят скважину бурами большего размера пока не добьются определенных габаритов скважины.

Профильный рынок представляет огромный выбор этих деталей, но для того чтобы самостоятельная ручная буровая установкаработала правильно, применяют следующие конфигурации буров:

  • Змеевидный

Такой бур эксплуатируют для почвы, представляющей собой плотный суглинок. Внешне деталь имеет сходства с буравом для древесины, а принцип действия аналогичен работе штопора: при вращении элемент впивается или в грунт.

Уделяют внимание лезвию детали, выполненному из закаленного металла и имеющего конфигурацию раздвоенного ласточкиного хвоста. Ручная бурилкапредполагает использование такого бура, но порой самостоятельное изготовление детали проблематично, тогда ее заменяют на бур ледового типа.

  • Ложковый

Деталь применяют для смягченных почв, насыщенных глиняными и песочными отложениями. Внешне деталь представляет собой ложку, которую изготавливают из трубы или в виде резца, в форме ковша.

  • Долото буровое

Буровая своими руками, работающая с помощью бура такого типа, применяется для сверления скважины в каменистых, твердых и плотных грунтах. Крепкие породы сложно разбить даже с помощью такого элемента, поэтому обращают внимание на угол входа детали:

  1. для мягкой почвы это 40-70º;
  2. для твердого грунта – 120 º.

Схема буровой установки: 1 — бур; 2 — вороток; 3 — тройник; 4 — разборная штанга; 5 — муфта; б — тренога; 7 — отверстие; 8 — лебедка; 9 — зубчатое колесо

Схема буровой установки: 1 — бур; 2 — вороток; 3 — тройник; 4 — разборная штанга; 5 — муфта; б — тренога; 7 — отверстие; 8 — лебедка; 9 — зубчатое колесо

Цена буровой установки на воду равна такой сумме, которую хозяин готов затратить на эти цели. При самостоятельной сборке она уменьшается во много раз, а если покупать МГБУ от заводов-производителей, то стоимость агрегатов варьируется от 45 тыс. руб. (за БУ с пневмо- или электроприводом) до 1, 5 млн. руб. и выше за агрегаты с гидравлическим приводом.

Иногда применяется установка для горизонтального бурения своими руками, характеризующаяся прокладыванием труб без использования траншей. Для этого эксплуатируют буровое оборудование, а выбор типа горизонтального бурения определяют на этапе строительства трубопроводов.

Простейшая конструкция МГБУ шнекового типа

Для работы понадобятся следующие инструменты:

  • муфта;
  • желонка и бур;
  • лебедка и тренога;
  • штанга разборная.

Пользуются патроном для ударов, колесом зубчатого типа, а также мотопомпой и рукавом, шлангом, станиной с разборной конструкцией. Применяют трубы и тросы, мотор и вороток.

Чтобы сделать буровую установку шнекового типа самостоятельно, придется повозиться, но результат того стоит. Бурение скважин на воду малогабаритной установкой начинают с заготовки деталей.

Чтобы изготовить бур берут 10-сантиметровую трубу из стали, накручивают на верхний край детали резьбу (винтовую), а внизу приспосабливают 20-сантиметровый шнековый винт. К краям приваривают ножи из стали (2 шт.). Обязательно следить, чтобы эти элементы, находясь по вертикали, образовывали угол к горизонтали почвы.

Для удобства вращения берут трубу протяженностью 1500 см и сваривают с тройником, оснащенным внутри винтовой резьбой. Тройник аналогичной длины прикручивают к части штанги, которую разбирают.

Самодельная бурилкашнекового типа предполагает, что почву рыхлят следующим образом: бур с троекратным поворотом ввинчивается в грунт, который затем удаляется. Так делают до момента достижения глубины отверстия в земле, равного 1 метру. После этого приходится удлинить штангу, соединив конец с еще одной трубой из стали с помощью муфты.

Если скважина требует глубины более 8 метров, конструкция буровой установки предполагает использование надежно закрепленной вышки-треноги, изготовленной из дерева или металла.

Вверху установки делают отверстие, сквозь которое легко проходит штанга. Для подъема штанги, которая при удлинении становится тяжелее, используют лебедку.

Самостоятельный монтаж буровой установки– задача сложная, но при соблюдении технических нюансов вполне выполнимая.



Наверх