Шнековая буровая установка своими руками. Мастерим своими руками: малогабаритная буровая установка

Бурение скважины на участке – задача масштабная. Услуги профессиональной бригады не всякому владельцу дома по карману, а нанимать “кустарей” – это, в большинстве случаев, только деньги выбрасывать.

Проще выполнить все работы самостоятельно: и работаешь для себя старательнее, и расходов меньше. Вдобавок, если сделана буровая установка своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами бурения.

Мы расскажем вам, как сделать станок для проходки вручную водозаборной выработки на участке. Представленные нами сведения опираются на практический опыт самостоятельных бурильщиков. Для полноты восприятия непростой темы предложенная информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео.

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Галерея изображений

Бурение скважин – это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки.

В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

В первом случае с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом – узким цилиндром без клапана на дне.

Желонку используют для подъема всех видов несвязных грунтов: песков, щебенистых, гравийных и галечниковых отложений. Ее применяют для расчистки дна скважины и в период эксплуатации выработки для удаления илистых отложений

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода – длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

В ручном бурении чаще всего приходится сочетать ударно-канатные способы с вращательными, потому лучше запастись минимальным набором снарядов, представленном на схеме

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова , внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

На схеме показан вариант буровой установки, изготовленной своими руками, а также результат: относительно компактное устройство для бурения скважин

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.

Если проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

Ударно-канатное бурение выполняется с помощью тяжелого снаряда – желонки. Ее бросают вниз с высоты, грунт разрушается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство извлекают и очищают

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

В ударно-канатном бурении используется желонка длиной около 1,2 – 2,0 метров. Снаряд должен быть достаточно тяжелым, чтобы разбивать грунт и вытаскивать его на поверхность в большом количестве

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.

Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
3. Приварить сверху защитную сетку.
4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
6. Сделать треногу из металлических труб.
7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Лепестковый клапан желонки состоит из круглого куска металла, который перекрывает просвет внизу стакана, а также пружины, удерживающей его в закрытом состоянии

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Для изготовления шарового клапана желонки нужен металлический шар диаметром около 60 мм. Такой элемент можно достать из большого подшипника

Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.

Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

Треногу для ударно-канатного бурения можно сделать из металлической трубы, но для недолговременного использования подойдет и прочная древесина, например брус 150-200 мм

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.

Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Сооружение станка для шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.

На схеме наглядно представлено устройство буровой установки на металлическом каркасе с вертлюгом, буром, электрической лебедкой и мотором-редуктором (+)

Бур изготавливают следующим образом:

1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
3. Ножи подвергают заточке.
4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.

Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

На схеме изображена конструкция вертлюга для малогабаритной буровой установки. Через боковой патрубок внутрь шахты подается промывочная жидкость (+)

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.

В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться , то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Вертлюг для буровой установки, изготовленной своими руками, можно также сделать самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленную модель такого устройства

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.

Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Буровое долото подходит для работы на твердых и мягких грунтах. Такой бур можно изготовить из подручных материалов

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:

Водоснабжение загородного частного дома всегда являлось проблемой. Даже при наличии централизованного водопровода качество воды не всегда соответствует требованиям. Выходом из сложившейся ситуации является устройство на участке собственной скважины с артезианской водой. Услуги организаций, производящих эти работы, стоят настолько дорого, что не каждый хозяин участка согласится заплатить требуемую сумму. Мало кто знает, что провести весь цикл работ можно своими силами, затратив на оборудование гораздо меньше средств.

Распространенные виды бурильного оборудования

Скважины на воду делали еще в давние времена. Постепенно технологии совершенствовались и сегодня различают несколько способов бурения:

• ударно-канатный;
• шнековый;
• роторный.

Ударно-канатное бурение

Ударно-канатная установка состоит из пирамидальной опорной рамы с закрепленным на ее вершине канатом. К канату крепится тяжелый груз в форме стакана, который при падении с высоты производит удар грунта. Под действием силы тяжести стакан погружается в землю. Затем стакан извлекают из скважины, освобождают от набившейся земли и повторяют операцию до тех пор, пока не достигнут водоносного слоя. Остатки лишнего грунта в скважине вымываются водой из достигнутого водоносного слоя.

Вес груза достигает нескольких десятков килограмм, поэтому для его подъема применяют ручную или электрическую лебедку. Можно производить подъем и мускульной силой. Сброс груза производится с помощью специальной муфты.

Таким способом делать скважину долго и трудоемко, зато стоимость материалов для ее изготовления невелика.

Потребуется всего лишь несколько металлических уголков, шкив, трубы и канат. Сварочные работы сможет выполнить даже начинающий сварщик. Другое преимущество ударно-канатного метода - при проходке скважины ее стенки не разрушаются, а уплотняются. Применять такой метод можно при отсутствии скальных пород.

Шнековая установка

Рабочим инструментом шнековой установки служит усовершенствованный винт Архимеда. Основу шнека составляет труба с фрезой на торце. Разрыхленный фрезой грунт поднимается наверх по лопастям шнека. Если использовать буры со шнеком по всей длине и наращивать длину шнека во время бурения, то вся отработанная земля будет подаваться непосредственно на поверхность.

Приводом для шнека может служить любой двигатель с редуктором. На неглубоких скважинах вращать шнек можно даже вручную.

Встречаются участки, на которых имеется множество вкраплений твердых пород или камней. В этих случаях более эффективным будет использование установок с роторными долотами. Вращающаяся коронка из твердого сплава находится на конце долота. При вращении бура коронка разрушает грунт, который удаляется из скважины водой. Это очень эффективный метод, но для придания буру необходимой скорости вращения придется воспользоваться мощным двигателем.

Вымываемый во время бурения грунт необходимо удалять с площадки, чтобы не превращать участок в болото. Кроме того, установка имеет большой объем и много весит. Перемещение ее по участку затруднительно. Для изготовления подобной буровой машины требуется высокая точность обработки деталей.

Буровая установка своими руками

Оценив сложность изготовления самодельной установки для устройства скважины, можно остановиться на первых двух видах конструкций: ударно-канатной или шнековой. Время на сборку в обоих случаях сопоставимо, но второй вариант обойдется несколько дороже. Ударно-канатный способ бурения занимает много времени, но гораздо проще шнекового бурения. Останавливаться на нем есть смысл в том случае, если нет ограничения по времени и использоваться установка будет всего один раз. Другой способ потребует изготовления или покупки шнеков, зато конструкция может применяться многократно.

Как собрать ударно-канатную установку

Основой такой конструкции служит опорная рама. Форма рамы может быть прямоугольной или пирамидальной. На вершине треугольной пирамиды крепится шкив, через который пропускается канат или стальной трос. Один конец каната наматывается на лебедку, закрепленную на одной из сторон основания пирамиды. Ко второму концу каната крепится желонка. Желонка - это рабочая часть установки, представляет собой полую толстостенную трубу, на верхней стороне которой расположен груз. Нижний торец желонки желательно заточить. Заточка может быть, например, зубчатой или иметь острую кромку. Длина трубы выбирается в пределах от 1 до 2 метров.

Конструкция рамы может быть сварной или разборной. Если можно разбирать установку, то повысится ее мобильность и уменьшится место для ее хранения. Рама может изготавливаться из труб или уголков.

Облегчить подъем желонки с большой глубины можно, используя лебедку с электрическим приводом. Главное, на лебедке должно находиться устройство для легкого и безопасного освобождения троса.

Эскиз оборудования должен быть продуман до мелочей.

Работа ударной установки заключается в том, что под действием силы земного тяготения тяжелый снаряд падает на землю и пробивает в ней углубление. Чем больше вес снаряда, тем глубже становится скважина за один цикл работы. Для ускорения проходки в шурф можно добавлять небольшое количество воды. Используя обсадную трубу диаметром несколько большим, чем желонка, совмещают проходку скважины с ее укреплением.

Во время пробоя в стакан желонки набивается земля, которую приходится выколачивать каждый раз. В нижней части трубы желательно смонтировать обратный клапан, чтобы сыпучий грунт оставался внутри при подъеме на поверхность. Конструкция клана представляет собой круглый лепесток, который поворачивается внутри трубы, не мешая заполнять ее полость землей. При выемке желонки клапан закрывается, не позволяя грунту высыпаться обратно в скважину.

Процесс проходки получается очень длительным, поэтому такой способ применяется довольно редко, хотя известен с давнего времени.

Самодельная шнековая установка

Для шнекового бурения необходима опорная конструкция. Форма ее часто выбирается пирамидальной как самая удобная. Количество опор выбирают три или четыре. Конструкция станины почти аналогична ударно-канатной установке. На ней тоже имеются шкив и лебедка. Главным отличием двух способов является рабочий инструмент для бурения.

Основой шнекового бура служит труба, диаметр которой примерно в два раза меньше размера скважины. По внешней поверхности трубы наваривают винтообразный лепесток, необходимый для измельчения и удаления грунта. На нижнем конце трубы расположено долото из твердой стали. Этим долотом производится первоначальное дробление породы. На верхнем конце трубы находится резьба для присоединения штанги.

Штанга состоит из нескольких отрезков толстостенной трубы диаметром 50-60 мм. Отрезки штанги соединяют между собой резьбовыми муфтами.

Вращение шнека производится с помощью вертлюга, надеваемого на штангу. Вертлюг - толстостенное кольцо с отверстиями для вращательных рукояток. Вертлюг зажимается на штанге, в его отверстия вставляют рукоятки и вращением по часовой стрелке начинают проходку.

По мере погружения шнека в землю по его лопастям вверх поднимается отработанная порода. Идеальной была бы конструкция из нескольких наращиваемых шнеков. Тогда бы весь измельченный грунт поднимался сразу на поверхность. Однако это дорого и вес инструмента становится поистине неподъемным. Поэтому удлиняют не шнеки, а штанги.

Пока глубина пробуренной скважины не превышает 8-10 метров, вращение шнека и его подъем можно производить вручную. На больших глубинах приходится применять дополнительные механизмы.

Вращение шнека осуществляется двигателем внутреннего сгорания или электромотором. Скорость вращения двигателя снижается редуктором, причем увеличивается крутящий момент. Лебедку также желательно оснастить электроприводом для облегчения подъема.

Углубив скважину на несколько метров, шнек извлекают для удаления отработанного грунта. Далее цикл повторяется до достижения водоносного пласта.

Стоимость бурения и устройства скважины сторонними организациями превышает 2000 рублей за 1 метр глубины. Самодельная установка, даже если использовать покупные детали, будет стоить в несколько раз меньше. Нельзя забывать о потраченных усилиях и времени. Если есть уверенность в своих силах, навыки работы с металлом и механизмами, свободное время, то, собрав бурильную установку своими руками, можно существенно сэкономить на устройстве водяной скважины на загородном участке.

Собственный источник питьевой воды на участке – обязательный элемент. Как правило, проблема при отсутствии централизованной канализации, решается посредством пробивания скважины. И самой затратной частью оказываются услуги бурильщиков, ну а снизить расходы поможет простая буровая установка. Своими руками сделать ее не совсем просто, однако возможно.

Канатно-ударный вариант считается самым популярным. Грунт рушится посредством груза, бросаемого вниз, затем рыхлые массы вынимаются и цикл повторяется до тех пор, пока глубина скважин под воду не достигнет нужного размера.

Если используется вращательная установка, бурение становится проще и сложнее. Проще потому, что не требуется серьезных физических усилий, а сложнее из-за того, что чертеж установки более подробный, с массой дополнительных нюансов и подобная самодельная буровая установка потребует финансовых затрат.

Важно! Следует учесть, что сделать установку для бурения скважин на воду полностью самостоятельно нельзя. Что-то придется закупать в специальных магазинах, а что-то заказывать у токаря. Однако такая бурилка обойдется намного дешевле, чем заказывать услуги бригады, да и пригодится не один раз. Помните, что самодельные канатно-ударные и другие конструкции используются не только для пробивания колодцев для воды. Но и в работах по обустройству свайного фундамента.

Профессионалы выделяют 4 основных типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):

1. Ударно-канатного бурения . Оборудование представляет собой раму, закрепленную на основание в виде треугольника и оснащенное рабочей желонкой или долотом, подвешенным на тросе. Самый простой чертеж, удобство работы и сборки – явные плюсы системы, а как она действует, покажет видео.
2. Шнековые конструкции подразумевают выемку грунта посредством шнека без промывания скважин водой.
3. Роторные МГБУ имеют функцию гидробурильных систем. Ручная малогабаритная конструкция – самый простой вариант, где вместо электрического привода используется ручной труд. Никаких проблем не доставят чертежи и сборка, но чтобы пробить шахту придется потратить немало часов.

Внимание! Чтобы сделать установку для канатно-ударного, роторного бурения или другую конструкцию, потребуется сварочный аппарат, болгарка, дрель и небольшие навыки владения этими инструментами.

МГБУ канатно-ударного бурения

Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.

Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.

Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».

Как сделать МГБУ шнекового типа?

Главный рабочий элемент – бур. Чтобы его сделать потребуется труба из стали диаметра 100 мм. Верхнее окончание нужно оснастить винтовой резьбой, чтобы мини-установка для бурения скважин на воду была прочной, а вот нижнее окончание оснащается винтовым элементом сечения до 200 мм. Конечно, канатно-ударный инструмент более простой в изготовлении, зато шнековый отлично себя зарекомендовал на плывучих грунтах.

Внимание! Шнеку достаточно пары витков, не стоит делать элемент слишком длинным – при большой глубине шахты достать его будет сложно, возрастает риск поломки. Если концы шнекового элемента оснастить парой ножей, закрепив их под углом к горизонтальной плоскости грунта, работа пойдет намного быстрее.

Для облегчения работы шнеком, лучше подобрать еще отрезок трубы длиной до 1,5 метров и нарастить к тройнику. Так удобнее будет перехватывать бур в случае применения ручного труда. Перед началом действия бур заглубляется, проворачивается и вынимается для удаления грунта. И так повторять процесс, пока не будет достигнута нужная глубина скважин для воды. Как и в случае с канатно-ударным инструментом, на шнековую бурильную конструкцию можно прикрепить редуктор.

Важно! Как только глубина шурфа достигнет метра, штангу необходимо удлинить посредством муфты и стальной трубы нужного размера. А для обустройства скважины для воды глубиной от 8 метров, МГБУ потребуется закрепить на вышке-треноге. Увеличенный вес штанги лучше облегчить посредством лебедки, а вот вышку изготавливают как из металла, так и из дерева. Правильный чертеж поможет собрать всю конструкцию, а видео подскажет, как это выглядит на деле.

Надежность конструкции – залог удобства пользования

Чтобы установка для бурения скважин на воду была основательной и устойчивой, придется купить некоторые элементы, изготовленные заводским способом. Это:

• Вертлюг – он служит передающим элементом от мотора к буру и для подачи бурильного раствора. Конструкция не отличается сложностью, однако качественнее и прочнее, изготовленная в промышленных условиях.
• Буровая штанга (заводские крепче держатся) выбирается от типа бурения скважин под воду. Система бывает круглого и 6-тигранного сечения. Нельзя забывать о том, что штанга опускается в шурф и требует наращивания в процессе углубления. Закрепляются элементы наращивания специальными замками в форме конуса или муфтой с закрепителем.
• редуктор;
• мотопомпа с рукавом;
• шланги для подачи раствора (промывка шурфа – обязательный элемент всего процесса).

А вот рама для всей системы может быть изготовлена самостоятельно, как и чертежи. Для МГБУ канатно-ударного типа чертеж не потребуется, но для шнековой бурильной установки лучше заранее просчитать и отметить вес, размер длины отрезков и прочие элементы. Как сделать буровую установку на воду уже известно, а вот какую именно: канатно-ударную, шнековую или другую – выбирать только хозяину. Все зависит от тяжести грунта, глубины залегания водоносного слоя, риска встречи с плывунами и других особенностей.

Важно! На твердых грунтовых массах необходимо использовать бурение в несколько подходов. Сначала делается пробное, на бур 80 мм, затем берутся буры чуть большего диаметра и заканчивают проходить скважину буром нужного сечения. Допускается диаметр элемента до 350 мм.

Создание собственного источника чистой воды – один из главных этапов обустройства частного участка. Обычно задачи водообеспечения решаются путем создания скважины. Наиболее весомой статьей расходов такого мероприятия является оплата услуг специалистов, занимающихся бурением.

Однако при большом желании вы можете существенно сэкономить на выполнении такого мероприятия, собрав самодельную буровую установку и выполнив земляные работы собственными силами. Изготовление подобного агрегата потребует ощутимых трудовых и временных затрат, но все с лихвой окупится.

Существует несколько разновидностей самодельных буровых установок. Ознакомьтесь с ключевыми особенностями каждого существующего варианта, выберите наиболее подходящий для вашего случая тип установки и приступайте к сборке.

Рассматриваемые агрегаты классифицируются в соответствии с особенностями методов .

Так, при выполнении ударно-канатного бурения почва разрушается тяжелым грузом, привязанным к опорной раме, ребра которой в большинстве случаев соединены в пирамиду. Груз попросту поднимается вверх и бросается вниз столько раз, сколько требуется для создания углубления нужного размера.

Вращающиеся же буры одновременно более просты и сложны в обращении. Подобное оборудование требует гораздо меньших физических усилий со стороны исполнителя, но конструкция таких буровых установок более сложная – многие составные элементы системы попросту невозможно сделать своими руками без наличия специального оборудования и соответствующих навыков.

В итоге часть необходимых элементов приходится покупать либо же заказывать. Однако затраты на это все равно существенно ниже, если сравнивать со стоимостью установки фабричной сборки.

В целом же существует 4 основные разновидности буровых установок, а именно:

Преимущества самодельной установки

Руководство по сборке самодельной буровой установки

Для собственноручной сборки буровой установки достаточно владеть минимальным опытом работы со , электродрелью и болгаркой.

Заранее подготовьте требуемые приспособления. Вам понадобится:

• инструмент для создания внешней дюймовой резьбы;
• болгарка;
• разводной ключ;
• оцинкованная труба на полдюйма, а также сгон аналогичного размера;
• сантехнический крест.

Подготовьте все необходимое и переходите к выполнению работы в соответствии с пошаговым руководством.

Первый шаг

Подготовьте отрезки трубы для изготовления основной части бурильного приспособления. Трубы нужно будет крепить в сгон и крест. Для этого подготовьте на концах отрезков двухсантиметровую резьбу.

К торцам нескольких отрезков приварите заостренные пластины из металла. Они будут выполнять функции наконечников.

Такая установка предполагает выполнение бурения с постоянной подачей воды, благодаря которой непосредственно обустройство углубления и удаление грунта будут происходить проще.

Для подачи воды подсоедините к любому отверстию крестовой заготовки водопроводный либо насосный шланг. Подключение выполняйте с применением подходящего переходника.

Второй шаг

Приступайте к подсоединению деталей конструкции к резьбовым соединениям. Подключите к нижнему концу вашей рабочей трубы отрезок заготовки с обустроенным наконечником. Соединение выполняйте с использованием сгона.

Непосредственно бурение будет осуществляться путем углубления заостренного наконечника с поворотом рабочей установки. Заготовки с наконечниками должны иметь разную длину. Сначала вы используете самое короткое приспособление. После того как будет готово примерно метровое углубление, замените короткий наконечник несколько более длинным.

Третий шаг

Соберите основу буровой конструкции из профиля квадратного сечения. В данном случае основа будет представлять собой стойку с опорными составляющими конструкции. Опоры соединяются с основной стойкой посредством переходной площадки при помощи .

К квадратному профилю прикрепите платформу и мотор. Сам профиль фиксируйте к стойке так, чтобы он мог передвигаться по стойке. Габариты используемого профиля должны немного превышать размеры стойки.

При выборе электродвигателя обязательно обращайте внимание на показатель его мощности. Для обеспечения оптимальных условий бурения будет достаточно мотора мощностью в 0,5 лошадиной силы.

Регулирование мощности выполняется при помощи редуктора. К валу редуктора нужно прикрепить фланец. К фланцу посредством болтов прикрепите еще один фланец. Между этими двумя фланцами должна находиться шайба из резины. Благодаря резиновой прокладке будут сглаживаться ударные нагрузки, появляющиеся при прохождении разных типов почвы.

Четвертый шаг

Подключите воду. Жидкость должна безостановочно подаваться к главному рабочему инструменту посредством бура. Без грамотно организованной подачи воды качество работы оборудования будет снижаться.

Решить упомянутую выше задачу можно путем установки ниже фланцев специального приспособления, изготовленного из стальной трубы. Подготовьте в отрезке трубы 2 отверстия с некоторым сдвигом в отношении друг другу.

Далее вам нужно сделать с обеих торцевых сторон трубы проточку для обустройства шариковых подшипников. Также вы должны подготовить дюймовую резьбу. Одним концом труба подключается к фланцу, а на другой ее конец будут установлены рабочие элементы.

В целях создания дополнительной влагоизоляции созданного приспособления поместите его в специальный тройник из полипропилена. Подключите к середине этого тройника переходник для подсоединения шланга водоснабжения.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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!

Видео – Буровая установка своими руками

Без собственного источника питьевой воды на частном земельном участке не обойтись. Чаще всего проблема решается путем бурения скважины, при этом самой затратной статьей расходов будет стоимость услуг бурильщиков. Пытаясь снизить затраты, немало умельцев попытались освоить технологию бурильных работ самостоятельно и многим из них удалось обеспечить участок водой. Для начала понадобится буровая установка своими руками. Изготовить ее не слишком просто, но возможно.

Какие буровые установки бывают?

Конструкция приспособления зависит от метода, который выбран для бурения скважины. При ударно-канатном бурении грунт разрушают с помощью груза, который просто бросают вниз. Рыхлый грунт вынимают и затем повторяют цикл, пока глубина скважины не достигнет необходимых размеров.

Вынимать грунт с помощью вращающегося бура одновременно и проще, и сложнее. Проще, потому что требуется меньшее физическое усилие, а сложнее, поскольку такие установки имеют более сложную конструкцию, их размеры крупнее, а затраты на их создание выше. Часть элементов для надежной буровой установки создать самостоятельно невозможно. Что-то придется купить в специализированной фирме, что-то можно заказать у опытного токаря. Но в результате получится вполне профессиональный агрегат, который можно использовать на стороне, начав вполне успешный бизнес в качестве наемного бурильщика.

Обратите внимание! Самодельные бурильные установки можно использовать не только для , но и при работах по монтажу свайного фундамента.

Специалисты выделяют четыре типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):

1. Установка для УКБ - ударно-канатного бурения. Представляет собой раму с треугольным основанием. Рабочими элементами являются трос и закрепленное на нем долото или желонка.
2. Шнековые буровые установки, при использовании которых грунт вынимается с помощью шнека, при этом промывка скважины водой не используется.
3. Роторные буровые установки, работающие по принципу гидробурения.
4. Ручные роторные установки - простейший вариант, в котором вместо электромотора используется ручной труд. Из-за высоких затрат физического труда этот тип МГБУ используется довольно редко.

Для самостоятельного изготовления даже самого простого приспособления такого типа понадобится сварочный аппарат, дрель и болгарка, а также навыки работы со всеми этими инструментами.

Ручная шнековая буровая установка - это простейшее приспособление для бурения скважин с использованием ручного труда. Можно использовать электромотор, чтобы вынимать бур на поверхность

Простейшая МГБУ для ударно-канатного бурения

Для создания такой буровой установки понадобится сделать:

• разборную станину;
• ударный патрон («стакан»);
• желонку.

Чтобы облегчить бурильные работы, установку подключают к мотору редуктору, на барабан которого наматывается трос с закрепленным патроном или желонкой. Для эффективной работы понадобится патрон весом около 80 кг. С помощью желонки забой очищают от разрушенного грунта. Вполне эффективна желонка и на глинистых грунтах.

Главный рабочий элемент буровой установки такого типа - патрон или «стакан». Для его изготовления понадобится отрезок толстостенной трубы диаметром около 80-120 мм, чем тяжелее будет материал, тем лучше. Внизу обычно вырезают треугольные «зубы», которые разрыхляют грунт, но можно оставить эту часть патрона и ровной. Кроме того, нижнюю кромку «стакана» обычно затачивают. Сверху делают несколько отверстий, чтобы надежно закрепить канат. Длина патрона может варьироваться в пределах 1-2 метров.

Изготовить буровую установку для ударно-канатного бурения не сложно, понадобится достаточно тяжелая желонка (буровой инструмент), прочный канат, рама и лебедка с мотором, чтобы облегчить работу

При ударно-канатном бурении для выемки грунта используется желонка. На фото самодельный вариант инструмента для ударно-канатного бурения, который позволяет разрыхлять и извлекать грунт

Самая простая конструкция шнековой МГБУ

Рабочий элемент такой установки - бур. Для его изготовления понадобится стальная труба сечением 100 мм. Верхний конец трубы снабжают наружной винтовой резьбой. На противоположном конце делают шнековый винт диаметром около 200 мм. Достаточно будет одного-двух витков шнека. К концам шнека следует приварить два стальных ножа таким образом, чтобы в вертикальном положении они находились под углом к горизонтальной поверхности грунта.

Чтобы вращать бур было удобнее, нужно взять еще один отрезок трубы длиной около 1,5 метров и приварить его к тройнику, имеющему внутреннюю винтовую резьбу. Тройник навинчивают на часть разборной штанги. Длина отрезка такой штанги также составляет 1,5 метра.

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

Бур углубляют в грунт, проворачивают три раза, затем извлекают, чтобы удалить разрыхленный грунт. Процесс повторяют, пока углубление не достигнет примерно одного метра. Затем штангу необходимо удлинить, для чего с помощью муфты к ней присоединяется еще один отрезок стальной трубы.

Для устройства скважины глубиной более восьми метров понадобится закрепить конструкцию на специальной вышке-треноге. В верхней части этой конструкции нужно сделать отверстие, в котором штанга будет двигаться свободно. Поскольку вес штанги по мере ее увеличения также становится внушительным, следует использовать для подъема конструкции лебедку. Вышка может быть выполнена как из металла, так и из древесины.

Наглядно работа такой буровой установки представлена в следующем видеоматериале:

Как сделать надежную конструкцию?

Чтобы буровая установка для скважин была надежной и позволяла выполнять буровые работы на профессиональном уровне, необходимо приобрести ряд элементов, изготовленных в заводских условиях с использованием высокоточной техники. Понадобится приобрести:

• вертлюг;
• буровую штангу;
• лопастной бур;
• мотор-редуктор;
• мотопомпу с рукавом;
• шланг для подачи бурового раствора.

Раму для монтажа этого оборудования можно изготовить самостоятельно из прочной стали.

На схеме наглядно изображено устройство заводской малогабаритной буровой установки с вертлюгом, буровой штангой, буром, электромотором, лебедкой, насосом и т.д.

Вертлюг необходим для передачи движущего момента от мотора-редуктора к буру, а также для подачи промывочного раствора. В корпусе вертлюга находится подвижная часть, на которой закреплены буровые штанги. Через специальный герметичный патрубок подается промывочная жидкость. Хотя конструкция этого элемента сложностью не отличается, от качества его выполнения зависит срок эксплуатации всей буровой установки. Из-за высоких нагрузок для изготовления вертлюга следует использовать высокопрочную сталь, соблюдая при этом минимальный зазор между движущимися элементами устройства. Некачественный вертлюг выйдет из строя после изготовления нескольких скважин.

Буровую штангу выбирают в зависимости от типа бурения (ударное, вращательное, с промывкой и т.д.). Штанга может иметь круглое или шестигранное сечение. Она передает движущий момент непосредственно к буру. В процессе работы штанга опускается вниз и ее необходимо наращивать. Для соединения используются специальные замки со специальной конической или трапециевидной (прямоугольной) резьбой, обеспечивающей максимально надежное соединение. По внутреннему сечению штанги в скважину подают жидкость, которая размягчает грунт и позволяет производить бурение более быстро и успешно.

Бур - это рабочий элемент, предназначенный для размельчения грунта. Для профессионального использования подходят специальные трехлопасные буры, которые вращают циклическим методом. Диаметр бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Изготавливают этот элемент из качественной стали, в которую вплавлены высокопрочные пластины, например, ВК-8. На твердых грунтах рекомендуется использовать бурение в несколько проходов. Сначала производят так называемое разведочное бурение 80-миллиметровым буром, затем скважину проходят бурами большего диаметра, пока отверстие не достигнет необходимых размеров.