Лебедка электрический для канатно ударного бурения своими руками: Самодельное устройство для бурения скважины своими руками (ударно-канатный метод)

Владельцы частных домов предпочитают иметь индивидуальный источник питьевой воды. Чаще всего на участках обустраивают колодцы. Но объем воды в них зависит от количества осадков. Эту проблему решает бурение скважины. Однако работы эти дорогостоящие и не все могут себе это позволить. Поэтому некоторые умельцы изготавливают буровые установки для бурения скважин на воду своими руками.

Бурение скважины на участке — задача масштабная.

Чем и как лучше бурить скважину

Чаще всего на дачных участках бурят скважину на песок. Ее глубина составляет 20-30 м, а для изготовления не требуются разрешительные документы. С такой работой свободно справится самодельная бурильная установка. Метод изготовления ствола зависит от структуры грунта, глубины залегания водоносного слоя и других факторов. В зависимости от этого выбирают конструкцию бурильного агрегата.

Существует 4 типа установок:

1. Шнековые. Чаще других применяются для изготовления скважин на участках с любым грунтом. При бурении вода в ствол не подается.
2. Ударно-канатные. Используются на глинистых и супесчаных грунтах. Можно пробить скважину до 10 м. На больших глубинах неэффективны. В качестве рабочей части применяют стакан или желонку. Для придачи достаточного ускорения используется тренога высотой 3-4 м с блоком и лебедкой.
3. Роторные механические. Изготавливают ствол с помощью бура, установленного на штанге. Принцип работы подобен гидробурению.
4. Роторные ручные. Редко используемый метод из-за больших физических усилий, необходимых для вращения штанги с рабочим наконечником.

Для бурения скважины достаточной глубины применяют набор дополнительных шнеков или штанг длиной 2 м, которые стыкуют друг с другом при достижении рабочей частью поверхности грунта. Крепление осуществляется с использованием пальца. В качестве удлинителей штанг применяются водопроводные толстостенные или профильные трубы. Для подачи промывочного раствора в ствол скважины используют вертлюг, который является соединительным элементом между приводом и буровой штангой.

Преимущества самодельной установки

Применение устройств, изготовленных своими руками для бурения скважин, имеет ряд преимуществ.

Самодельные буровые станки для ручного бурения сооружаются по единой схеме. Буровую вышку выполняют в виде треноги.

К ним относятся:

1. Небольшая стоимость. Целый ряд деталей и механизмов можно найти в хозяйстве или приобрести на разборках за небольшую плату. Благодаря тому, что работы будут выполнены самостоятельно, цена готовой установки будет зависеть от покупных деталей.
2. Мобильность. Чаще всего малогабаритные установки оборудуют колесами и сцепным устройством для фаркопа. Бурение можно проводить в тех местах, куда не проедет специальная техника.
3. Небольшие массо-габаритные характеристики. Наиболее тяжелыми деталями являются привод и станина (основание).
4. Быстрый и простой монтаж. Установку можно хранить в разобранном виде в любом подсобном помещении, а при необходимости собрать за несколько минут.
5. Соответствие технических характеристик, требуемым для бурения скважины на воду.

Если по каким-либо причинам работы не были окончены в течение дня, то нет необходимости оставлять установку на ночь на улице. Ее легко демонтировать и убрать в помещение. Для проведения работ на участках, не оборудованных электричеством, можно использовать механический привод либо приобрести бензо- или дизельный генератор соответствующей мощности.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

В состав такой установки входит:

• вышка пирамидальной формы с треугольным или квадратным основанием;
• стакан (долото) и желонка;
• трос;
• одинарный блок;
• лебедка с ручным или механическим приводом.

Чаще всего рабочую вышку изготавливают из водопроводных труб диаметром 40-50 мм.

Ударно канатное бурение скважин своими руками будет легче осуществить, при помощи забивного стакана.

Величина зависит от массы используемых рабочих органов. Основание в большинстве случаев треугольное, т. к. требует для изготовления меньше материала. Но если пробивать скважину нужно на склоне, то более устойчивой будет конструкция в форме квадрата. Вышку делают разборной с болтовыми соединениями деталей. В верхней части закрепляют 1-ручейковый шкив (блок). На одном из ребер конструкции изготавливают полку для установки лебедки.

Ударный патрон (стакан) делают из толстостенной трубы диаметром 120-150 мм и длиной 100-150 см. В верхней части приваривают рым или скобу для крепления троса. Нижнюю кромку затачивают или вырезают треугольные «зубы». Высота их не должна быть больше 5 см, т. к. будет плохо удерживаться накопившийся грунт. В некоторых случаях внутри трубы, ближе к режущей кромке, дополнительно приваривают перекрещивающиеся ножи. Такие патроны применяют при изготовлении скважины в каменистом грунте.

На теле стакана на высоте около 100-120 см вырезают окно для удаления поднятой земли. Размеры отверстия должны быть достаточными для комфортного проведения работ. Желонка изготавливается по такому же принципу, только вместо ножей устанавливают седло с шариковым клапаном. Он служит для задержания жидкой фракции, извлеченной из ствола. При изготовлении скважины ударный патрон используют на твердых и вязких грунтах, а желонку — при прохождении песчаного горизонта или для чистки и углубления действующих скважин.

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.

Как соорудить шнековую буровую установку

Чаще всего для изготовления скважин используют шнековые агрегаты. Конструкция установки проста и состоит из таких элементов:

1. Квадратной либо прямоугольной рамы для установки направляющих стоек.
2. Направляющих опор для монтажа приводного механизма (мотора-редуктора).
3. Троса с блоком и лебедкой для подъема бурильных штанг.
4. Вертлюга для передачи вращающего момента от привода и подачи промывочного раствора в ствол скважины.
5. Шнека или бура.

В некоторых случаях установка может комплектоваться транспортировочными колесами. Направляющие стойки длиной 2-2,5 м изготавливают из труб круглого либо квадратного сечения. В качестве привода используется электрический мотор-редуктор со скоростью вращения 50-70 об/мин. На выходном валу устанавливают вертлюг, посредством которого вращение передается буровой штанге. Этот элемент должен выдерживать большие нагрузки, поэтому для его изготовления применяют прочный материал. Кроме того, он оборудуется герметичной камерой для подачи воды.

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали.

Герметичность достигается точностью изготовления и применением прокладочных материалов. Если элемент будет изготовлен некачественно, то, пробурив несколько скважин, его придется менять. Некоторые мастера приобретают деталь заводского производства, которая при правильной эксплуатации позволит пробурить не 1 десяток скважин.

В качестве рабочей части используют либо набор шнеков, либо бур, выполненный из нескольких сегментов. В первом случае в качестве бурильной штанги используют трубу круглого или 6-угольного сечения. В нижней части приваривают 3- или 4-реберный наконечник с победитовыми резцами. На тело штанги монтируют несколько витков шнековой спирали (чаще всего диаметром 180-200 мм). Между сегментами сверлят отверстия для выхода промывочного раствора. Это облегчает процесс бурения и охлаждает детали.

Для соединения штанг используют шестигранное сочленение. Фиксация замка осуществляется при помощи пальца. Иногда применяют резьбовую сборку, но она требует больше времени на монтаж. Вода внутрь штанги подается центробежным насосом из емкости, а шлам из ствола откачивается грязевым насосом в приямок.

Бурение на участке с неглубоким залеганием водоносного горизонта проводится штангой с расположением шнековых витков по всей длине. Достигнув вязких грунтов, штангу нужно периодически извлекать для очистки. При таком бурении промывочный раствор в скважину не подается. Этот способ изготовления ствола более длительный, т. к. много времени уходит на подъем и чистку шнеков.

буровые установки и технологический процесс

Бурение скважин активно используется для создания точки водозабора на территории частных домов, предприятий и других мест, где нет центрального водоснабжения. Но даже при таком оборудовании скважины основная задача состоит в том, чтобы сделать качественный источник получения воды и, при этом не переплатить.

Как вариант, для обустройства подойдет ударно-канатное бурение, которое может быть выполнено своими руками. Подробная технология представляет собой падение груза в виде полой трубы с большой высоты, что предполагает удар о грунт, с его последующим разрушением.

Подобная технология используется давно, что известно со времен древнего Китая. Сегодня же она претерпела изменение в лучшую сторону и заслужила к себе особое внимание.

Особенности применяемого оборудования

Говоря об особенностях ударно канатного способа бурения скважин, стоит выделить три основных вида инструмента, которые используются для ударного бурения:

1. Стакан. Ударный инструмент может быть изготовлен своими руками. Он представляет собой трубу, внутри которой находится полость. Заранее, под диаметр ствола скважины определяется диаметр стакана, что в последующем позволит произвести монтаж оборудования. Что касается самой трубы, то окончанием отрезка металла является заостренная часть, либо здесь нарезают зубья, похожие чем-то на пилу. В результате при падении с высоты, порода разрушается и заполняет внутреннюю полость трубы. Применение стакана особенно актуально для глинистой почвы.
2. Желонка. Этот ударный вариант инструмента чем-то похож на предыдущий. Единственное отличие здесь заключается в наличии обратного клапана, который пропускает грунт при ударе во внутреннюю часть трубы, но не выпускает его обратно. Соответственно, при наполнении, желонка поднимается на поверхность и из нее удаляют отработанный материал. С диаметром желонки, как и с диаметром стакана, тоже определяются заранее.
3. Долото. Такой вариант УКБ (буровая установка канатного бурения) используется для разрушения плотной породы грунта, в основном скалистой и каменистой основы.

Плюсы, минусы и методики

Главным аргументом того, что технология ударно-канатного бурения должна быть использована в вопросах обустройства является то, что в момент удара стенки скважины уплотняются. Это делает само сооружение более прочным, что исключает обрушение грунта при эксплуатации. К другим преимуществам, можно отнести низкую стоимость процесса.

Можно соорудить подобную установку своими руками, и, в качестве подъемного ударного механизма использовать лебедку. Трубу и прочие режущие элементы тоже можно сконструировать самостоятельно.

Что касается недостатков, то и они тоже имеют место быть. Заключаются они в следующем:

• Огромное количество затрат сил и труда. Если при обустройстве скважины с использованием спецтехники вы не тратите ничего кроме денег, то здесь вам придется потрудиться. Сама труба, да еще и наполненная отработанным материалом, довольно тяжелая. Процесс обустройства и подготовки, непосредственная установка, бурение занимают много времени, что требует использования большого количества рабочей силы. Поэтому если и применяются подобное технологии, то для обустройства скважин на глубину не более 10 м.
• Возможность работы не с любым типом грунта. В основном для обустройства скважин подойдет рыхлый, сыпучий грунт, в том числе песок, глина и суглинок. В то же время, если порода твердая, то проще всего применить другой способ ударного бурения.
• Необходимость большого объема свободного пространства. Это касается как и самодельных установок, так и использования тяжелой техники. Применение тяжелой техники нанесет земельному участку довольно большой урон, поскольку своими колесами они просто взрыхлят землю, что скажется на ландшафтном дизайне.

Ударно канатное бурение с последующей установкой обсадной трубы наиболее практичный метод, поскольку, таким образом, защищают от обрушения ствола скважины.

Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах

Ударно канатное бурение скважин своими руками не такая уж и редкость на сегодняшний день. Но, на момент начала работы важно определиться с типом грунта, по которому будет происходить ударное бурение.

От этого зависит выбор оборудования, а также интенсивность работы, способ использования инструмента, количество привлекаемой рабочей силы. Чтобы понять, как именно порода земли влияет на работу, давайте разберем основные, возможные варианты работы по тому или иному грунту.

Мягкая не сыпучая почва

Мягкий не сыпучий грунт отличается хорошей липкостью к металлу, что позволяет быстро выбирать отработанную породу из скважины. Основной момент работы приходится на удар стакана о землю, благодаря чему отработанный материал набивается во внутреннюю полость.

Далее, по стакану ударяет специальная, тяжелая штанга, которая и углубляет стакан в землю. Углубление происходит до того момента, пока внутренняя полость стакана не наполнится. После этого его поднимают, очищают и вновь приступают к работе. Именно поэтому к сыпучему мягкому грунту рекомендован стакан в качестве устройства ударно-канатного бурения.

Сыпучая почва

В случае с ударно-канатным бурением сыпучего грунта, мы не можем использовать забивной стакан. Это связано с тем, что сыпучая отработанная порода попросту будет высыпаться из внутренней полости. Для такой работы потребуется желонка, внутри которой располагается обратный клапан.

Благодаря этому, во время соприкосновения с поверхностью грунта, клапан открывается, в него набивается сыпучий грунт, после чего стакан поднимается и клапан защелкивается. Это не позволит отработанной породе высыпаться наружу.

В случае, когда ударно-канатное бурение происходит своими руками и работа ведется в песчаном грунте, есть большая вероятность обрушения колодца скважины. В таком случае, важно своевременно произвести монтаж обсадных труб по всей глубине скважины.

Выбирая диаметр бурильного снаряда, заранее продумывают диаметр будущей трубы. Обсадная часть должна быть чуть больше, по диаметру забивного снаряда.

Это позволит разместить трубу так, чтобы она зашла плотно, немного срезав лишнюю породу со стен скважины.

Каменистая порода

Когда речь идет о разработке твердой почвы, применяя ударно-канатный способ бурения, используют долото.

Так выглядит долото для ударно-канатного бурения:

Но, нужно учитывать, что в работе идет совокупность двух разных инструментов. То есть, долото бросают о землю и раскалывают основу, таким образом, чтобы потом выбрать разрушенную породу, используя желонку. Во время такого ударного бурения важно устанавливать обсадную колонну, поскольку в работе есть вероятность столкнуться с водными линзами. Это может существенно навредить ударному процессу.

Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки

Чтобы эффективно, быстро и правильно выполнять ударное бурение, установку нужно подготовить, а именно, снабдить основными деталями.

Обсадная труба

Она может быть из пластика, асбеста или металла. Стыки сваривают между собой или соединяют муфтами. Рекомендованная глубина начала установки обсадной трубы соответствует величине 4 и более метра. Нередко применяются трубы с высаженными окончаниями, что достигается путем уширения горчим способом.

Ударная штанга

В качестве ударного элемента используют тяжелые металлические предметы. Их сваривают между собой, а в их полость заливают бетон. Использовать резьбу запрещено, поскольку при ударе она выйдет из строя. Длина троса должна быть заранее рассчитана.

Желонка

Конструктив желонки заключается в трубе, диаметром не менее 90 мм. В ее полость, для утяжеления заливают бетон.

Применение желонки для ударно-канатного бурения скважины:

Канатный замок

Основой этого приспособления служит корпус из металла, две опорные шайбы, втулка. Этот элемент служит в качестве аварийной защиты, поскольку за него можно будет поднять ударный бур в случае критической ситуации.

Технология проведения бурильных работ

Инструкция по установке бурильного оборудования включает в себя множество основных и промежуточных этапов. Все начинается с подготовки рабочего места. На данном этапе шурфят основу, углубляясь примерно на 2 м.

Только после этого, закрепив шов при помощи досок, производят установку ударной бурильной вышки.

Вышка должна идеально ровно располагаться относительно уровня горизонта, поскольку даже малейшее искривление приведет к выходу снаряда из строя, а также к невозможности установки обсадной части, с последующей эксплуатацией скважины.

В качестве разрушающего элемента используют самодельный стакан из куска трубы, который утяжеляют, затем бросают с высоты 1,5-2 метра. По стакану бьют, используя тяжелый груз, что позволяет ему врезаться в землю под силой удара. Если есть такая необходимость, то стакан можно заменить на желонку, либо долото, что будет напрямую зависеть от разрушаемой породы. Когда водоносный горизонт найден, производят промывку скважины, после чего используют воду по назначению.

Как на практике происходит бурение скважины ударно-канатным методом: