Способы соединения буровых труб
Для проходки больших расстояний бур под воду удлиняют с помощью полых стальных труб стандартного диаметра 21,3, 26,8 и 33,5 мм длиной от 1500 до 2000 мм, которые соединяют между собой следующими способами:
Резьбовой. В данной технологии для соединения используют наружную резьбу, которую нарезают на одном трубном конце, и внутреннюю на переходных муфтах, представляющих собой короткие цилиндрические отрезки с диаметром, соответствующим нижней точке трубной резьбовой насечки. Нарезку проводят вручную плашками с помощью плашкодержателей по старой советской методике или современными более удобными приспособлениями — круппами. После нанесения резьбы на внутреннюю сторону переходных муфт и наружную оболочку труб с одного конца, к их другому краю приваривают муфту, удлинение производится накручиванием последующих труб в муфты предыдущих.
Болт и резьбовая муфта. При данном методе к одному торцу трубы приваривают болт большого диаметра, а к другому — длинную гайку в виде муфты с внутренней резьбой, соответствующей наружной у болта, при соединении трубных элементов их накручивает друг на друга до упора. Технология напоминает стыковку выпускаемых заводским способом буровых штанг, заводские соединительные головки можно приварить или прикрутить к резьбе вместо болтов и муфт.
Болтовое соединение и головки для буровых штанг
Штифтовой. Стыковка труб с помощью штифта — наиболее оптимальный метод, обеспечивающие высокую скорость соединения и разборки удлиняющих штанг, для его реализации к одной стороне каждой из труб приваривают внутреннюю муфту, надевают на нее следующую трубу и сверлят в них отверстия на некотором расстоянии от края. Затем просовывают в сквозной канал двух состыкованных труб штифт, препятствующий их рассоединению.
Недостатком штифтового крепления является возможность выпадения из отверстий, самым простой вариант устранения этого недостатка — использование для крепежа резьбового болта с гайкой. Правда, данное решение неэффективно для быстрого соединения, к тому же при использовании в земле резьба постоянно забивается грязью, что значительно замедляет сборку и разборку удлиняющего трубопровода.
Конструкции штифтов
Лучший метод решения проблем, связанных с недостатками штифтовых соединений — использование специальной конструкции, в которой к трубе напротив сквозного отверстия приваривается п-образная пластина со вставленным штифтом, а в его корпус через проделанный сквозной радиальный канал вставлен ограничительный штырь. Ограничитель препятствует потере штифта с выпадением его из узла, а также является элементом, с помощью которого двигают штифт по сквозному отверстию, соединяя и размыкая трубопровод. Также наружная п-образная стальная пластина защищает штифт и ограничитель от повреждений при вращении в земле.
Если приведенная выше конструкция кажется слишком сложной для изготовления в бытовых условиях, неплохим вариантом является приобретение штифта заводского производства для крепления почвенных буров, представляющего собой болт с гладкими стенками, в шляпке которого просверлено отверстие и вставлен жесткий проволочный ограничитель, огибающий трубу и одеваемый с другой стороны на торец гладкостенного болта.
Вариант быстрого соединения скважинного бура штифтами
Расчет пера винтового конвейера или шнека
Наиболее важным параметром можно назвать размеры и геометрические параметры пера шнека. Для определения свойств применяются специальные программы. Примером можно назвать КОМПАС-3D. В эту программу включен также пакет, позволяющий автоматически провести расчет при введении следующей информации:
- Диаметр изделия.
- Диаметр вала, выступающего в качестве основания.
- Шаг расположения витков.
- Толщина применяемого материала.
- Угол пера в отношении основания.
В результате проведения автоматических расчетов можно получить подробный чертеж, на котором указываются основные параметры. Кроме этого, могут применяться и обычные формулы для определения основных параметров.
Как сделать спиральный бур для скважины своими руками
Бур подобного типа предназначен для бурения небольших скважин, но если есть возможность удлинить ствол, то можно пробурить скважину до 20 метров.
Ручной бур состоит из буровой трубы, ручки, с помощью которой удобно его вращать, и самого бура. Для изготовления такого бура в домашних условиях необходимо обладать некоторыми навыками работы с металлом, а также сварочным аппаратом.
Нам понадобятся:
- Труба диаметром 500 мм;
- Два диска диаметром 100-150 мм;
- Наконечник (подойдет сверло не меньше 20 мм).
К краю трубы привариваются сверло или любой другой острый наконечник. Как вариант, трубу нужно сплющить с одного края, а потом болгаркой срезать края, чтоб получился острая пика.
Диски разрезаются напополам, края их кромок в месте, где пришелся срез, затачиваются. От этого будет зависеть легкость вращения бура и скорость работы с ним.
После этого не ниже, чем через 20 см от наконечника приварить половинки круга. Угол между ними не более 40 градусов, 35 будет идеальным.
Сантиметров через 20 привариваем вторые 2 половинки круга. На второй стороне трубы привариваем перпендикулярно другой кусок трубы, такой чтоб было удобно крутить. Если собираетесь бурить глубоко, ручку стоит сделать длинной, чтоб можно было крутить вдвоем.
Буры спирального типа
Ручной бур спирального типа сделать своими руками достаточно несложно, если заранее подготовить необходимые материалы и инструменты. Подбирается основной элемент конструкции в виде длинной трубы небольшого диаметра либо металлического стержня, после чего к нему привариваются два полудисковых ножа на расстоянии около 200 миллиметров от нижнего заостренного края.
Ножи изготавливаются из разрезанного пополам металлического диска и привариваются к трубе или стержню под углом около 20° к горизонту. Располагаются они напротив друг друга, что в итоге составит оптимальный для бурения угол. Нижние кромки полудисковых режущих элементов хорошо затачиваются для облегчения резания почвы. От этого зависит и скорость и простота выполнения работы.
Классическая схема строения бура спирально типа
Принцип работы спирального бура состоит в том, что во время вращения осевого элемента, выполняемого при помощи рукояти, полудисковые ножи врезаются в почву и разрыхляют ее. Через определенное количество пройденных вглубь почвы сантиметров, что определяется опытным путем, буровая конструкция вытаскивается, и разрыхленная земля ссыпается в стороне от будущей скважины. Далее операция повторяется вновь вплоть до достижения нужной глубины скважины и достижения поставленной задачи – бурения скважины на воду.
Очищается ручной бур от налипшего грунта также несколько в стороне от места выполняемого бурения, после чего он вывозится с участка. С увеличением глубины производства работ производится наращивание длины штанги бура. Отдельные элементы штанги надежно соединяются при помощи резьбового соединения или крепления шплинтами, а для облегчения процесса подъема штанги дополнительные ее звенья снимаются.
Основные моменты при бурении
Рассматривая процесс бурения скважин, вы столкнетесь одновременно с несколькими технологиями, каждая из которых имеет свои особенности:
- ударная технология;
- перфоративная;
- шнековая;
- гидравлическая.
Применяя ударную технологию, вам необходимо будет обзавестись забивным скатом и желонкой.
Скат – это острый и прочный предмет, предназначенный для разрушения грунтовых пород. Он должен обладать специальным клапаном, установленным в наконечнике. После каждого из ударов в нем остается немного отколотой породы или грунта. Периодически устройство необходимо извлекать из выбуриваемой скважины для того, чтобы достать накопившийся грунт в клапане.
Желонка – не менее прочный предмет. Именно им будут наноситься удары по скату.
Этот метод считается довольно продолжительным и трудоемким, из-за чего применяют его лишь в некоторых случаях. Только на мягких породах грунта.
Использование перфоративной технологии имеет место лишь при создании некоторых типов колодцев. При этом перфоративная технология применяется совместно с ударной. Рассмотрим этот процесс более подробно.
- Изначально необходимо вырыть глубокий котлован вручную
- Создайте длинный трубопровод путем соединения металлических труб.
- Проведите герметизацию стыков.
- Внизу полученного трубопровода необходимо сделать фильтр из металлической сетки.
- Полученный трубопровод необходимо забить в котлован до воды.
- При помощи насоса избавьтесь от песка, который во время процесса попал в трубопровод.
В результате у вас должна получиться десятиметровая скважина.
Наконечник для бурения абиссинского колодца
Хоть и технология известна своей простотой, созданы по ней источники могут использоваться на протяжении трех десятков лет. Говоря о выборе грунта для бурения, стоит отметить пески.
Если из всех технологий выбрать самую популярную, то это, несомненно, шнековая. Благодаря широкому выбору буров вы можете сделать скважину практически на любом участке, не переживая за твердость грунта. Это возможно благодаря использованию специального лопастного долота.
Шнековая технология бурения
Процесс бурения чем-то напоминает вращения шурупа. К тому же вам не нужно каждые несколько сантиметров вынимать бур из земли для извлекания скопленной земли. Шнеки позаботятся об этом, выбрасывая ее наружу.
Шнековая технология бурения
Используя шнековую технологию, вы можете бурить скважины с большим диаметром (до 80 см.). Единственным минусом считается невозможность применения данной технологии на участках с сыпучим грунтом. Связано это с тем, что в процессе бурения стенки скважины постоянно обрушаются.
Гидравлическая технология особенна тем, что в процессе бурения участвует сильный водяной напор. Отсюда и название. Но на самом деле используется не просто вода, а специальный раствор кислоты.
Гидравлическая технология бурения
Использование этой технологии позволяет бурить недостаточно большие скважины, в сравнении с предыдущими технологиями. Речь идет о 15-метровой глубине и 30-сантиметровом диаметре.
Гидравлический буровой станок
Как изготовить земляной бур самому
Приложив немного усилий и четко соблюдая требования пошаговой инструкции от мастеров, сделать коловорот получится своими руками за считанные часы.
Подбор материалов
Чтобы собрать заготовки под основные элементы бура, понадобятся:
- Для стержня. Труба круглого или квадратного сечения. Размер — 20*20 мм, 35*35 мм.
- Для ножей-лопастей. Листовая сталь толщиной 4 мм или пильный диск от болгарки, циркулярной пилы (на выбор). Ниже рассмотрим применение каждого из них.
- Для ручки. Круглая труба. Диаметр подбирается по обхвату ладони.
- Для пики. Используется заточенный прут арматуры большого диаметра или стальная полоса. Допускается комбинирование обоих материалов.
Работать с металлом лучше в защитных перчатках и очках.
Подготовка инструмента
Список такой:
- сварочный аппарат с электродами, защитной маской;
- болгарка с дисковыми насадками;
- электрическая или ручная дрель;
- молоток;
- точило;
- тиски;
- клещи;
- маркер, рулетка;
- циркуль.
Для антикоррозийной защиты металла отдельно покупаются грунтовка, кисть.
Чертеж или схема
Схема. 1 – стальной стержень; 2 – приварной нож-полудиск; 3 – перекладина-рукоятка; L – глубина пробиваемого отверстия.
Здесь каждый мастер делает бур под себя, подбирает размеры, материал, тип конструкции, рассчитывает расход материала и его стоимость. В процессе использования готовое изделие может совершенствоваться.
Сборка бура
Необходимо проанализировать, какими лопастями его нужно оснастить: стационарными или съемными.
Стационарные лопасти просто привариваются к стержню.
Чтобы получились съемные, потребуется:
- С одной стороны вала приварить полки из утолщенной стали.
- Сделать их так, чтобы ножи расходились под углом 25-30 градусов.
- В полках проделать 2-3 отверстия под крепежи и 2-3 отверстия в лопастях такого же диаметра.
- Закрепить лопасти болтовым соединением.
Из листовой стали
Для начала проще вырезать из белой бумаги эскиз. После чего по нему режется круг из стали подходящего диаметра. По центру проделывается отверстие в виде квадрата или круга, в зависимости от того, какого сечения труба для вала. Размер отверстия берется немного больше, чем стержень, для удобства сварки.
Лопасти делают двух видов:
- Из двух половинок круга.
- Из разомкнутого круга, где края смещаются, напоминая виток спирали. Для повышения эффективности бурения края ставят под углом 25-30 градусов друг от друга.
Из пильного диска
Лучший вариант пильного диска — алмазный. Он отличается высокой прочностью.
Подойдут и б/у диски от циркулярки. Их делают из закаленной стали. Они имеют хорошо заточенную кромку, надежны, но их невозможно согнуть, поэтому диск пилят пополам и ставят две части под углом. Чтобы бур легче шел, дополнительно на станке или вручную точат боковые грани.
Фото: бур из диска циркулярной пилы
Сварка
Проводится в защитной маске типа «хамелеон» (желательно) и перчатках. Лопасти привариваются к стержню как с внутренней, так с наружной стороны, швы зачищаются.
Защита от коррозии
Готовое изделие шлифуют наждачной бумагой, обрабатывают грунтовкой против ржавчины. Альтернатива – фосфатирующий раствор.
После грунтования бур можно красить.
Уход
Периодически рекомендуется его разбирать, чистить от накопившейся пыли и грязи, смазывать водоотталкивающим раствором. Это позволит избежать заклинивания деталей, ремонта или замены отдельных частей и продлит срок службы изделия.
Изготовление бура — дело несложное, но требующее навыков. В умелых руках самодельный бур станет отличным помощником в работах на дачном участке, при строительстве небольших сооружений.
Технология изготовления инструмента
На начальном этапе изготовления устройства осуществляется подготовка рабочей части ямобура. Для изготовления рабочего сегмента бура следует сначала определиться с его внешним диаметром. После выбора размера внешнего диаметра рабочей части из листа металла вырезается круг заданного диаметра. В центре круга требуется сделать отверстие, которое должно быть равным диаметру штыря.
Необходимые материалы для изготовления ямобура.
После изготовления полученное кольцо растягивается по высоте таким образом, чтобы сформировались лопасти шнека устройства. В случае если планируется бурение глубоких ям, то для изготовления рабочей части приспособления требуется подготовить несколько заготовок. Крепление заготовок к стойке требуется осуществлять при помощи сварки, сваривать элементы конструкции требуется с определенным шагом, который обеспечивает максимальную прочность конструкции.
После изготовления шнека агрегата можно приступать к изготовлению ножа устройства. Для того чтобы нож изделия имел высокую прочность и был очень острым, требуется для его изготовления применять сталь повышенной твердости. Такая твердость требуется для того, чтобы обеспечить легкость разрезания корней растений. Для этой цели лучше всего применять рессорную сталь, которая обладает высокой износостойкостью.
Размер изготавливаемого ножа приспособления должен строго соответствовать размерам изготовленного ранее шнека. Широкая сторона ножа затачивается для формирования режущей кромки. Для увеличения прочности режущего рабочего элемента его следует нагреть на огне до раскаления и приобретения красного цвета и после нагрева окунуть в машинное масло или холодную воду. Таким образом, осуществляется закалка рабочего элемента. После изготовления режущий элемент закрепляется при помощи сварки в нижней части шнека.
После изготовления ножа и его установки на рабочий элемент приспособления приступают к изготовлению наконечника. В случае применения в качестве стойки сплошного металлического стержня в нем на конце высверливается отверстие, в которое вставляется наконечник и закрепляется сваркой. В случае применения трубы отверстие высверливать не требуется, а наконечник вставляется в трубу и приваривается. Завершающим этапом изготовления является изготовление и закрепление рукоятки. Размер ручки должен быть таким, с которым удобно работать, на ручки одеваются для удобства куски резиновой шланги.
БУР СВОИМИ РУКАМИ – ВИДЕО (ВАРИАНТ)
бур своими руками
- Ночник из светодиодов своими руками Как сделать ночной светильник своими…
- Браслет из молнии своими руками (ФОТО + ПОШАГОВОЕ ОПИСАНИЕ) КАК СДЕЛАТЬ БРАСЛЕТ ИЗ ОБЫЧНОЙ…
- Светильник из керамической плитки своими руками (фото+схема) Ночник своими руками из керамической…
- Устойчивые складные козлы для мастерской своими руками – фото и чертеж Складные козлы для мастерской своими…
- Кресло из банок своими руками Кресло из банок для террасы Увидела…
- Полка для зарядки гаджетов своими руками И зарядка под рукой Приобрел розетку…
Кресло-игольница своими руками – мастер класс Как сделать кресло игольницу своими…
Своими руками › Как выбрать или как сделать › Инструменты › Как сделать самодельный бур – фото и схема
Ударный бур для скважин
Размер ударного бура примерно соответствует росту человека, а сам процесс бурения происходит без непосредственного физического усилия со стороны работников.
Что собой представляет ударный бур
Чертежи самодельного бура для скважины на воду в данном случае особенно пригодятся, так как предстоит изготовление более сложного механизма с большим количеством частей.
Ударный бур – некое подобие тарана, который собственный массой пробивает отверстие в земле. Он отлично пригодится для проделывания отверстий в плотной породе, где не получается сделать желонку вручную.
Как сделать ударный бур
Требуемые инструменты для сооружения:
- три длинные прочные балки или толстые трубы;
- блок для каната или стального троса;
- металлический трос;
- груз для утяжеления;
- острый наконечник;
- рессора;
- труба для ударного механизма.
Из металлических балок сваривается тренога, на которой будет держаться весь механизм. Ее желательно собирать сразу над местом бурения, чтобы не пришлось переносить. Сделать можно двумя способами: просто приварить сварочным аппаратом или сделать конструкцию разборной для простоты транспортировки.
К месту соединения балок крепится блок, через который следует протянуть трос. Накручивать и отпускать его можно вручную или используя электрический двигатель.
Ударный механизм необходимо соединить с тросом, второй конец которого продеть через блок. Теперь нужно потянуть за трос, чтобы поднять вверх бур. С максимально возможной высоты его нужно уронить на землю. Метод повторять до тех пор, пока ударная часть не достигнет нужной глубины.
Разъемная буровая труба
Остановимся вначале на технологии изготовления этих двух элементов. В зависимости от того, для каких целей будет применяться бур, размер штанги, буровой трубы, может быть различным. Для посадки кустарников и вкапывания столбов будет достаточно полутораметровой трубы. Длиннее ее делать не всегда имеет смысл, поскольку длина штанги обратно пропорциональна способности металла сопротивляться усилию на скручивание. Слишком длинная штанга, состоящая из одной секции, будет попросту неудобной в работе. Если же глубина лунки или скважины превышает полтора метра, тогда есть смысл делать разъемное соединение. Длина секции разъемной штанги может быть 1-1,2 м. Этого вполне достаточно, чтобы подобрать необходимую длину буровой трубы и постепенно наращивать ее по мере продвижения в глубину.
Если необходим длинный буровой стержень, тогда можно поступить по нескольким сценариям:
- Оптимальный вариант для соединения штанг между собой — резьбовая муфта. Внутри каждой из секций нарезается резьба в соответствии с размерами трубы, изготавливается резьбовая муфта необходимой длины. Чтобы исключить самопроизвольное раскручивание соединения, применяют шплинтовой фиксатор. Просто и надежно.
- Если диаметр буровой трубы не сильно большой, к торцам каждой из секций можно приварить болт и гайку соответствующего диаметра. Такой вариант проще, но он менее надежен, поскольку сварочное соединение на тонкостенной трубе может иметь недостаточную прочность. Да и с фиксацией резьбового соединения придется поиграться.
- Самый простой метод — нарезать муфты из трубы большего диаметра, чем сама штанга, после этого на одном конце секции муфта наглухо приваривается к трубе, с другой стороны в муфту свободно входит следующая секция, а чтобы секции не проворачивались, поперек вставляется болт и фиксируется с другой стороны гайкой.
Чтобы изготовить бур для скважин своими руками чертежи которого мы привели на страничке, естественно, одной штанги будет недостаточно. Но если Вы решите сэкономить свое время, Вы можете заказать приезд специалистов с буром, которые занимаются создание скважин на воду малогабаритной буровой установкой
Технология бурения скважины на воду
Ручное бурение использует ударно-канатный и роторный методы или абиссинский колодец. Самое простое — бурение роторным способом. Необходимые инструменты и материалы:
Бур.
Бурильные штанги.
Лебедка.
Бурильная вышка.
Обсадочные трубы.
Лебедкой на вышке поднимают и вынимают из скважины бур со штангами (бурильная колонна). При неглубоком залегании воды можно доставать бур вручную при помощи блока на лебедке. Также вместо лебедки можно построить обычный ворот (как на колодцах). Бурильная вышка делается в виде треножника из подручных материалов.
Бурильные штанги — это трубы на резьбовом или шпоночном соединении. К нижней штанге крепится бур. Типы буров: спиральный или ложковый.
Бур-ложка (ложковый бур)
Бур-ложка (ложковый бур) — металлический цилиндр со спиральной или продольной нарезкой. Его ось эксцентрична относительно центра штанги. То есть ось вращения штанги и нижнего сверла должны совпадать, а у «ложки» она смещена на 10-15 миллиметров.
Таким образом, инструмент проделывает скважину диаметром больше собственного. Это позволяет буру свободно перемещаться в обсадных трубах, которые можно опускать прямо в процессе заглубления.
На видео приведен пример самостоятельного изготовления инструмента:
Самодельный бур-ложка делается из обычной толстостенной трубы с закалкой. Его можно использовать для бурения в мокром песке, суглинке, черноземе, глиноземе, и так далее.
Бур спирального типа (змеевиковый)
Бур спирального типа (змеевиковый бур) делается из скрученной металлической полосы инструментальной стали и напоминает сверло. Нижний конец инструмента оснащен режущей кромкой, шаг его спирали равен диаметру. Можно использовать для бурения в глине и в глиняных грунтах с гравийным наполнением.
Процесс бурения
Для удаления жидкой грязи из скважины используют желонку. Ее клапан при подъеме закрывается и задерживает «ил».
Над будущей скважиной устанавливается вышка высотой больше длины штанги. На первом этапе бурильная колонна включает в себя одну штангу и бур. После каждых 600-700 мм колонну нужно доставать и очищать от земли. По мере движения длина бурильной колонны увеличивается присоединением дополнительной штанги.
Такие необходимые операции, как подъем колонны, разборка штанги, ее сборка и обратный спуск занимают много времени. Поэтому необходимо захватывать буром максимальное количество почвы. Если бурение ведется в сыпучем грунте, то он будет опадать со стенок скважины вниз. Поэтому в «колодец» следует опускать обсадные трубы, но не до самого дна, а на расстоянии 0,5-1 метр от него.
На видео в подробностях показан процесс механизированного бурения скважины:
По мере заглубления обсадные трубы опускаются еще ниже. Бурение продолжается до водоупорного слоя. Пройти водоносный слой полностью необходимо, чтобы вода в скважину поступала в максимальном объеме (очень наглядно этот момент представлен на видео в конце статьи).
На дно скважины опускается фильтр из мелкой металлической сетки. Также фильтром служит нижняя часть обсадных труб, в стенках которых сверлятся отверстия. Перед установкой фильтра на дно скважины нужно засыпать 30-50 сантиметров крупного песка или мелкого гравия. Вода подается в дом по водопроводу с помощью насоса, поэтому необходимо подвести кабель и металлопластиковые трубы.
Любая готовая скважина на воду, обслуживание которой проводится в достаточном объеме, будет служить десятки лет. Обслуживание — это проверка крепежа, смазка и регулировка деталей насоса, электротехнические работы и так далее. Обычно «техосмотр» проходит на месте, не требуя демонтажа оборудования.
Подробнее о насосных системах можно прочитать в нашей статье — отказоустойчивые и производительные насосы «Грундфос» (Grundfos).
Также необходимо провести утепление скважины, а точнее ее верхней части.
Такие материалы, как полистирол (пенопласт), минеральная или стекловата лучше использовать, если грунтовые воды расположены близко, а также при глубоком промерзании почвы.
В холодных регионах следует обустроить термозащиту для трубопровода, подающего воду в дом — характеристики гибкого утеплителя для труб «Энергофлекс».
Слой утеплителя желательно делать толщиной 35-50 сантиметров.
Проект на бурение
В случае когда точно определена глубина нахождения водоносной жилы можно пробурить непосредственно с длиной бура под обсадную трубу. Когда нет, необходимо вначале выяснить, на какой глубине находится слой воды.
То есть, каждая буровая скважина – это индивидуальный проект и на него влияют такие характеристики:
- выбранный вариант бурения;
- глубина расположения водоносного слоя. При этом подразумевается не первый слой, к которому дошел бур, а тот, который отвечает условиям использования в плане обеспечения дебета количества воды;
- геологическое строение почвы;
- требование выдерживать нужное расстояния до мест нахождения (установка «санитарной зоны»);
- требования, выдвигающиеся к качеству воды и количеству.
