Самодельный ручной бур для бурения скважины: спиральный и ложковый конструкции

Самостоятельное изготовление спирального бура

В самом простом варианте исполнения спиральный бур изготавливается в виде металлического стержня с хорошо заостренным концом. Пара ножей приваривается в 200 мм от острия наконечника. Для изготовления ножей берутся половинки стального диска, толщиной 100-150 мм. Приваривание ножей к металлическому стержню производится под небольшим углом, величина которого составляет не более 20 градусов к горизонтали. При этом половинки стального диска должны располагаться напротив друг друга. В итоге угол между приваренными ножами составляет 40 градусов.

Нижние кромки режущих элементов ручного бура для бурения скважин также хорошо затачиваются. От того, насколько остры ножи, зависит скорость и легкость врезки инструмента в грунт.

Спиральный бур заводского изготовления производится из специальной инструментальной стали, которая подвергается нагреву, а потом закручивается в спираль и закаляется

Промышленные модели буров данного типа изготавливают в заводских условиях из полосы инструментальной стали, нагретой и скрученной в спираль. Шаг витков спирали равен их диаметру. После закручивания сталь закаляется.

Как работать спиральным буром?

Самодельный инструмент во время вращательного движения, производимого  рабочим с помощью рукояти, врезается благодаря заостренным ножам в слой грунта. Затем ручной бур для скважин вытаскивается вместе со срезанным грунтом наверх. Земля высыпается в стороне от места бурения. Операция повторяется вновь.

Очищение самодельного спирального бура от грунта, поднятого из ствола скважины наверх, производится рядом с местом проведения работ и вывозится с участка на тележке

С увеличением глубины сооружения производится наращивание штанги инструмента. При этом составные элементы закрепляются друг с другом с помощью резьбового или втулочного типа соединений. Для подстраховки от разъединения составных частей штанги их соединения дополнительно фиксируются шплинтами.

Поднимая удлиненный инструмент наверх, дополнительные звенья штанги снимают. Спиральный бур отлично справляется с глинистыми грунтами, а также мелким гравием, попадающимся на пути его продвижения вглубь шахты.

Изготовление бура

Основными инструментами для самостоятельного изготовления бура служат углошлифовальная машина и сварочный аппарат. Процесс начинается с выбора и подготовки основной оси инструмента. На эту роль подойдет кругла (диаметром 26,8-48 мм) или профильная (20×20-35×35) труба.

Необходимая длина рассчитывается путем прибавления 50-60 см к глубине будущей скважины. Если итоговое значение будет превышать полтора метра, понадобится сделать штангу разборной. Механизм соединения может быть любой (резьбовое, шплинтовое или иное), главное – чтобы выдерживала нагрузки при вращении с сопротивлением.

Пика, как правило, изготавливается отдельно. Из отрезка трубы, внутренний диаметр которой равен наружному можно изготовить просто острый наконечник или сплющить трубу, а затем свернуть в спираль из одного-двух витков или заточить на манер острия бура по дереву. Среди других вариантов – напайка узкого спирального шнека. Хорошие результаты показывает использование бура по дереву сорокового диаметра. В таком случае диаметр концевого бура должен превышать наружный диаметр штанги.

После того, как пика будет приварена к осевой штанге (или её нижнему сегменту), можно приступать к устройству основной режущей части. Для этого старый пильный диск от циркулярной пилы, диаметр которого соответствует параметрам необходимого отверстия, режется на две равные половины. Полученные лопасти привариваются к основной штанге выше пики. Предпочтительный угол к перпендикуляру оси составляет 30-40 градусов, к вертикали – строго 90. Режущие кромки затачиваются.

Еще один, более производительный вариант, заключается в изготовлении шнека. Для него из листового железа нарезаются круги, диаметр которых соответствует параметрам необходимого углубления. Количество дисков равняется количеству витков будущей спирали (не менее трех). Заготовки складываются в стопку, после чего в их центре высверливается отверстие, соразмерное наружному диаметру трубы.

После из дисков вырезается небольшой сегмент. Полученные детали необходимо сварить так, чтобы получилась пружина. Затем ее растягивают на лебедке, проваривают швы между витками с обратной стороны и крепят к оси.

Финальный штрих – рукоять. Она делается из отрезка той же трубы, которая была использована для осевой штанги или более подходящего под руку диаметра. Способ крепления зависит от личных предпочтений. Рукоять может быть приварена к оси, укреплена дополнительными перекладинами или выполнена в съемном виде.

Используемые материалы

В зависимости от типа изготавливаемого бура применяются различные материалы, но основу всегда составляют круглые или профильные трубы и листовой металл (отработанные пильные диски).

В качестве пики используются отрезки трубы, части сломанных буров по дереву, металлические пластины. Или изготавливаются модели без пик. Для устройства сочленений сегментов штанги служат шпильки и гайки.

В целом ассортимент необходимых и допустимых материалов зависит от выбранной конструкции. Его необходимо продумывать до начала работ.

Режущие элементы и их крепление

Режущая часть земляных буров может быть съемной или несъемной. Однако разъемное крепление допустимо только на вариантах с половинчатыми лопастями или пильных дисков или листового металла. Для этого к основной штанге крепятся полки, распложенные под таким же углом, что и лопасти. В полках высверливается 2-3 отверстия, к которым, при помощи болтов и гаек крепятся режущие части.

Сменные коронки можно делать и для буров с землеприемником. Для этого в арматурной дуге, которая крепит ковш к штанге, необходимо сделать уплощение, просверлить отверстие и нарезать в нём резьбу.

Шнековые режущие части крепятся к оси жестко. Для бурения отверстий различного диаметра имеет смысл сделать несколько насадок для одной рукояти.

Некоторые модификации

1. Прямые дробильные лопасти между пикой и режущей кромкой.
2. Многоярусное расположение лопастей с постепенно увеличивающимся диаметром.
3. Силовые ребра между углами лопастей и/или осевой штангой.
4. Короб-землеприемник, чтобы выбирать больше грунта за один заход.
5. Дополнительное лезвие с 2-3 зубцами для упрощения бурения плотных грунтов.
6. Съемные лезвия для быстрой замены в процессе выполнения работ.
7. И множество других, количество которых ограничивается только личной изобретательностью.

Виды буров

Бур — это вид строительной техники, функция которого — проделка отверстия нужного размера. Используется он в разных сферах. К примеру, в постройке мостов и ограждений, для садовых работ (при посадке деревьев и другой растительности).

Их можно поделить на:

1. Ручные буры. Часто применяются в быту как начинающими, так и продвинутыми дачниками.
2. Конструкции с автоматическим приводом. Модернизированные ручные буры. На них устанавливается мотор.
3. Навесные. Это те же механизированные буры, только с возможностью установки на специальную сельскохозяйственную технику (тракторы, мотоблоки и т.п.).

Первые имеют самую слабую конструкцию и предназначение. Они пробуривают ямы маленького диаметра и глубины. Без усилий рабочего такой инструмент бесполезен. Но его преимущество заключается в компактности, так как он маленький и лёгкий. Перевозить его довольно удобно. С помощью такого инструмента можно с лёгкостью проделать яму под забор или саженцы.

В данном видео рассмотрим как сделать ручной бур:

Он состоит из стержня и ручки Т-образной формы сверху конструкции. Снизу есть металлический наконечник, выполняющий функцию центровки инструмента. Немного выше расположен сам механизм бурения, оформленный в спиральной форме. Зачастую состоит из 2-3 рядов металлических круглых резаков. В качестве альтернативы используют диск от пилы как режущую часть.

Механизированные буры сделаны с приводной системой. Конструкция более сложная, но сделать такой ручной бур для столбов сможет большинство дачников самостоятельно. Бур также имеет металлическую трубу с ручкой, наконечник и режущую часть. Но дополнительно устанавливается мотор с редуктором и приводной частью. Шнековая (режущая) часть движется за счёт вращательных движений, передаваемых по шестерням от редуктора с мотором.

Такая конструкция более мощная, но её сила зависит непосредственно от производительности и силы мотора. Отверстие при этом можно сделать более глубокое, до 3 метров.

Навесные буры предназначены выполнять более сложную работу. Ширина и длина отверстий намного больше. Зачастую их используют для строительства мостов, вокзалов и других промышленных целей. С их помощью можно выполнить шпунтовые ограды для котлованов и траншей. Благодаря навесному оборудованию стоимость строительных работ существенно уменьшается, так как они имеют большую производительность и мощность.

https://youtube.com/watch?v=4j8lJtYjAVs

Определение глубины скважины

Среднеглубокая скважина (до семи метров) позволит иметь воду пригодную для питья. Чтобы сделать буровую установку своими руками, кроме бура будет необходима лопата и время на обустройство шурфа. Шурф, размерами 2х2х2 метра используется для облегчения процесса бурения на большую глубину. Для облегчения работы, его можно закрепить досками или фанерой. После завершения работ шурф засыпается. Забор воды происходит при помощи насоса.

Глубокая скважина (больше семи метров), даст возможность полностью покрыть необходимость в воде всех жителей коттеджа или частного дома. Причем воды хватит не только для индивидуального использования, но и для технических целей, полива, санитарных требований, содержания пруда или бассейна.

В общем же, выбор вида водозабора будет определяться после геологического исследования участка сооружения скважины. Предлагаем подробней изучить последний вариант – сооружение глубокой скважины своими руками, как самого сложного из описанных.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.

В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:

• абиссинский колодец;
• фильтровая скважина;
• артезианская скважина.

Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.

Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.

Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)

Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.

Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.

Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.

На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду

Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. Фильтровая скважина нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.

Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.

Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.

Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.

Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим скважину на участке своими руками, может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.

Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.

Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.

В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:

• влажный песок, который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
• водонасыщенный песок, извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
• крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
• плывун, представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
• суглинок, т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
• глина, пластичная порода, с бурением которого справится шнек или стакан.

Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.

Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.

Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.

Советы и рекомендации

Для тех, кто серьезно настроен на создание скважины собственными силами, полезны будут следующие советы и рекомендации:

• Чтобы вода всегда была чистой и свежей, рекомендуется обустроить скважину таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха.
• Прежде чем использовать воду из скважины для ежедневных нужд, рекомендуется обязательно провести ее анализ. Как правило, при низком качестве воды требуется подобрать подходящий фильтр.
• И наконец, брать воду для проведения анализа состава и бытовых нужд следует не ранее, чем через несколько дней после завершения работ, в противном случае результаты могут быть недостоверными.

Перед использованием скважины важно оснастить ее фильтромИсточник tagbur.ru

Обзор моделей

ТИСЭ ФМ 250 – отличный ручной бур для столбов. Это изделие оснащают парой высококачественных лопастей. В описании отмечается, что управление расширительным механизмом доведено до совершенства. Один из плугов размещается сбоку. В результате процесс бурения сопровождается появлением несимметричных нагрузок.

Боковые стенки накопительного устройства в значительной мере компенсируют это давление. Вторая лопасть у расширителя появилась, однако, только после модернизации в 2011 году.

Технические параметры 250-й версии таковы:

• проход с расширением до 2200 мм;

• проход без расширения до 3000 мм;

• собственная масса 9,5 кг;

• сечение 250 мм (отсюда и название);

• ширина рукояти 700 мм;

• опция независимого прокручивания плуга (независимость по отношению к движению головки наиболее эффективна при проходке с расширением нижней зоны);

• повышенная производительность;

• возможность прокладывать отверстия для забора и под сваи для дома даже там, где встречаются камешки сечением до 50 мм;

• изготовление тяг лопаток с расчетом на наименьшее сопротивление при бурении;

• пригодность для буровых работ под столбовые и столбово-ленточные фундаменты, независимо от степени нагрузки, которую окажет построенный дом;

• пригодность для Крайнего Севера и районов, неблагоприятных в сейсмическом отношении.

Во многих случаях используют ТИСЭ ФМ 200. Его целевое предназначение – бурение по технологии с расширением отверстий в земле под ленточно-столбовые и чистые столбовые фундаменты. Стандартные габариты 1,34х0,2 м. Масса изделия составляет 9 кг.

Для самых серьезных работ правильнее выбирать усиленный бур ТИСЭ ФМ 300. Он справится, даже если придется готовить фундамент для каменного или кирпичного частного дома с перекрытиями из бетона. Сама скважина проходится строго при снятом плуге. Расширение в нижней части канала обеспечивается одинаково мощное и качественное, вне зависимости от типа земли на участке. Глубина выемок достигает 3-х метров.

Но буры для земляной работы необходимы не только строителям. Такие приспособления очень ценны и на садовых участках, поскольку ни один другой инструмент не позволяет так же хорошо подготовить лунки. Можно будет успешно:

• поставить крепкий и основательный забор;

• приготовиться к посадке куста или дерева;

• подкармливать высокие растения;

• готовить к работе дренажные комплексы.

Теоретически можно взять и буровые инструменты других марок. Однако ТИСЭ имеет перед ними явное преимущество – он не прорезает, а деликатно вспахивает почву. Специальная чашка упрощает извлечение дробленой грунтовой массы. Она же существенно повышает устойчивость инструмента.

Виды буров для грунта

Три наиболее распространенные:

1. Спиральный.
2. Ложковый.
3. Ударный.

Каждый из них имеет свои особенности. Сперва рассмотрим их, а потом узнаем технологию изготовления.

Спиральный

Самодельное спиральное изделие преимущественно используется в плотном сыпучем суглинке. В его состав также может входить мелкий гравий. Принцип бурения сводится к вращательным движениям. В нижней части бурильного инструмента располагается нож. По мере прокручивания штанги ножи на спиралях врезаются в почву. После этого конструкция поднимается и освобождается от грунта. По мере заглубления штангу можно наращивать.

В изготовлении можно использовать половинки дисков, которые привариваются друг против друга. Имеющиеся режущие лезвия должны иметь хорошую заточку и закалку. При вращении вручную перпендикулярно штанге приваривается ручка из трубы.

Преимущества:

• Можно осуществлять самостоятельно при изготовлении небольших скважин на несколько метров.
• Возможность пробурить шахту за несколько часов. При условии, что земляной слой мягкий.
• Если его снабдить электрическим двигателем, процесс бурения будет напоминать сверление.

Недостатки:

Неэффективен при попадании на валуны или твердую породу.

Ложковый

Используется в условиях влажной глинистой малосыпучей породы. Изготавливается он из стального цилиндра, можно использовать листы стали. В нижней части имеется специальный отсек, имеющий спиралевидную или продольную форму. Основным рабочим элементом является ложка. В процессе вращения режущая и вертикальная кромка забирают грунт. Таким образом, земля заполняет все внутреннее пространство цилиндра.

Преимущества:

• Вполне реально изготовить своими руками.
• В отличие от спирального, ложковый гораздо быстрее пробурит отверстие в грунте.
• Возможно автоматизировать процесс при поднятии конструкции из почвы.

Недостатки:

• Нужен помощник.
• Серьезные трудозатраты.

Ударный

Он подходит для разных видов почв:

• Мягкой.
• Вязкой.
• Твердой.
• С валунами.

В зависимости от типа грунта используется разный ударный инструмент. При бурении в мягкой почве – клинообразное долото, в вязкой – двутавровое, в твердой – крестовое и прочее. Принцип работы сводится к тому же, что и при канатном бурении. Разница только в том, что сама конструкция располагается в земле и ее масса колеблется от 0,5 до 2,5 тонн. Удары осуществляются специальным блоком. После прохода в полметра долото изымается из почвы и очищается от грунта.

Преимущества:

• Используется для земли разного состава.
• Можно пробурить абиссинский источник за короткий промежуток времени.

Недостатки:

• Процесс бурения скважины трудоемкий и требует дополнительной оснастки.
• Необходима бурильная система (тренога).
• Без помощи никак не обойтись.

Простой способ

Есть очень простой способ быстро собрать самодельный шнек с двумя лопастями. Эти элементы будут прекрасно врезаться в грунт. Единственный минус, что работать им можно только на небольшой глубине, не более 10 м.

Изготавливается шнек по следующей технологии:

1. Берем трубу длиной от 100 до 140 см, тут все зависит от роста работника. В ее верхней части привариваем продолговатую гайку, которая будет соответствовать болту. Можно заменить двумя стандартными. Если взять меньше, то конструкция будет держаться ненадежно.
2. В нижней части привариваем металлическую гильзу или толстую арматуру — этот элемент будет исполнять роль переходника к буру. Долото покупаем готовое или изготавливаем самостоятельно из стальной полосы длиной 30 см и толщиной 3 мм. Ее сначала хорошенько прокаливаем, а затем охлаждаем в кипящем свинце или масле. Эту спираль фиксируем в гильзе, а потом тщательно затачиваем.
3. Берем два диска от болгарки: один с ровной кромкой на 150 мм, другой зубчатый — 180 мм. Распиливаем эти диски напополам, в таком случае центральная часть расширяется и совпадает с основной трубой. Устанавливаем их поочередно: вначале меньший, а на 10 см выше — больший. Расположение деталей делаем строго под углом 35 градусов к земле. В таком случае повышается коэффициент полезного действия при минимальных усилиях.
4. Далее изготавливаем трубчатые элементы для продления. Для этого берем трубу с аналогичным диаметром и длиной 100−140 см. Затем вставляем снизу болт и привариваем его. В верхней части устанавливаем и привариваем продолговатую гайку.

Разновидности буровых установок

Мини буровая

Рассматриваемые агрегаты классифицируются в соответствии с особенностями методов бурения скважин.

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.

Бурение скважин ударно-канатным способом

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.

Схема бурения скважины

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:

• агрегаты, работающие по ударно-канатному методу. Внешне такая конструкция имеет вид рамы с основанием треугольной формы. Непосредственно к раме прикреплен прочный трос с желонкой;

• установки шнекового типа. В случае применения подобного оборудования выемка земли выполняется с использованием специального шнека. Углубление в земле в процессе бурения не промывается;

• роторные агрегаты. Функционируют с применением принципов гидравлического бурения;

• роторные ручные механизмы. Наиболее простой вид установки. Конструкция не включает в свой состав электродвигатель – вместо него применяется физическая сила. Требует нерационально больших трудовых затрат, поэтому применяется крайне редко.

Как вам статья?