Instalație de foraj de casă: fabricarea unui burghiu de casă pentru forarea puțurilor

Forarea unui puț pe teren – o sarcină de amploare. Serviciile unei echipe profesioniste nu sunt accesibile oricărui proprietar de casă, iar angajarea unor „meșteri” – în majoritatea cazurilor, înseamnă doar aruncarea banilor.

Este mai simplu să efectuați toate lucrările singur: lucrați mai sârguincios pentru dumneavoastră și cheltuielile sunt mai mici. În plus, dacă instalația de foraj este făcută de dumneavoastră, costurile vor părea literalmente ridicole în comparație cu prețurile reale de foraj.

Vă vom spune cum să faceți un aparat pentru forarea manuală a unei captări de apă pe teren. Informațiile prezentate se bazează pe experiența practică a foratorilor independenți. Pentru o înțelegere completă a subiectului complex, informațiile oferite sunt completate cu scheme utile, selecții de fotografii, videoclipuri.

Cu ce și cum este mai bine să forați un puț?

Un forator începător trebuie să aibă răbdare și să se pregătească pentru a efectua o muncă nu tocmai ușoară.

De asemenea, vor fi necesare unelte la îndemână și materiale ieftine pentru fabricarea instalației și a echipamentului de foraj, precum și bun simț și câțiva prieteni pentru ajutor.

Forarea puțurilor – este o muncă asemănătoare artei, deoarece rezultatul este imprevizibil, iar fiecare construcție este unică. Sarcina constă în a realiza în sol un puț lung și îngust până la stratul acvifer și a introduce în el o țeavă de tubaj pentru a întări pereții excavației.

În timpul procesului, va trebui să extrageți mult sol, iar acest sol poate fi foarte diferit: de la bucăți de granit până la nisip amestecat cu apă.

Multe depind și de adâncimea stratului acvifer. Uneori, trebuie să parcurgeți mai puțin de 10 metri până la el, iar alteori un puț acvifer atinge câteva zeci sau chiar sute de metri. Toate acestea influențează metodele de forare și termenele acesteia. Pentru a realiza un puț, există două metode principale: prin percuție cu cablu și prin rotație, în interpretarea modernă, cu șnec.

Mașinile de forat de casă pentru forarea manuală se construiesc după o schemă unică. Turnul de foraj se realizează sub formă de trepied

În primul caz, forarea se execută cu ajutorul unui proiectil îngust și greu, numit șpaclu. Acesta se suspendă de o frânghie sau un cablu, care se trece peste un scripete fixat pe trepied. Pentru scoaterea proiectilului de foraj din puț, se utilizează un troliu cu motor, deși, dacă se dorește, se poate face și manual.

Proiectilul este aruncat de mai multe ori pe fundul excavației de la o înălțime de câțiva metri. Acesta afânează solul, o parte din care pătrunde în cavitatea șpaclu-lui. După o adâncire în sol de aproximativ 0,5 m, burghiul este scos din puț. Proiectilul este curățat și aruncat din nou în puț. Procesul se repetă până când se ajunge la apă.

Metoda prin percuție cu cablu este foarte veche, fiind folosită de secole, dacă nu de milenii. Realizarea unui șpaclu este relativ simplă, fiind necesară tablă de oțel cu grosimea de 4-5 mm sau o țeavă cu pereți groși Ø 110-120 mm, precum și abilități de lucru cu aparatul de sudură. Și se poate lucra cu șpaclu chiar și singur, deși cu un ajutor lucrurile vor merge mult mai repede.

Avantajele forajului prin percuție nu constau doar în accesibilitatea sa. Șpaclu-l este fiabil, traversează aproape orice sol, cu excepția rocilor dure. Dacă este necesar să depășiți un strat de nisip argilos sau lut, șpaclu-l se înlocuiește cu un pahar de dimensiune corespunzătoare – un cilindru îngust fără supapă pe fund.

Șpaclu-l este utilizat pentru ridicarea tuturor tipurilor de soluri necoezive: nisipuri, depozite de pietriș, prundiș și bolovăniș. Este folosit pentru curățarea fundului puțului și în perioada de exploatare a excavației pentru îndepărtarea depozitelor de nămol

Paharul distruge eficient rocile argiloase care, datorită capacității lor de a se compacta și de a adera de pereți, sunt reținute în cavitatea sa. În forajul manual prin percuție cu cablu, bașca și paharul se alternează după necesitate.

De îndată ce avansarea cu bașca se reduce semnificativ, înseamnă că a întâlnit acoperișul unui strat de lut nisipos sau de nisip argilos, motiv pentru care se înlocuiește cu un pahar. De îndată ce în cavitatea paharului nu se mai reține pământul distrus din sondă, acesta se înlocuiește cu bașca.

Într-o singură „ședință” se poate adânci puțul cu un metru, deși mai des această valoare este mai modestă, aproximativ 20-40 cm. Acesta este dezavantajul metodei de foraj prin percuție cu cablu – timpul îndelungat de lucru. Pe solurile argiloase plastice este mai eficient să se utilizeze un melc sau, altfel spus, o burghiu spiralat.

În forajul manual, cel mai adesea este necesar să se combine metodele de percuție cu cablu cu cele rotative, de aceea este mai bine să vă aprovizionați cu un set minim de unelte, prezentat în schemă.

Instrumentul de lucru al instalației cu melc constă dintr-o coloană de tije cu un burghiu la capătul inferior. Instrumentul se înșurubează literalmente în pământ, care este parțial reținut pe palele sale.

Periodic, melcul împreună cu pământul afânat este scos la suprafața zilei, iar fața de lucru cu halda prăbușită este curățată cu bașca. Apoi, din nou se forează cu melcul, pătrunzând tot mai adânc în pământ cu fiecare spirală.

Tijele se prelungesc treptat pe măsură ce puțul se adâncește. Mai întâi, lungimea coloanei de foraj se mărește prin atașarea unei singure tije. Când partea superioară a acesteia aproape că se aliniază cu gura sondei, se atașează a doua, apoi a treia, etc.

Se poate roti burghiul manual sau cu ajutorul rotorului unui motor electric. Pentru a menține tija în poziția verticală corectă, în instalațiile de foraj mobile industriale se folosește un cadru vertical fixat pe șasiu. După acest principiu, puteți construi propria mașină de foraj.

În schemă este prezentată o variantă a unei instalații de foraj realizată manual, precum și rezultatul: un dispozitiv relativ compact pentru forarea puțurilor.

Simultan cu adâncirea, se căptușește coloana sondei, adică se instalează o țeavă în excavația forată, al cărei diametru este cu 1-2 cm mai mare decât dimensiunea similară a sculei. Segmentele căptușelii se unesc într-o construcție unică prin înșurubare sau sudură.

Dacă în sonda căptușită se introduce sub presiune o cantitate mare de apă, fața de lucru poate fi curățată fără a folosi bașca. Această metodă este aplicată cu succes de echipe profesioniste. Apa spală pământul afânat și îl scoate la suprafață.

Fluidul de foraj accelerează lucrările de câteva ori, dar totul în jur va fi inundat cu apă amestecată cu noroi. Și nici solurile pietroase nu pot fi străpunse în acest mod. Toate acestea trebuie luate în considerare înainte de a începe fabricarea propriei instalații de foraj. În plus, trebuie să vă stabiliți obiectivele și sarcinile.

Dacă aveți nevoie de un agregat pentru construirea unei singure sau a două puțuri, nu trebuie să vă preocupați prea mult de minuțiozitatea execuției. Însă o instalație de foraj solidă și rezistentă poate fi un motiv serios pentru a începe propria afacere de forare a puțurilor.

Informații detaliate despre metodele de forare a puțurilor de captare a apei găsiți într-unul dintre articolele populare ale site-ului nostru.

Fabricarea unei instalații de foraj percuție-cablu

Trepedul cu lingură de foraj – construcție simplă, ca orice lucru genial. Dimensiunile sale pot fi estimate „cu ochiul”, nu sunt necesare calcule inginerești precise. De exemplu, înălțimea trepiedului pe care va fi fixată lingura de foraj trebuie să fie cu aproximativ un metru mai mare decât acest burghiu.

Dacă lucrările de foraj se desfășoară în pivnița casei, dimensiunile construcției vor fi limitate de înălțimea tavanului.

Forajul cu percuție și cablu se realizează cu ajutorul unui instrument greu – lingura de foraj. Aceasta este aruncată de la înălțime, solul se sfărâmă și umple cavitatea din interiorul lingurii de foraj, după care dispozitivul este scos și curățat.

În spațiul deschis, lingura de foraj poate fi agățată mai sus pentru a crește forța de impact. Dar nu trebuie să o faceți prea înaltă, nu este eficient. Lingura de foraj în sine trebuie să fie suficient de grea. Pentru a afâna eficient solul, pe talpa sa este mai bine să faceți zimți sau să ascuțiți muchia tăioasă.

Lungimea optimă a instrumentului de foraj pentru forare este considerată a fi între 1,8 și 2,2 metri, astfel încât foratorul să poată ajunge liber la vârful burghiului pentru fixarea sau deconectarea cablului. Totuși, în forajul manual, cea mai bună lungime a lingurii de foraj este considerată a fi de 1,0 – 1,2 m. O astfel de mărime permite să ajungeți cu mâna la fundul instrumentului, dacă acesta nu se golește la lipirea argilei, de exemplu.

În forajul cu percuție și cablu se folosește o lingură de foraj cu o lungime de aproximativ 1,2 – 2,0 metri. Instrumentul trebuie să fie suficient de greu pentru a sparge solul și a-l scoate la suprafață în cantități mari.

Lingura de foraj se face cel mai adesea dintr-un segment de țeavă metalică, grosimea dorită a metalului fiind de 4 – 6 mm.

Pentru a realiza un astfel de dispozitiv de foraj, trebuie să efectuați următoarele operații:

1. Pregătiți un segment de țeavă de dimensiuni potrivite.
2. Faceți o supapă în partea inferioară a instrumentului.
3. Sudati deasupra o plasă de protecție.
4. Sudați mânerul sau „urechile” pentru fixarea cablului.
5. Ascuțiți partea inferioară a instrumentului sau sudați câțiva „dinți” din segmente de metal sau din bucăți de sârmă groasă.
6. Faceți un trepied din țevi metalice.
7. Montați un scripete, un troliu și un motor pentru ridicarea instrumentului din puț.
8. Legați funia de lingură și asamblați construcția.

Clapeta lingurii merită o atenție separată. În proiectilele de diametru mic se utilizează un clapet sferic. Pentru acest rol se potrivește o bilă metalică, cu diametrul puțin mai mare decât jumătate din diametrul lingurii.

Dacă nu s-a găsit o bilă potrivită, aceasta poate fi confecționată din materiale la îndemână. De exemplu, pentru aceste scopuri se folosește adesea un amestec de alice de plumb și rășină epoxidică, iar rolul formei de turnare îl joacă o minge de copii din plastic sau cauciuc.

Clapetul cu clapetă al lingurii constă dintr-o bucată rotundă de metal care acoperă lumina din partea inferioară a paharului, precum și un arc care îl menține în stare închisă.

În partea de jos se sudează o șaibă cu o gaură al cărei diametru este mai mic decât dimensiunile bilei, pentru ca aceasta să nu iasă. În același scop, în partea de sus, la o anumită distanță de grila de protecție, se montează un opritor – o bucată de metal care limitează mișcarea bilei în sus. Grila din sârmă nu permite căderea bucăților mari de sol din lingură.

Bila clapetului nu trebuie să coboare sub nivelul marginii ascuțite sau al dinților metalici, altfel va amortiza forța de impact. Pe de altă parte, „dinții” nu trebuie făcuți prea lungi, altfel nu vor permite ca o parte din sol să intre în lingură.

În treimea superioară a corpului lingurii se decupează o fereastră. Aceasta va fi necesară atunci când lingura plină va trebui curățată de solul acumulat în interior.

Pentru confecționarea clapetului sferic al lingurii este necesară o bilă metalică cu diametrul de aproximativ 60 mm. Un astfel de element poate fi obținut dintr-un rulment mare.

O altă variantă a clapetului – cu clapetă. Acesta se face dintr-o bucată de metal. Clapetul cu clapetă arată ca o ușiță rotundă, fixată pe un arc în partea inferioară a lingurii. La mișcarea proiectilului în jos, clapetul se deschide sub presiunea solului, iar apoi arcul îl închide și menține solul în interior. Uneori, un astfel de clapet se etanșează cu o bucată de cauciuc, dar acest lucru nu este obligatoriu.

Dacă în timpul forajului cu lingura de casă se constată că aceasta preia prea puțin sol, poate că trebuie doar să corectați puțin construcția. Uneori este necesar să măriți puțin lumina din partea inferioară a dispozitivului. Dacă proiectilul s-a dovedit a fi prea ușor, acesta trebuie îngreunat.

Pentru aceasta, partea superioară a lingurii se toarnă uneori cu beton. Dar se poate atașa pur și simplu o greutate suplimentară deasupra, pe o conexiune mobilă.

Trepiedul pentru forajul cu percuție prin cablu se poate face dintr-o țeavă metalică, dar pentru utilizare de scurtă durată se potrivește și lemnul rezistent, de exemplu o grindă de 150-200 mm.

Pe terenuri vâscoase, o varietate de bailer fără supapă poate fi eficientă. Solul dens este împins în interiorul dispozitivului și este reținut în mod natural. Un astfel de dispozitiv se curăță printr-un orificiu vertical îngust pe lateral.

Dacă există posibilitatea și necesitatea, ar trebui să faceți două bailere diferite pentru a le utiliza pe diferite terenuri. Bailerul este, de asemenea, folosit pentru curățarea puțului finalizat de nisip și murdărie. Dar în această situație, nu este necesar să faceți un dispozitiv atât de mare, un dispozitiv cu o lungime de aproximativ 0,8 -1,0 metri este potrivit.

Construirea unui aparat pentru foraj cu melc

Cadrul unei astfel de instalații poate fi realizat sub formă de trepied, dar de obicei este construit din ghidaje verticale fixate pe un suport și conectate în partea de sus printr-o construcție orizontală. Cadrul mașinii trebuie să susțină în siguranță coloana de lucru formată din burghiul de foraj și tijele de prelungire la extragerea acestora din puț.

În schemă este prezentat clar dispozitivul instalației de foraj pe un cadru metalic cu cap de foraj, burghiu, troliu electric și motor-reductor (+)

Burghiul se fabrică în felul următor:

1. La un segment de țeavă metalică îngustă de aproximativ 1,5 metri lungime, se sudau câteva spire dintr-o bandă metalică pentru a obține un aspect asemănător cu un filet elicoidal.
2. La marginile șnecului se atașează cuțite, ale căror muchii tăietoare trebuie să fie în unghi față de orizontală.
3. Cuțitele se ascut.
4. La marginea superioară a burghiului se înșurubează sau se sudează un T cu filet interior.
5. Se pregătesc segmente de țeavă metalică de același diametru ca și țeava șnecului, pentru a prelungi ulterior lungimea coloanei de foraj. Acestea sunt tijele.
6. Pe aceste bucăți de țeavă se taie filet pentru a le conecta sau se găurește pentru fixarea cu un știft de siguranță.

Totuși, pentru prelungirea lungimii tijei de foraj se folosesc cu succes și îmbinări cu manșon sau cu zăvor. Turnul de foraj poate fi realizat din țevi metalice, șveler sau din lemn. Principalul lucru este să susțină în siguranță coloana de foraj.

În partea superioară a cadrului se instalează un scripete, care este conectat la troliu pentru ridicarea coloanei de țevi cu burghiul. Se consideră că turnul este necesar doar la forarea puțurilor cu adâncimea mai mare de opt metri. O construcție mică poate fi forată și fără el, dar lucrările vor fi totuși dificile.

Prelungirea lungimii tijei de foraj îngreunează semnificativ coloana, prin urmare, pentru ridicarea acesteia se folosește un electromotor cu troliu. Dacă se preconizează efectuarea forajului „umed”, rotirea burghiului se realizează, de asemenea, cu ajutorul unui electromotor.

Specialiștii consideră că o opțiune optimă pentru aceste scopuri este un dispozitiv standard cu o putere de 2,2 kW la 60-70 de rotații, care poate fi alimentat de la o priză obișnuită de 220 V. Modele de tip 3MP 31,5, 3MP 40 sau 3MP 50 ar putea fi potrivite.

Swivelul este denumit elementul prin care momentul de mișcare este transmis de la motorul electric la tija de foraj. Prin el se realizează și alimentarea cu fluid de foraj în puț. Tijele de foraj sunt fixate pe partea mobilă a acestui dispozitiv. Pentru fluidul de foraj este prevăzut un fiting special etanș.

În schemă este reprezentată construcția swivelului pentru o instalație de foraj de dimensiuni mici. Prin fitingul lateral, în interiorul puțului se introduce fluidul de spălare (+)

Deoarece swivelul se mișcă constant în timpul forajului, dacă este executat necorespunzător, se poate defecta foarte repede. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să respectați două reguli: să folosiți numai oțel de înaltă rezistență pentru fabricarea sa și să asigurați un joc minim între elementele statice și mobile ale dispozitivului.

După cum s-a menționat deja, nu există reguli extrem de stricte la construirea instalațiilor de foraj de casă pentru puțuri. Cel mai adesea se construiește o construcție hibridă, care permite utilizarea simultană atât a metodei percuție-cablu, cât și a forajului rotativ.

În această construcție se realizează același cadru, care permite trecerea de la o metodă la alta fără a face modificări constructive.

Aceasta este o variantă a instalației de foraj de tip combinat, poate fi utilizată atât pentru forajul percuție-cablu, cât și pentru forajul cu șnec.

Dacă aveți dorința de a vă ocupa profesional de forarea puțurilor, atunci toate piesele este mai bine să le achiziționați din exterior, decât să le fabricați singur, sau să le închiriați. Puteți comanda toate aceste elemente de la un strungar experimentat. Va fi necesar să cumpărați un motor electric fiabil cu reductor, precum și o motopompă, un furtun și un tub, dacă se preconizează efectuarea lucrărilor cu ajutorul presiunii hidraulice.

Este mai bine să fabricați cadrul și burghiul după ce au fost achiziționate swivelul, motorul electric și troliul. Acest lucru va permite să potriviți corect și rapid toate piesele instalației între ele. Pentru a avea posibilitatea de a monta tije mai lungi pe burghiu, se recomandă să faceți cadrul cu o rezervă de aproximativ 3,3 m.

Pentru fabricarea swivelului și a cuplajelor trebuie să folosiți oțel de calitate, deoarece aceste părți ale construcției suportă cele mai mari sarcini în timpul forajului.

Swivelul pentru instalația de foraj de casă poate fi realizat și singur, dar mai simplu și mai sigur este să folosiți un model industrial al unui astfel de dispozitiv.

Oțelul călit nu este prea potrivit pentru fabricarea instalațiilor de foraj de casă, deoarece după prelucrare necesită o șlefuire suplimentară; este mai bine să luați oțel obișnuit. Pe tije, cel mai bine este să utilizați filet trapezoidal, nu conic.

Are caracteristici de rezistență suficiente, iar orice strungar se poate descurca cu executarea unui astfel de filet. Însă pentru fabricarea unei tije cu filet conic va trebui să căutați un specialist.

Pentru foraj la adâncimi mai mari de 30 de metri, se recomandă să faceți tije din țevi cu perete de grosime 5-6 mm. Țevile obișnuite cu perete de 3,5 mm s-ar putea să nu reziste la astfel de sarcini. Pentru fabricarea burghiului, este mai bine să luați oțel obișnuit, nu aliat, pentru a evita problemele în timpul sudării.

Pentru forarea solurilor dure, are sens să utilizați un burghiu-daltă de înaltă rezistență, de producție industrială. Un efect bun îl oferă utilizarea unui burghiu cu trei palete. La lucrul acestuia se utilizează rotația ciclică, ceea ce permite afânarea solului cât mai eficient posibil.

Uneltele de foraj pentru lucrări manuale au diferite construcții. Se disting modelele tip lingură și tip spirală, precum și dalta de foraj. Burghiele tip lingură sunt eficiente pe soluri plastice: nisipuri argiloase, luturi, argile. Tăișul unui astfel de burghiu este de obicei în formă de cupă. Un astfel de burghiu poate fi fabricat independent dintr-o țeavă de diametru adecvat.

Pe luturi dense se poate utiliza, de asemenea, un burghiu tip spirală. Acest dispozitiv, prin construcție, seamănă cu un tirbușon, iar elementul de tăiere – bifurcat, așa-numita coadă de rândunică. Ca alternativă la burghiul spirală, se poate utiliza un analog al burghiului de gheață, dar acesta poate să nu fie la fel de eficient.

Pe roci dure, cea mai bună performanță o are dalta de foraj cu un unghi de ascuțire de 110-130 de grade. Dalta poate avea forme foarte diferite, deoarece sunt proiectate pentru distrugerea rocilor de diferite grade de duritate.

Dalta de foraj este potrivită pentru lucrul pe soluri dure și moi. Un astfel de burghiu poate fi fabricat din materiale la îndemână.

Pentru forarea secțiunilor geologice complexe, uneori este mai bine să utilizați forajul în două etape cu două burghie diferite. Mai întâi se efectuează forajul cu un burghiu îngust, cu diametrul de aproximativ 80 mm. După un astfel de foraj de explorare, lucrările se execută cu un burghiu de diametru mai mare, pentru a obține un puț de dimensiunea necesară.

Capacitatea de ridicare a troliului trebuie să fie de cel puțin o tonă. Pe lângă troliul electric, unii meșteri instalează imediat încă unul, mecanic. Acesta se descurcă mai eficient în unele cazuri, de exemplu, dacă s-a blocat tubul de tubaj. Pentru motorul electric și troliu, se recomandă utilizarea a două pupitre de comandă separate.

Concluzii și material video util pe această temă

Video #1. Prezentare vizuală a unei instalații de foraj fabricate manual:

Video #2. Variantă a unei instalații de foraj de tip combinat pentru forajul prin percuție-cablu și forajul cu melc:

Video #3. Utilizarea clapetei pentru forajul prin percuție-cablu:

Instalația de casă pentru forarea puțurilor – nu este un agregat prea complicat, lăsând loc pentru gândirea inginerească. Dar trebuie reținut că nodurile și mecanismele unui astfel de dispozitiv în timpul forării suportă sarcini semnificative. Prin urmare, materialele trebuie să fie rezistente, iar lucrările trebuie executate cât mai bine posibil.

Doriți să împărtășiți experiența personală în asamblarea și aplicarea practică a instalației de foraj? Aveți întrebări pe tema articolului, doriți să clarificați puncte neclare? Vă rugăm, scrieți comentarii în blocul de mai jos.