Инструмент для бурения земли под столбы

Земляной бур (для столбов и скважин): для чего нужен, как правильно использовать? ТОП-15 рейтинг лучших буров 2021 года для дачи

Возведение различных объектов требует наличия дополнительных инструментов, как электрического, так и механического характера.

Одним из которых является земляной бур. Особенности его использования, расскажет данная статья.

Содержание

Характеристика земляных буров

Достаточно мощный агрегат из металла, необходимый для вырывания ямок разного предназначения, принято называть земляным буром. Конструкция инструмента состоит из стержня округлой формы, выполненного из металла.

Прибор оснащен на конце лезвиями. А также имеет рукоятку, которая выполнена в виде креста. Устройство чем-то напоминает саморез. Как и этот элемент, бур входит в землю, срезая плотную массу.

Когда инструмент введен на всю свою глубину, он оставляет после себя яму с круглым сечением и ровной поверхностью стенок.

Инструмент по мере углубления в почву, периодически вынимается из нее, чтобы стряхнуть с него землю. А после этого продолжают те же действия.

Применение земляных буров

Несмотря на то, что агрегат не отличается широким применением, без него не может обойтись такая сфера деятельности:

• Создание ямок для свай фундамента;
• Создание лунок для посадки растений;
• Установка столбов для заборов;
• При создании дренажных ямок в почве;
• При взятии глубинной почвы для проведения лабораторных исследований.

Интересно! По названию агрегата можно предположить, что он вырывает ямки только в земляной почве. Но это не совсем так, такой бур используется также для работ с глиной и даже со льдом. Чем успешно пользуются любители зимней рыбалки.

Виды земляных буров

Производители данной продукции предлагают покупателям три вида буров, которые отличаются по типу привода.

Ручной агрегат

Это один из самых бюджетных вариантов среди земляных буров. Единственное, что нужно при работе с ним– это немалая физическая сила. Именно от этого будет зависеть качество вырытой лунки.

Также инструмент имеет такие положительные качества, как маленький вес, маневренность при переноске. При помощи прибора можно добраться даже в самые труднодоступные места.

• Но в то же время стоит отметить, что инструмент подходит только для выносливых людей.
• Создание ямок этим агрегатом достаточно тяжелая работа с затратой большого количества времени.
• Также инструмент будет приостанавливать свою деятельность, если ему на пути будут попадаться камни и корни деревьев.

В этом случае его вытаскивают и очищают от почвы или других материалов ручным методом. И устраняют проблему самостоятельно, продолжая после этого применение бура.

Механизированный агрегат

Данные буры являются новинкой среди данных инструментов. Они оснащены двигателем внутреннего сгорания, поэтому не требуется приложения большой физической силы. Здесь нужно лишь поддерживать траекторию движения прибора.

Механизированные агрегаты могут также работать от электричества. Такие приборы оснащены двухтактным мотором. Для работы которого применяют бензин и масло, смешанные в равных долях.

Совет! Для продления срока служения бура используют только горючее, рекомендованное производителем прибора. Он выделяется такими положительными свойствами: высокая скорость работы, справляется с корнями деревьев, наличие дополнительных насадок для проведения различных функций и удлинение штока для более глубокого бурения.

Навесной агрегат

Еще один вид земляных буров– это навесной агрегат. Он выделяется меньшей стоимостью по сравнению с механизированным прибором. И представляет собой что-то среднее между ручным вариантом и мотобуром.

Работает от вала отбора мощности на различной технике. Агрегат выбирают прежде всего из-за высокой мощности, приемлемой стоимости и хорошей функциональности, позволяющей быстро и легко сделать необходимую лунку.

Навесной бур также имеет такие минусы: работает только от трактора или мотоблока, не подходит для труднодоступных мест.

Как выбрать земляной бур

Специалисты рекомендуют перед приобретением агрегата обратить внимание на следующие рекомендации:

1. Определиться для создания какой глубины нужен бур. Лучше приобретать устройство с функцией увеличения длины. Такой агрегат можно использовать для создания любой глубины лунки в пределах его диаметра;
2. Присмотреться к диаметру окончательного отверстия. Здесь стоит учитывать, что чем меньше диаметр агрегата, тем легче с ним работать. Для домашнего обихода вполне подойдет бур с диаметром от 20 до 30 мм. При этом можно использовать разные инструменты для создания ямки. К примеру, сначала сделать лунку легким буром, а затем продолжить работу более тяжелым агрегатом;
3. Тип лезвия. Не советуют приобретать прибор с изогнутым лезвием. Работа с ним доставит массу неудобств, от быстрого забивания землей лезвий, до приложения достаточных физических сил, чтобы сделать лунку нужного размера;
4. Вес. От данного критерия зависят два признака. Это легкость перемещения прибора и его качество. От последнего признака, т.е. из какого сплава изготавливается агрегат, зависит насколько долго он прослужит. Не советуют приобретать буры из тонкостенной стали;
5. Рукоятка. Удобство работы с прибором зависит главным образом от его рукоятки. Особенно, если это касается ручных агрегатов. Такой инструмент советуют выбирать с толстой и гладкой рукояткой, которая позволит равномерно распределить давление рук, не причиняя им болезненных ощущений;

Мощность. Здесь стоит определиться для какой сферы требуется агрегат. Если он нужен для промышленных работ, тогда выбирают его в зависимости от мощности двигателя, причем чем больше будет этот показатель, тем лучше и быстрее проходит функционирование прибора.

Для дома не советуют покупать мощный бур, который оснащен флангами для удлинения рабочей части, что будет только мешать при создании неглубокой ямки (до 1 метра).

Лучшие модели

Бур «Зубр». Инструмент изготавливается из стали.

• Идеальный вариант для садовых и нетяжелых работ для строительства заборов.
• Прибор достаточно прост в применении, даже на глинистых и каменистых почвах.
• Единственный недостаток – это высокая стоимость.

Бур «Рос 77241»

Это устройство относится к бюджетным вариантам. Подходит для работ на даче и в саду. Прибор не требует приложения больших усилий, что не дает ему преимущество в строительной деятельности. Изготовлен из стального сплава.

Модель сделана качественно, поэтому не гнется и не скрипит во время работы. Плюс прибора в смене насадок. Минус – необходим уход для предотвращения коррозии металла.

Бур «Торнадо Профи»

Данный инструмент пригодится не только для дачных работ, но и для мелкого строительства. Делает лунку глубиной до 140 см. Изготавливается также из стали. Не требует приложения большой физической силы, но отличается крепкой конструкцией.

После окончания работ, устройство рекомендуют промыть и просушить, что увеличит срок его службы.

Буры земляные ручные

Буры для земляных работ

Ручной бур для земляных работ – это популярное, и весьма нужное приспособление, применяемое на частных садовых участках, а также при строительных работах небольших архитектурных конфигураций и малом строительстве. Для изготовления глубоких отверстий в почве понадобятся приобрести особенный инструментарий – ручной земляной бур. Он крайне необходим при внесении подкормки для насаждений и при ссаживании рассады. Бур для земляных работ необходим при монтаже лавочек, качелей и прочих сооружений с основанием, врываемых в землю.

Для того чтобы монтировать бревно вам понадобится ручной бур для земляных работ. Изготовив пробоину в земле с его содействием, вы сумеете поставить сваю или путевой знак, прилунить дерево или кустовник. При использовании штыковой лопаты выполнить размер предполагаемого отверстия менее по ширине штыка нет возможности. При всем том больший объем заготовленного отверстия это, как правило перерасходование бетонного раствора при установке столба, или излишняя трата сил на восстановление урванного грунта обратно в впадинку с дальнейшим его уплотнением. И все это не думая о рабочего времени, затраченного проще говоря бесполезно. В случае, если необходимо установить десять опор, перерасходование стройматериалов и вашего времени, а также сил оборачивается в большой ком: чем большее количество лунок необходимо сделать в грунте, тем наименее интересным предполагается начинание.

Преимущества

С помощью данного садового бура допускается реализовывать в почве дырки установленного диаметра, притом совершать это скоро и ювелирно. При этом из отверстия не вылезает дополнительная почва, что, конечно же, обеспечивает значительную экономию строительного бетона. Преимущество к экономности стройматериалов, весьма уменьшается время подготовления отверстий, а также старания, необходимые на монтаж отдельного столба.

Конструкция

Основная рабочая частность ручного шнекового бура для земляных работ является – шнек. От конфигурации шнека напрямую зависит величина применяемых напряжений и поспешность бурения, а от надлежащего качества материала, из которого выделан шнек – это его износостойкость. Ручной бур для столбов оборудован шнеком из первоклассной стали, что предоставляет гарантию эксплуатировать его достаточно длительное время.

Земляной бур характеризуется свойственной Т-образной конструкцией. Производственная часть размещена с одной стороны стержня, с противоположной позиции фиксируется рукоятка. Один или два режущих частей в форме шнеков и заостренный наконечник располагаются на работоспособной части.

Для бурения ходовая сторона располагается на место желаемого отверстия. Требуется поднажать на орудие, для того чтобы жало вошло в землю, в результате чего следует вертеть рукоять. При вращении земляного бура наконечник вворачивается в почву, развертывание лунки совершается при содействия разрезающего сегмента.

Эксплуатация земляного ямобура

Инструмент разрешено эксплуатировать для грунтовых слоев с твердыми включениями (например, камнями) и крепкой структурой. Конструкция изготовлена из крепкой стали, что в свою очередь не позволяет буру деформироваться.

Основные параметры

Размер скважин. В зависимости от параметров режущих частей, приспособление даёт возможность сделать лунки диаметром 100-300 мм. Для посадки рассады довольно модели земляного бура с максимальным диаметром 150 мм. Для выделывания ям для строительно-монтажных процессов и под посадку дерева желательно подбирать устройство на 200-300 мм.

Глубина бурения. На сегодняшний день можно купить садовый бур для скважин глубиной до 1 метра. Длина обусловливает глубину просверливаемого отверстия и может быть до 1100 мм.

Как проводится бурение под столбы для забора

Бурение под столбы является важным этапом работ, от которого зависит степень прочности и надежности любой ограждающей конструкции. Поэтому необходимо иметь не только качественные инструменты и материалы, но и произвести правильные расчеты, которые помогут установить ровный и красивый забор.

Необходимые расчеты

Приступая к бурению отверстий под столбы, специалист должен произвести точные расчеты, которые позволят правильно разметить участок земли, а также выбрать инструменты, необходимые для проведения буровых работ. Для этого мастер определяет:

• высоту и ширину будущего заграждения;
• вид материала, из которого будет возводиться забор;
• состояние и тип грунта;
• климатические условия;
• залегание грунтовых вод.

Количество столбов

Вначале следует определить ширину 1 секции будущего ограждения. Эта цифра должна быть кратной длине возводимого забора и варьироваться от 2,5 до 3 м. Если секции будут меньшего размера, сложность выполнения работ возрастет, а если большего — забор может не выдержать ветровых и снеговых нагрузок, т.к. будет недостаточно прочным и устойчивым. Чем больше высота забора, тем ближе друг к другу должны располагаться лунки для столбов.

1. Если заграждение будет выполнено в виде прямоугольника, периметр которого равен 50х25 м, а высота секций 2 м, ширина 1 пролета должна быть не менее 2,5 м. В этом случае необходимо будет пробурить 60 скважин для опор (4 — по углам прямоугольника, 19 лунок — на длинной стороне будущего заграждения и 9 — короткой).
2. Если 1 секция будет служить воротами, а калитка располагаться на самом полотне ворот, дополнительное бурение ям под столбы не потребуется. Если входная калитка будет находиться отдельно от главных ворот, для нее следует пробурить еще 1 опору. В этом случае для возведения забора нужно будет установить 61 столб.

Диаметр лунки под забор

Размер скважин для установки опорных конструкций должен быть в несколько раз больше окружности свай (если окружность столба равна 50 см, диаметр лунки — 1-1,25 м).

Если она будет слишком большой, установка металлических, бетонных или деревянных столбов затруднится, т.к. после заливки цементного раствора могут возникнуть перекосы, которые повлияют на качество установки забора.

Глубина лунки

Она зависит от выбранного участка грунта, где будут проводиться строительные работы, а также габаритов и веса будущего заграждения.

Бурение столбов под забор должно проводиться в зависимости от:

• глубины промерзания грунта (дно скважины должно располагаться на 10 см глубже этого значения);
• уровня залегания подземных вод (яму надо бурить ниже этого параметра);
• климатических условий региона, ветровых нагрузок и возможной массы снежного заноса.

Инструменты для бурения: минусы и плюсы

Для создания скважин своими руками необходимо иметь специальные инструменты, которые смогут обеспечить их вертикальное положение, т.к. даже небольшое отклонение от нормы может стать причиной перекоса будущих секций. Кроме этого, следует пробурить нужный размер скважины, максимально оптимизируя трудовые и финансовые затраты.

Лопата

Это самый дешевый рабочий инструмент, который имеет большое количество недостатков. С помощью 1 лопаты (даже остро заточенной) невозможно выкопать качественную узкую скважину, соблюдая нормативные требования вертикальности.

Такой способ создания лунок используется в том случае, если необходимо выкопать широкую квадратную яму для заливки бетонных монолитных столбов.

Садовый бур

Такие инструменты бывают 2 видов: дисковые и шнековые:

1. Дисковый. Это устройство состоит из металлической штанги с остро заточенным зубчатым диском и держателя. Он используется для дробления грунта, поэтому с его помощью сложно пробурить скважины нужных размеров.
2. Шнековый. Этот инструмент включает в себя бур с заточенным шнеком, размером от 15 до 30 см, металлическую штангу и рукоятку. С его помощью можно легко пробурить скважину любой ширины и глубины.

Во время работы таким инструментом могут возникнуть некоторые сложности:

1. Твердый окаменелый грунт. Для смягчения земли в пробуренное неглубокое отверстие можно влить 15-20 л воды, когда она полностью впитается, бур сможет легче входить в почву.
2. Неопытность человека. Во время работы бур должен стоять только в вертикальном положении, поэтому сделав несколько оборотов, его следует вынимать, проверять правильность бурения, удалять из ямы собравшуюся землю и очищать режущую кромку.
3. Тупой бур. Заводские инструменты могут быть плохо заточены, поэтому не могут качественно резать земляной пласт. С помощью шлифмашинки можно самостоятельно заточить режущую часть, снимая верхнюю фаску.

Опытные мастера рекомендуют использовать ручной бур только на песчаных и легких суглинистых почвах.

Использование мотобура

Бензиновым или электрическим инструментом можно легко пробурить отверстие в земле нужных размеров всего за пару минут. Такая работа проводится в несколько этапов:

1. Вначале лопатой надо выкопать небольшую лунку, убрав верхний слой почвы и определив участок будущего сверления.
2. Затем включить двигатель и привести бур в рабочее состояние.
3. Начать бурить скважину, держа мотобур в вертикальном положении и с небольшим усилием вдавливая его в грунт. Не стоит сильно давить на инструмент, т.к. в почве могут оказаться камни, которые повредят его режущий элемент.

Земля будет шнеком подаваться вверх и собираться вокруг ямы. При работе на каменистых грунтах могут возникнуть препятствия в виде камней, которые будут попадать на лопасти инструмента и могут его повредить. В этом случае мотобур должен работать на низких оборотах, чтобы он мог приподнимать большие экземпляры. Периодически инструмент надо вынимать из ямы, чтобы очистить его лопасти от налипшей грязи.

Это самый надежный и эффективный инструмент для бурения скважин различной глубины и диаметра. Его единственным минусом является высокая цена, которая может оказаться нерентабельной при возведении только 1 небольшого заграждения.

Как пробурить отверстие в земле под столбы для забора

Бурение под столбы забора должно осуществляться в соответствии с указанными нормами и стандартами. Правильное использование мотобура или садового инструмента позволит максимально быстро и без больших трудозатрат проделать необходимое количество скважин для бетонирования опор для будущего забора.

Процесс бурения без ошибок

Техника бурения скважин предусматривает проведение нескольких этапов работ:

1. Вначале необходимо разметить участок земли, где будут стоять будущие сваи, исследовать тип грунта и определить, на каком уровне залегают подземные воды. Это позволит максимально точно рассчитать время и силы на проведение работ.
2. Подготовить буровое оборудование, осмотреть его лопасти, заточить и смазать машинным маслом.
3. Установить его строго в вертикальном положении и аккуратно снять верхний слой земли.
4. Затем постепенно углубляться в грунт, не налегая на инструмент, чтобы не повредить металлические лопасти.
5. После того как глубина скважины достигнет 30-35 см, необходимо вынуть бур, налить в яму ведро воды, а устройство тщательно очистить от налипшей грязи.
6. Когда вода полностью впитается в почву, нужно продолжать бурение, строго придерживаясь вертикального положения инструмента.

Для увеличения производительности труда опытные мастера рекомендуют пробурить сразу несколько отверстий и залить их водой. Это поможет сэкономить время, а грунт сможет лучше размякнуть.

Если бур не вынимается из земли, его следует немного раскачать, а затем без труда достать. Правильное бурение скважин под столбы позволит получить необходимое количество лунок для установки опорных металлических или бетонных столбов для любого типа ограждения.

Сделай Сам (Знание) 1989-01, страница 22

прорезает неустойчивые породы (пески, гравий, гальку, рухляки и т. п.), она начинает засыпаться или заплывать этими породами. Неизбежным становится крепление скважины и в том случае, когда приходится переходить к долблению твердых пород долотами. Разбуренная при этом твердая порода в виде бурильной грязи отбирается небольшими порциями желонкой; скорость проходки скважины подчас измеряется сантиметрами в сутки.

УДАРНО-КАНАТНОЕ БУРЕНИЕ

При глубипе скважины более 10 м процесс ручного ударно-вра-щателытого бурения становится очень тяжелым и трудоемким. Длинные штанги гнутся, трудно избежать искривления оси скважины, много времени уходит на свинчиваиие-развипчивание штанг, возникает опасность их разрыва. А когда бур не идет, натыкаясь па камни, работа превращается в настоящее мучение.

Между тем дело можно существенно облегчить, если штанги заменить стальным тросом или даже веревкой и производить бурение только ударным способом. В настоящее время зтот ударно-канатный способ имеет некоторое промышленное значение, применяясь в основном при бурепии глубоких скважин па воду.

Станок ударно-канатного буре-пия для сооружения колодцев был изобретен еше в Древнем Китае, и в принципе он не отличается от современных конструкций. Древнее техническое оборудование было преимущественно

Рис. 31. Буровой снаряд Шитца

деревянным и приводилось в движение вручную. Несмотря на медленные темпы бурения, которое иногда длилось несколько лет и даже десятилетий, сооружались глубокие колодцы глубиной 1200—1500 м. Правда, строились опи для добычи рассола и газа, а но для получения питьевой воды.

Ударпо-канатное бурение подробно описано в брошюре профессора Е. Е. Скорнякова «Как находить воду посредством бурения и устраивать простейшие буровые колодцы», изданной в 1922 г.

В своей брошюре Е. Е. Скорняков упоминает буровой снаряд Шитца, который «работает чрезвычайно быстро и просто. В течение дня, если работать вдвоем, со всеми приготовлениями, можно легко пробить скважину диаметром 270 мм до 20 м глубиной». Буровой снаряд Шитца состоял всего нз четырех несложных инструментов и был доступен для изготовления в любой кузнице (рис. 31).

Перед бурением в скважину глубиной 1 м (делается буравом) устанавливают вертикально столб диаметром 140—200 мм и закрепляют оттяжкой за якорь. На верху столба заранее делают поперечину (в виде глаголицы) с подкосом и блоком. Подвешенным на блоке буравом намечают центр скважины. Начинают проходку скважины тем же буравом на глубину 1 м.

Далее работу ведут коническим стаканом — это основной инструмент. Поднимают его за веревку на высоту 1 —1,5 м и бросают. Стакан врезается в дно скважины, грунт входнт в него, уплотняется и удерживается в стакане, пока его вытаскивают на по

верхность. Может случиться, что стакан будет забирать грунта слишком мало или совсем его не забирать. Это происходит в тех случаях, когда грунт очень тверд и сух или состоит из сыпучего песка или песка, напитанного водой (плывуна). В первом случае надо подливать в забой воду, во втором — подсыпать немного растительной земли и незначительно смачивать водой. Можно также пустить в дело цилиндрический стакан или желонку. Последняя и предназначена для проходки сыпучих и оплывающих грунтов, поскольку снабжена клапаном. С помощью желонки можно извлекать и довольно большие камин, лишь бы они смогли пройти а отверстие под клапан.

Желонка в плывучих грунтах будет успешно забирать породу. По поскольку порода будет заливать скважину, проходку скважины придется вести одновременно с опусканием обсадной трубы. Материалы, из которых делают обсалные трубы, могут быть самыми разными, здесь же мы пока остановимся на конструкции обсадной трубы из досок (рис. 32). Это один из самых доступных вариантов. Заметим, что современные материалы позволяют несколько упростить конструкцию дощатой обсадной трубы — шипы сделать вставными, а все соединения собрать па водостойком синтетическом клее, например, эпоксидном. с запрессовкой шурупами пли гвоздями. Доски нижнего конца обсадной трубы заостряют, закругляют н в них также просверливают отверстия для прохода поды в водоносном слое. Верхние доски устанавливают вразбег, чтобы разнести стык – при наращивании трубы. Обсадную трубу

Буровой снаряд Шитца для пробивки скважин

Буровой снаряд Шитца работает чрезвычайно быстро и просто. В течение дня, если работать вдвоем, со всеми приготов­лениями, можно легко пробить сква­жину диаметром 270 мм до 20 м глу­биной. Буровой снаряд Шитца со­стоит всего из че­тырех несложных инструментов, ко­торые можно изго­товить в кузнице (рис.1).

рис.1: Буровой снаряд Шитца.

Перед бурением в скважину глуби­ной 1 м (делается буравом) устанав­ливают вертикаль­но столб диамет­ром 140-200 мм и закрепляют оттяж­кой за якорь.

На ве­рху столба заранее делают поперечину (в виде глаголицы) с подкосом и бло­ком. Подвешенным на блоке буравом намечают центр скважины. Начина­ют проходку сква­жины тем же буравом на глубину 1 м.

Далее работу ведут коническим стаканом — это основной инструмент. Под­нимают его за веревку на высоту 1-1,5 м и бросают. Стакан врезается в дно скважины, грунт входит в него, уплотняется и удер­живается в стакане, пока его вытаскивают на по­верхность.

Может слу­читься, что стакан будет забирать грунта слишком мало или совсем его не забирать. Это происходит в тех случаях, когда грунт очень тверд и сух или состоит из сыпучего песка или песка, напи­танного водой (плывуна). В пер­вом случае надо подливать в за­бой воду, во вто­ром — подсыпать немного земли и незначительно смачивать водой.

Можно также пус­тить в дело цили­ндрический ста­кан или желонку. Последняя и пре­дназначена для проходки сыпучих и оплывающих грунтов, посколь­ку снабжена кла­паном.

Желонка в плывучих грунтах будет успешно за­бирать породу. Но поскольку порода будет заливать скважину, проходку скважины придется ве­сти одновременно с опу­сканием обсадной трубы.

Материалы, из которых делают обсадные трубы, могут быть самыми раз­ными — стальными, асбестоцементными, пласт­массовыми, чугунными. Самый доступный вари­ант обсадная труба из досок (рис.2).

рис.2: Обсадная труба из досок

Обсадную трубу во время проходки скважины опускают до са­мого дна.

Конический стакан мож­но изготовить из двух от­резков труб: в нижней вы­резать клинья кислород­ным резаком, нагреть до пластичного состояния, подогнуть и заварить -получится конус (рис.3).

Рис 3: Конический стакан в современном исполнении

1- Башмак.
2- Конус.
3- Окно для чистки.
4

Но буровым снарядом Шитца невозможно про­бить скважину в породе с крупными валунами и сплошными каменными пропластами.

В таком случае можно использо­вать долота (как при удар­но-вращательном буре­нии) и применить тяжелую ударную штангу. Она мо­жет быть цельной или со­ставной (из отдельных стальных болванок, штанг, заполненных бето­ном). Соединять эти бол­ванки лучше на фланцах с помощью болтов.

По­нятно, что в этом случае уже без лебедки не обой­тись, а веревку придется заменить стальным тро­сом. Он необходим здесь не только из-за прочнос­ти. Дело в том, что плос­кие долота необходимо при каждом ударе повора­чивать на некоторый угол, чтобы они разрабатывали круглую скважину. Осуще­ствлять такой поворот мо­жно с помощью специаль­ного устройства — канатно­го замка (рис.4).

Рис 4: Канатный замок

Для крепления троса в замке его протягивают во втул­ку, конец расчаливают на отдельные проволоки, очищают до металличе­ского блеска и вырезают пеньковый сердечник. За­тем проволоки загибают вверх, чтобы они смогли войти в коническую рас­точку втулки, затягивают туда канат и заливают ка­ким-либо легкоплавким металлом или сплавом. Втулка с закрепленным ка­натом должна свободно вращаться в замке, пере­мещаться вдоль оси и про­скальзывать при закручи­вании-раскручивании ка­ната.

Таким образом, при поднятии долота трос на­тягивается и раскручивае­тся, поворачивая свободно висящее долото вместе со втулкой на некоторый угол. Когда же брошенное доло­то ударяет в породу, трос в результате снятия нагруз­ки снова закручивается, проворачиваясь в замке.

Конусная гребенка в вер­хней части замка позво­ляет захватить замок с по­мощью ловильного при­способления при аварии, если трос вырвется из за­мка, и вытащить ударную штангу с инструментом на поверхность.

Чтобы сбросить ударную штангу с буровым инстру­ментом с высоты 1-1,5 м, надо оттягивать канат. Для этого удобно и просто ис­пользовать вторую лебед­ку. Например, с этой целью на выходной вал какого-ли­бо редуктора можно уста­новить небольшой бара­бан 6220 мм, а на него не­сколькими витками набросить капроновую веревку (рис.5).

Рис 5: Схема установки для ударно-канатного бурения

Один конец этой веревки с помощью за­хвата укрепить на тросе. При натягивании второго конца веревки руками она будет оттягивать трос. Ес­ли отпустить конец, вере­вка проскользнет по бара­бану и штанга с инстру­ментом упадет в забой. По мере углубления инст­румента в грунт трос не­обходимо протравливать, а при подъеме из забоя на поверхность веревку с захватом отсоединять.

Барабан для оттягива­ния каната можно сделать и с ручным приводом по типу старинного «донец­кого» ворота — диаметром до 2 м из толстых досок.

При каждом подъеме из забоя бурового инстру­мента его надо тщатель­но осматривать, особенно крепление стального тро­са в канатном замке. При заклинивании инструмен­та в забое трос иногда мо­жно вырвать из замка. В этом случае для извле­чения инструмента при­дется изготовить лови­тель (рис.6).

Рис 6: Ловитель инструмента в скважине

Перед спус­ком ловителя в скважину зубья его надо отвести в крайнее положение, сжав пружины и закрепив зубья штифтами. Когда лови­тель наденется на верх­нюю часть канатного зам­ка — конусную гребенку, то­рец замка приподнимет траверсу, штифты освободятся зубья, и последние под воздействием пружин захватят замок за кони­ческие выступы.

Если проходку скважи­ны вести с обсадной тру­бой, буровой инструмент должен проходить внутри трубы с зазором 10-15 мм на сторону. Остающийся на стенках скважины лиш­ний грунт будет срезаться обсадной трубой при ее опускании. Здесь опять пригодится тяжелая штан­га, которой можно осно­вательно пристукнуть тру­бу и осадить вниз.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Ударно-канатное бурение своими руками. Буровой снаряд Шитца.

При глубине скважины более 10 м процесс ручного ударно-вращательного бурения становится очень тяжелым и трудоемким. Длинные штанги гнутся, трудно избежать искривления оси скважины, много времени уходит на свинчивание-развинчивание штанг, возникает опасность их разрыва. И когда бур не идет, натыкаясь на камни, работа превращается в настоящее мучение.

Между тем дело можно существенно облегчить, если штанги заменить стальным тросом или даже веревкой и производить бурение только ударным способом. В настоящее время этот ударно-канатный способ имеет некоторое промышленное значение, применяясь в основном при бурении глубоких скважин на воду.

Станок ударно-канатного бурения для сооружения колодцев был изобретен еше в Древнем Китае, и в принципе он не отличается от современных конструкций. Древнее техническое оборудование было преимущественно деревянным и приводилось в движение вручную. Несмотря на медленные темпы бурения, которое иногда длилось несколько лет и даже десятилетий, сооружались глубокие колодцы глубиной 1200—1500 м. Правда, строились они для добычи рассола и газа, а не для получения питьевой воды.

Буровой снаряд Шитца.

Ударно-канатное бурение подробно описано в брошюре профессора Е. Е. Скорнякова «Как находить воду посредством бурения и устраивать простейшие буровые колодцы», изданной в 1922 г.
В своей брошюре Е. Е. Скорняков упоминает буровой снаряд Шитца, который «работает чрезвычайно быстро и просто. В течение дня, если работать вдвоем, со всеми приготовлениями, можно легко пробить скважину диаметром 270 мм до 20 м глубиной». Буровой снаряд Шитца состоял всего из четырех несложных инструментов и был доступин для изготовления в любой кузнице (рис. 31).

Перед бурением в скважину глубиной 1 м (делается буравом) устанавливают вертикально столб диаметром 140—200 мм и закрепляют оттяжкой за якорь. На верху столба заранее делают поперечину (в виде глаголицы) с подкосом и блоком. Подвешенным на блоке буравом намечают центр скважины. Начинают, проходку скважины тем же буравом на глубину 1 м.

Далее работу ведут комическим стаканом – это основной инструмент. Поднимают его за веревку на высоту 1 —1,5 м и бросают. Стакан врезается в дно скважины, грунт входит в него, уплотняется и удерживается в стакане, пока его вытаскивают на поверхность. Может случиться, что стакан будет забирать грунта слишком мало или совсем его не забирать. Это происходит в тех случаях, когда грунт очень тверд и сух или состоит из сыпучего; песка или песка, напитанного водой (плывуна). В первом случае надо подливать в забой воду, во втором —подсыпать немного растительной земли и незначительно смачивать водой. Можно также пустить в дело цилендрический стакан или желонку. Последняя и предназначена для проходки сыпучих н оплывающих грунтов, поскольку снабжена клапаном. С помощью желонки можно извлекать и довольно большие камни, лишь бы они смогли пройти в отверстие под клапан.

Желонка в плывучих грунтах будет успешно забирать породу. Но поскольку порода будет заливать скважину, проходку скважины придется вести одновременно с опусканием обсадной трубы.А материалы, из которых делают обсадные трубы, могут быть самыми разными, здесь же мы пока остановимся на конструкции обсадной трубы из досок (рис. 32).

Это один из самых доступных вариантов. Заметим, что современные материалы позволяют несколько упростить конструкцию дощатой обсадной трубы — шины сделать вставными, а все соединения собрать на водостойком синтетическом клее, например, эпоксидном, с запрессовкой шурупами или гвоздями. Доски нижнего конца обсадной трубы заостряют, закругляют и в них также просверливают отверстия для прохода воды в водоносном слое. Верхние доски устанавливают вразбег, чтобы разнести стык ,при наращивании трубы. Обсадную трубу во время проходки скважины опускают до самого дна.Описаный выше спаряд Шитца без помощи кузнеца изготовить совсем непросто. Так, даже в условиях довольно оснащенного рементно-механического цеха конический стакан автору сделать не удалось. Поэтому пришлось готовить этот инструмент из двух отрезков труб: в нижней вырезали клинья кислородным резаком. нагрели до пластичного состояния, подогнули и заварили — получился копус (рис. 33).

Рис 33. Конический стакан в современном исполнении: 1-башмак; 2-конус; 3-окно для чистки; 4-ударная штанга.

Недостатком бурового спаряда Шитца является невозможность проходки скважины в породе с крупными валунами и сплошными каменными пропластами. Однако устранить этот недостаток сравнительно легко, если использовать долота (как при ударно-вращательном бурении), а веревку заменить стальным тросом. Тогда ударно-канатное бурение становится универсальным, пригодным для любых пород.

Проходка твердых пород требует более сильного удара инструмента в забое. Достигается это применением тяжелой ударной штанги, которую можно сделать цельной или составной (из отдельных стальных болванок, штанг, заполненных бетоном). Соединять эти болванки лучше на фланцах с помощью болтов, поскольку цилиндрические резьбы от ударов быстро сминаются и разъединить потом болванки крайне трудно.

В практике автора для проходки очень тяжелых пород (каменные плиты по 60—80 см толщиной одна над другой через 3—4 м) были использованы штанги обшей массой по 500 кг. Попятно, что в этом случае уже без лебедки не обойтись, а веревку приходится заменить стальным тросом. Последний необходим здесь не только из-за прочности. Дело в том, что плоские долота необходимо при каждом ударе поворачивать на некоторый угол, чтобы они разрабатывали круглую скважину. Когда бурят ударно-вращательным способом, штанги поворачивают при каждом ударе руками. А как быть, если вместо штанг веревка? Замена веревки стальным тросом и позволяет осуществлять такой поворот с помощью специального устройства — канатного замка (рис. 34).

Рис 34 Канатный замок: 1- корпус; 2- шайба; 3- втулка; 4- отверстие для выхода воды.

Для крепления троса в замке его протягивают во втулку, конец расчаливают на отдельные проволоки, очищают до металлического блеска и вырезают пеньковый сердечник. Затем проволоки загибают вверх, чтобы они смогли войти в коническую расточку втулки,затягивают туда канат и заливают каким-либо легкоплавким металлом или сплавом. Втулка с закрепленным канатом должна в замке свободно вращаться, перемещаться вдоль оси и проскальзывать при закручивании-раскручивании каната. В этом как раз и заключается конструктивная идея канатного замка. Таким образом, при поднятии долота трос натягивается и раскручивается,поворачивая свободно висящее долото вместе со втулкой на некоторый угол. Когда же брошенное долото ударяет в породу,трос в результате снятия нагрузки снова закручивается, проворачиваясь в замке.

Назначение опорной шайбы замка — предохранить его корпус от расклепывания при ударах, отверстия служат для вытекания воды, попавшей в замок. Конусная гребенка в верхней части замка позволяет захватить замок с помощью ловильного приспособления при аварии, если трос вырвется из замка, и вытащить ударную штангу с инструментом на поверхность.

Чтобы осуществить удар в забое, то есть сбросить ударную штангу с буровым инструментом с высоты тех же 1—1,5 м, надо оттягивать канат. Для этого удобно и просто использовать вторую лебедку. Например, с этой целью на выходной вал какого-либо редуктора можно установить небольшой барабан 220 мм диаметром, а на него несколькими витками набросить капроновую веревку (рис. 35).

Один конец этой веревки с помощью захвата следует укрепить на тросе. При натягивании второго конца веревки руками она (в результате трения на барабане) оттягивает трос. Если отпустить конец, веревка проскальзывает по барабану и штанга с инструментом падает в забой. Разумеется, по мере углубления инструмента в грунт трос необходимо протравливать, а при подъеме из забоя на поверхность веревку с захватом отсоединять. Промышленные установки ударно-канатного бурения для оттягивания каната снабжаются специальными устройствами с довольно сложной кинематикой, воспроизвести которые самодеятельному бурильщику сложно да и не нужно.

Барабан для оттягивания каната можно сделать и с ручным приводом по типу старинного «донецкого» ворота. Такой ворот диаметром до 2 м делали из толстых досок, чтобы он выполнял роль маховика (для этого основную массу колеса надо по возможности разместить на ободе) и облегчал оттягивание каната благодаря инерции.

Надо сначала поработать штангами, чтобы прочувствовать всю прелесть ударно-канатного бурения. Скважина в этом случае идет совершенно отвесно, прямолинейно, глубина ее не лимитируется, лишь бы хватило троса, а о быстроте подъема и спуска инструмента в забои не приходится и говорить, особенно если использовать лебедку с механическим приводом. Не требует сколько-нибудь значительных усилий и на подъем ударной штанги второй лебедкой.
Здесь не будут рассматриваться особенности бурения различных пород, слишком их много. Строитель колодца сам приспособится к «своим» породам, подбирая тот или иной инструмент. В ряде случаев дело облегчается, если в забой подливать воду. Тогда и процесс бурения идет легче, и разбуренные породы, особенно твердые, легче забрать желонкой.

При каждом подъеме из забоя бурового инструмента его надо тщательно осматривать. И вес же, несмотря на все предосторожности, случаются аварии. Наиболее слабым местом при ударно-канатном бурении является крепление стального троса в канатном замке. При заклиниваний инструмента в забое трос иногда можно вырвать из замка. В этом случае для извлечения инструмента придется изготовить ловитель (рис. 36).

Рис 36. Ловитель для канатного замка: 1-корпус; 2-траверса; 3-штифт; 4-зуб; 5-скоба; 6-канатный замок.

Перед спуском ловителя в скважину зубья его надо отвести в крайнее положение сжав пружины и закрепив зубья штифтами. Когда ловитель наденется на верхнюю часть канатного замка — на конусную гребенку, торец замка приподнимет траверсу, штифты освободят зубья, и последние под воздействием пружин захватят замок за конические выступы.

Когда проходка скважины ведется с обсадной трубой, буровой инструмент должен проходить внутри трубы с зазором 10—15мм на сторону. Остающийся на стенках скважины лишний грунт будет срезаться обсадной трубой при ее опускании. Здесь опять весьма полезной окажется тяжелая штанга, которой трубу можно основателыю пристукнуть и обсадить вниз. Стальная труба в этом случае будет наилучшей.

Если скважина проходит через твердые пропласты камня, срезать стенки с помощью обсадной трубы уже не удастся. Можно попытатся расширить скважину эксцентричным долотом, но более эфективным инструментом является специальный расширитель, тот расширитель имеет два резреза, которые могут поворачиваться на оси и, выступая наружу, за края обсадной трубы, разрабатывать соответственно скважину большего диаметра. Расширитель работает вместе с долотом. Чтобы спустить расширитель в обсадную трубу, надо его резцы согнуть вниз, сжав пружину.
Пройдя нижний обрез обсадной трубы, резцы под воздействием сжатой пружины (через подкладку) расходятся и устанавливаются в рабочее положение (рис, 37).

Рис 37. Расширитель скважины: 1- верхний фланец; 2-корпус; 3-ось; 4-резец; 5-подкладка; 6-пружина; 7-нижний фланец.

При падениях ударной штанги резцы срезают породу со стенок скважины за пределами обсадной трубы. Когда инструмент поднимают на поверхность, резцы упираются в края обсадной трубы, поворачиваются вниз, преодолевая сопротивление пружины, и проходят в обсадную трубу.

Что такое ударно-канатное бурение скважины: достоинства и недостатки

Лучший способ создания скважинной шахты для воды — это ударно-канатное бурение. Дачникам под силу выполнить работы своими руками. Для правильного проведения процедуры потребуется подробная инструкция.

1. Бурильный инструмент
2. Особенности бурения по различным грунтам
3. Обсаживание стенок скважин
4. Скважина на участке
5. Порядок выполнения работ
6. Недостатки и преимущества процесса

Бурильный инструмент

Метод базируется на дроблении грунта. После разрушения частицы породы извлекаются из котлована. Работы выполняются специальным буровым снарядом Шитца. Существует несколько вариантов рабочего инструмента:

1. Для формирования котлована под скважину в почвах, состоящих из влажной глины или песчано-глиняной смеси, бурильная установка оснащается забивным стаканом. Для его изготовления применяется фрагмент трубы соответствующего сечения.
   Заостренный конец рабочего органа легко разрушает грунтовые пласты. В некоторых исполнениях торец инструмента дополняется острыми зубьями. Частицы раздробленной породы на стенках стакана извлекаются из скважинной шахты.
2. В сыпучих почвах для ударно-канатного способа бурения скважин в качестве снаряда используется желонка. Конструкция представлена фрагментом трубы, на конце которой установлен особый клапан. Предохранительное устройство удерживает разрушенный грунт внутри рабочего органа при извлечении на поверхность.
3. В твердых каменистых породах предыдущим инструментам сложно справиться с дроблением. Поэтому буровая установка оснащается шарошечным долотом. Такая методика ударно-канатного бурения скважин своими руками практикуется и в плотных почвах, состоящих из известняка.

Кроме рабочего инструмента в конструкцию оборудования включается лебедка, с помощью троса закрепленная на специальной треноге. Таким подъемником ударный снаряд извлекается из забоя.

Особенности бурения по различным грунтам

Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается. Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы. В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент. Рассмотрим методику подробнее:

1. При пробивке скважинного котлована в песках или плывунах допускается применять плоскую желонку. Она свободно разрушает рыхлый грунт и извлекает на поверхность. Обязательное требование для создания шахт в таких неустойчивых породах — обсаживание ствола, предотвращающее обрушение стенок. Нежелательно поднимать снаряд выше 0,5 м над обсадной трубой. Нарушение условия приводит к перекосу и заклиниванию колонны в шахте.
2. Двутавровая конфигурация долота используется для дробления гравийных горизонтов и галечных пластов. Выемка производится желонкой с плоским клапанным механизмом.
3. Для вязких грунтов, представленных пластичными глинами, рекомендуется применять ударный инструмент специфической конструкции. Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.

Трудно разрушаемые валуны или крупные камни способны помешать вертикальному прохождению шахты. В таких случаях выработку приходится переносить в другое место. Справиться с дроблением породы повышенной твердости можно с помощью утяжеленного долота.

Трещиноватые пласты склонны к осыпанию. Для предотвращения обвалов ударное бурение скважин необходимо проводить с предельной осторожностью, контролируя параллельную обсадку стенок шахтного колодца.

Обсаживание стенок скважин

Некоторые загородные участки в Москве и пригородах располагаются на сыпучих рыхлых грунтах. Нестабильность породы может привести к обрушению выработки. Работы придется прекратить и перенести котлован в другое место.

Альтернативный вариант — одновременно с бурением скважины проводить обсаживание стенок. Технология заключается в укреплении ствола специальными обсадными трубами. Изделия выпускаются в 2 модификациях:

1. Муфтовые. С обеих сторон оснащаются резьбой. Фиксация выполняется резьбовым соединением с помощью муфт с внутренней нарезкой.
2. С высаженными концами. Для стыковки не требуются дополнительные крепежные элементы или особые фитинги. На одном из торцов производится высадка — увеличение сечения на толщину стенки за счет уширения путем нагревания. Она оснащается внутренней резьбой. На противоположной стороне выполняется наружная нарезка. Фрагменты колонны стыкуются ввинчиванием.

Некоторые владельцы загородной собственности применяют для обсаживания ствола трубы из ПВХ. Изготовители оснащают пластиковые изделия крепежными элементами.

Скважина на участке

При строительстве гидротехнического сооружения главное условие — выяснение геологических характеристик участка. Это позволяет определить:

• наличие водоносных пластов, доступных для бурения;
• физические свойства грунтовых пород;
• вид бурового инструмента;
• длину обсадной колонны, зависящую от глубины и направленности скважинной шахты.

После геологического обследования местности владелец принимает одно из решений:

• арендовать УКБ бурильный буровую установку канатного бурения и выполнить работы своими силами;
• нанять специализированную бригаду.

Для самостоятельных действий можно изготовить треногу собственной конструкции. Треугольная пирамида выполняется из подручных материалов — деревянных брусьев или металлического профиля. Потребуется запастись подъемным механизмом для опускания в скважину обсадной трубы и манипуляций со снарядом. Высота вышки для бурения определяется размером единичного фрагмента обсадки.

Порядок выполнения работ

Начинать рекомендуется с подготовительных мероприятий. Первый этап — формирование площадки для монтажа треноги. Необходимо выкопать небольшой котлован размером 1,5х1,5 м и глубиной до 2 м. В этот приямок впоследствии устанавливается самодельная буровая вышка. Щитовые дощатые конструкции, закрепленные на стенках шурфа, предотвращают обвалы сыпучих пород, содержащихся в поверхностных пластах.

Следующий шаг — установка на подготовленной площадке треноги, выполненной своими руками. На вершине треугольной пирамиды монтируется лебедка с тросом, на котором закрепляется ударный инструмент. Обязательным условием является вертикальная ориентация конструктивных деталей бурильного оборудования. Малейшие отклонения не позволят установить в пробуренной шахте обсадную трубу.

Последующие работы по бурению скважин ударно-канатным способом выполняются по следующему алгоритму:

• с двухметровой высоты самодельный забивной стакан с помощью ударной штанги погружается в грунт, разрушая его;
• лебедкой или колодезным воротом рабочий орган поднимается на поверхность, извлекая раздробленные частицы почвы;
• снаряд освобождается от разрушенных грунтовых фрагментов, и процедура повторяется циклически;
• в зависимости от характеристик породы буровой инструмент заменяется желонкой или долотом.

В некоторых случаях поверхностные пласты увлажняют, поливая выработку водой. В других ситуациях в забой подсыпают сухой грунт.

Недостатки и преимущества процесса

Дачники, выбирающие для строительства гидротехнических сооружений на своих участках технологию ударно-канатного бурения, руководствуются преимуществами способа. К ним относятся:

• возможность получения в процессе работ раздельных образцов грунта для геологической экспертизы местности;
• сокращенные сроки последующего обустройства скважин, позволяющие начинать мероприятия сразу по завершении бурильной процедуры;
• методика не требует применения промывочной жидкости, что упрощает технологию бурения и уменьшает трудоемкость процесса;
• возможность создания шахты большого диаметра, от 0,5 м и более;
• сохранение первоначального вида водоносного горизонта, выраженное отсутствием загрязнений при использовании оборудования;
• способ позволяет пробуривать скважины в породах повышенной твердости, содержащих крупные валуны и галечные включения, и в грунтах, впитывающих промывочную жидкость;
• упрощенная технология допускает выполнение полного объема работ своими силами, что сокращает расходы на оплату специализированных бригад;
• возможность эффективного и быстрого вскрытия с последующим испытанием водоносного горизонта.

При массе достоинств технология бурения ударно-канатным способом имеет свои недостатки. Среди них:

1. Обязательное требование — вертикальная ориентация при установке оборудования. Отклонения недопустимы, поскольку препятствуют правильному монтажу обсадной трубы.
2. Невысокая скорость работ. При необходимости срочного строительства скважины придется применить другой способ бурения.
3. Ограниченная длина скважинного шурфа. С углублением шахты производительность снижается.
4. Избирательность метода. Ударно-канатная технология доступна не для всех типов пород. В песчаных грунтах повышенной сыпучести она не применяется.

Перечень преимуществ превышает количество недостатков. Поэтому в подходящих почвах выбор очевиден.