Технология ударно-канатного бурения своими руками

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

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

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

Особенности применяемого оборудования

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

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

Плюсы, минусы и методики

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

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

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

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

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

Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах

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

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

Мягкая не сыпучая почва

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

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

Сыпучая почва

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

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

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

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

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

Каменистая порода

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

Так выглядит долото для ударно-канатного бурения:

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

Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки

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

Обсадная труба

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

Ударная штанга

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

Желонка

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

Применение желонки для ударно-канатного бурения скважины:

Канатный замок

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

Технология проведения бурильных работ

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

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

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

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

Как на практике происходит бурение скважины ударно-канатным методом: