В случаи, если планируемые вами земляные работы, в том числе заключаются и в рытье большого количества отверстий (скважин под столбы и под стойки), то ускорить данный процесс можно будет при помощи силового шнекового бура. Но это вовсе не означает, что благодаря данному инструменту процесс бурения превратится в пикник. В данной статье мы и будем говорить обо всех аспектах использования данного приспособления.
Что из себя представляет шнековый бур для земляных работ?
Шнековый ручной бур является очень мощным приспособлением, с большим крутящим моментом, которая будет передаваться непосредственно на человека, работающего с этим инструментом. Но при этом также стоит отметить и тот факт, что одному человеку справиться с этой машиной будет очень сложно, если не сказать, что вовсе невозможно. А потому для выполнения данной работы вам может понадобиться и помощник.
В случаи, если почва на вашем участке является суглинистой, то этим инструментом в течение дня сможете просверлить около тридцати отверстий. Однако при каменистом или глинистом грунте выполнить работу так быстро уже не получиться. Если исходить из собственного опыта, могу сказать, что некоторые отверстия просверленные этим инструментом, на начальном этапе мне пришлось докапывать вручную.
Если вам нужно выкопать всего несколько отверстий бур шнековый может быть и не понадобиться, так как сделать это можно будет и обычной штыковой лопатой. Однако, если возникнет необходимость в выкапывание большого количества отверстий, то данная работа для вас может превратиться в настоящий кошмар.
Как работать с садовым буром?
При работе с подобными инструментами, не рекомендуется пренебрегать и техникой безопасности, которая заключается в защите глаз и слуха, а также в ношении крепкой обуви и перчаток. Однако, при этом также нельзя исключать и вариант того, что самая большая опасность может находиться и в самой зоне бурения. То есть вы должны быть уверены в том, что через зону бурения под землей не проходят бытовой газопровод или силовые линии. Могут также в этой местности проходить и телефонные и телевизионные линии.
Следовательно, чтобы ваша работа не превратилась в серьезную проблему, нужно будет раздобыть план разводки линий.
Как подготовиться к работе?
В первую очередь необходимо тщательнейшим образом проработать план размещения скважин. Так например, точки для отверстий, можно разметить деревянными колышками. При этом следует также не забывать и о том, что если вы уже приступили к бурению, то сместить отверстие вам уже будет очень сложно, если не сказать, что в некоторых случаях это сделать и вовсе невозможно. В случаи если вам нужны отверстия шире диаметра самого бура, то расширяем ручным инструментом, что сделать уже будет намного проще.
При выборе шнекового бура вам также необходимо помнить и о том, что чем больше будет диаметра бура, тем сложнее будет его удержать в руках. Следовательно, как уже было сказано выше, работать с этим инструментом лучше вдвоем.
chudoogorod.ru
1 Технология шнекового бурения скважин
Технология, с ориентировкой на которую производится расчет и проведение бурильных земляных работ своими руками, при помощи ручной шнековой установки Hitachi или других видов оборудования, называется шнековым бурением.
Эта технология во время проведения земляных работ своими руками позволяет применять такие агрегаты, как шнек для мотобура Champion, шнеки для бурения Hitachi, ручной удлинитель шнека для мотобура и другие, специально предназначенные для этого специальные инструменты.
При проведении представленного вида земляных работ своими руками, производится укладка стенок будущей скважины, которые впоследствии сдерживают породу и предотвращают ее от обрушения.
Детальный расчет проводимых работ гарантирует прочность и надежность будущей скважины. Стенки скважины, которая выполнена с применением шнекового оборудования Hitachi могут быть сделаны из бетона или стали.
Технология применения бензобура Hitach,i или другой ручной установки при проведении шнекового бурения не предусматривает последующей промывки скважины.
Шнеки для бурения спроектированы таким образом, что сам процесс разрушения породы не требует больших энергозатрат, а расчет позволяет достигать высоких механических скоростей вращения бензобура.
В процессе такой интенсивной работы, шнеки для бурения способны своевременно удалять большие объемы разрушенной породы из скважины.
Расчет при ручной работе по бурению обеспечивает максимальную эффективность подачи породы на долото и шнековую спираль, что напрямую воздействует на производительность труда.
Расчет и рациональное использование вверенного оборудования оказывают значительное влияние на эффективность проведения буровых работ. Исходя из этого буровые шнеки, долота шнековые и прочий ручной инвентарь должны соответствовать ряду требований. А именно:
- Лопасти устройства должны плотно прилегать к спирали шнека;
- Садовый шнековый бур должен быть оснащен спиральным переходом;
- Ручной шнек для бурения земли должен обладать оптимальными углами резки.
Во время реализации технологического режима бурения, основным решающим фактором выступает проявление нагрузки на ручной инструмент и интенсивность частоты вращения бурильной колонны.
При осуществлении бурения в песчанно-глинистых отложениях устойчивого типа, процесс углубления скважины происходит с большой степенью эффективности.
Параллельное увеличение нагрузки на породоразрушающий агрегат приводит к увеличению скорости работы. Однако наряду с этим наблюдается увеличение объема разрушаемой породы.
Это приводит к увеличению нагрузки на ось агрегата до 600 кг. Основная нагрузка должна поддерживаться на постоянном уровне. Это будет обеспечивать эффективный вынос отработанной породы из скважинного забоя.
Если на шнеках наблюдается образование пробок, то нужно произвести немедленную остановку работы оборудования. Это будет заметно по существенному изменению звука работающего двигателя.
После остановки осуществляется расхаживание бурового снаряда. Существует прямая взаимосвязь между механической скоростью бурения и частотой, с которой вращается рабочий снаряд.
При этом отмечается увеличение темпа работы при проведении бурения в рыхлых сортах подземных пород. Стоит учитывать, что максимальная частота вращения снаряда напрямую зависит от целого ряда значимых факторов. Они заключаются в:
- Физико-механических свойствах породы;
- Глубине скважины;
- Предельной мощности привода;
- Конструктивных особенностях долота.
В большинстве случаев, средние значение этого параметра должно составлять 100—200 об/мин. Более низкие показатели этого параметра больше рассчитаны на бурение мягких разновидностей пород, а более завышенные – на рыхлые.
При искусственном увеличении оборотов выше установленного предельного уровня возникает вибрация во всех частях агрегата. Это отрицательно влияет на скорость и качество транспортировки породы и зачастую выступает главной причиной выхода из строя агрегата.
При проведении бурения в неустойчивых породах для того, чтобы избежать обвала стен скважины, после проведения подъема бура производится его интенсивное расхаживание.
Это приводит к формированию корки и ее уплотнению на стенках скважины. Такие манипуляции проводятся в водонасыщенных песках и гравийно-песчаных отложениях.
Если производится бурение прочных породистых слоев, то представленный метод не представляется эффективным и действенным. В таких ситуациях производится бурение, с параллельным проведением обсадочных работ в полученной скважине.
В таком случае вращение шнековой колонны производится во внутреннем пространстве обсадных труб. Труба, под воздействием собственного веса, постепенно опускается на необходимую глубину укладки.
Во время таких действий частота вращения рабочего снаряда снижается до 60-70 об/мин. В таких случаях рационально использование полных шнеков.
Эти методы характеризуются высокой степенью эффективности по отношению к формированию прочных стенок скважины. Наряду с этим обеспечиваются достаточно благоприятные условия для проведения буровых работ.
В ряде случаев, при работе шнеков частицы породы могут со стенок скважины попадать на зазор между спиралью и стволом, что напрямую влияет на представительность пробы.
При проведении бурения с применением полных шнеков или же при помощи изделий, оснащенных одновременной обсадкой, представительность полученной пробы будет наиболее полной.
к меню ↑
2 Оборудование для шнекового бурения
Шнековая установка представлена в виде специального устройства, которое разрушает нетвердые типы породы. В дальнейшем агрегат производит извлечение остатков породы из пробуренной скважины.
Извлечение породы производится благодаря наличию закрепленных на осевом стрежне пластин. Они выполненные в форме длинного витка.
Пластины изготавливаются достаточно широкими, что обеспечивает извлечение большого количества отработанного материала из скважины.
Отличительная черта такого оборудования – проведение бурения скважины на большой скорости вращения оси. Это благоприятствует непрерывному и цикличному отделению кусков породы и ее дальнейшему забору.
При проведении работ по отделению и бурению происходит попадание отработанной породы на выносную ленту устройства. Это происходит благодаря возникновению возникающей во время интенсивного вращения центробежной силы.
Куски породы оказываются прижатыми к основанию агрегата. В результате непрекращающегося вращения установки порода попадает по ленте на поверхность.
Таким образом, происходит очищение устройства, что освобождает его к проведению дальнейшей работы. Шнековая установка подразделяется на несколько ключевых составляющих.
Они представлены в виде основного долота и утяжеленной трубы, к которой прикрепляются заборные ленты. Эти заборные ленты и формируют обвитие рабочей трубы.
С целью увеличения эксплуатационных сроков агрегата, долото оснащается армированными резцовыми частями, которые обладают достаточно продолжительным ресурсом службы.
Значение диаметра рабочей трубы может существенно варьироваться, и напрямую зависит от модели устройства, в большинстве случаев он равен 70-75 мм.
Для обеспечения высокой эффективности проводимых работ активно используются те устройства, которые обладают высокой степенью подвижности и мобильности.
Они же способны развивать большую скорость крутящего момента за короткий временной отрезок. Представленные агрегаты дополнительно оснащаются специальным вращателем с подвижным типом действия.
Шнеки здесь обладают несколькими видами подвижных соединений, которые соединяются между собой с помощью элементов, оснащенных фигурным типом сечения.
Сейчас наиболее востребованы те установки, которые оборудованы встроенным центральным каналом, по которому подается вода для снижения трения.
к меню ↑
2.1 Этапы работ по шнековому бурению скважин
На сегодняшний день известно два основных способа проведения разработки породы с помощью шнека. Один из них называется горизонтальным, второй – вертикальным.
Горизонтальный метод наиболее часто применяется в промышленной сфере и при осуществлении капитального строительства. Для того, что бы проводить работы в заявленном направлении активно применяются высокомощные агрегаты, которые в обязательном порядке снабжены функцией параллельного монтирования обсадной трубы.
Вертикальный способ бурения применяется практически во всех случаях. Монтаж установки производится непосредственно над поверхностью, где будут производиться работы.
При проведении таких работ важно соблюдать определенную последовательность действий. Сначала производится тщательная подготовка оборудования и установка агрегата на рабочую платформу.
Далее нужно разрыть котлован и при помощи лазерных измерительных устройств определить точное направление бурения, после чего можно наводить установку с закрепленном на ней агрегатом.
К установке прикрепляется труба обсадного типа, и предварительный подготовительный этап на этом завершается. После этого к шнеку подключаются все остальные его комплектующие и секции.
Далее начинается разработка твердых слоев породы. Бурение вертикального типа осуществляется с ориентировкой на примерно такую же последовательность действий.
Однако, применение такого способа несколько легче, ввиду того, что при этом не обязательно прикреплять и устанавливать обсадную трубу.
Особое внимание уделяется корректному подбору долота и углу направления рабочей ленты, по которой не раздробленные куски породы будут выводиться на поверхность.
При проведении разработки породы очень важно сразу же оценить скорости прохождения и общую производительность вращающегося бура.
В ряде случаев грунт может оказаться достаточно твердым, что существенно затруднит весь процесс. В таком случае шнек или долото подвергаются замене.
Работа должна продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута максимальна глубина, на которую может быть погружен агрегат. Далее производится вытягивание вращающегося элемента и подсоединение новой секции. Работа продолжается в такой же последовательности до полного ее окончания.
к меню ↑
byreniepro.ru
Буры для вращательного ручного бурения
Существуют два вида буров, которые повсеместно используются для выполнения работ по вращательному ручному бурению скважин:
- Спиральный (шнековый) бур.
- Бур-ложка.
Оба этих инструмента обладают такими конструктивными особенностями, которые позволяют выполнять работы по бурению без применения дополнительного оборудования.
По своей сути, спиральный бур – это сверло очень большого размера. Он врезается в грунт своей острой твердосплавной режущей гранью, кромка которого заточена в виде конуса.
Выше режущая поверхность инструмента закручивается спиралью вдоль штанги. Наибольший диаметр этой спирали и определяет такой важный параметр, как размер будущей скважины.
В процессе вращения режущая кромка впивается в грунт и подрезает его, после чего он перемещается по спиральным полосам и выталкивается с их помощью наружу.
Так в направлении бурения создаётся дополнительный упор. В ходе выполнения работ по бурению скважины происходит накопление остаточного грунта, извлеченного из шахты, между витками шнека. Шнековый бур приходится периодически извлекать на поверхность, чтобы очистить.
Чтобы сделать самостоятельно спиральный бур, можно воспользоваться цилиндрическим стержнем, к которому в нижней части приваривается режущая спираль, изготовленная из стальной полосы. Выполнять земляные работы таким инструментом можно даже на осыпающихся и твердых грунтах.
В состав бура-ложки входит металлический стержень, конец которого оснащен цилиндром определенного диаметра. Этот цилиндр имеет в своей нижней части продольную или спиралевидную прорезь. Способ захвата грунта послужил основой для названия бура ложкой.
Относительно оси металлического стержня ложка смещена в сторону примерно на 10-15 мм. Благодаря своему смещению этот инструмент высверливает отверстие, диаметр которого превышает аналогичный параметр самой ложки. Увеличение диаметра необходимо для установки в выработку обсадных труб, диаметр которых обязан быть больше диаметра бура.
При выполнении бурильных работ с помощью ложки следует одновременно производить и монтаж обсадных труб. Применять такой инструмент эффективнее всего на пластичных грунтах — супесях и суглинках.
Вариант #1. Спиральный бур своими руками
Сделать самостоятельно в домашних условиях бур, на стержень которого будет наварена спираль – задача непростая. Зато соорудить модель попроще сможет каждый, кто имеет навыки работы со сварочным аппаратом, болгаркой и прочими инструментами.
Всё, что нам нужно для работы, приготовим заранее:
- сварочный аппарат;
- болгарку;
- рулетку или другое средство измерения;
- стальной стержень нужной нам длины;
- диск из стали.
Будем выполнять все этапы работ по порядку. Сначала нужно распилить стальной диск на два одинаковых полукруга. Теперь обе части свежераспиленного диска необходимо заточить. Эту часть работы хорошо бы выполнять тому, кто умеет затачивать инструменты, потому что от качества заточки будет зависеть, насколько легко инструмент войдет в грунт. А значит, и общая скорость выполнения работы.
Теоретически спиральный бур можно сделать, используя для этой цели стальную спираль. Для этого нужно взять полоску инструментальной стали, нагреть её, после чего скрутить в спираль с шагом, соответствующим диаметру.
Затем полоску следует закалить и, наконец, приварить к стержню. Но не в заводских условиях выполнить такую работу качественно практически невозможно.
Вариант #2. Самодельный бур-ложка
Если грунт на вашем участке устойчив к осыпанию, то для бурения скважины лучше использовать бур-ложку. Он, как уже говорилось, имеет форму цилиндра с продольной прорезью в боковой части и спиралевидной ложкой-захватом внизу.
Длина такого цилиндра обычно не превышает 70 см, а диаметр инструмента может быть различным: он зависит от параметров скважины, которую мы желаем получить в итоге.
Грунт, который бурильщику предстоит извлечь на поверхность, должен проникнуть в цилиндр через полость и удерживаться внутри за счет прилипания и сжатия.
Прежде, чем делать прорезь в цилиндре, нужно оценить качества грунта на своём участке: чем выше его сыпучесть, тем уже будет прорезь в ложке.
Сделать бур-ложку самостоятельно можно двумя способами:
- взять листовую сталь и скрутить её по заданному диаметру, придав заготовке цилиндрическую форму;
- использовать кусок трубы, который уже изначально имеет нужную нам форму.
Для выполнения работ нам понадобятся:
- полый стальной цилиндр;
- болгарка;
- аппарат для сварки;
- стальной прут или стержень;
- сверло по металлу.
Использовать для работы готовую стальную трубу, конечно, намного проще. Для изготовления бура нужен небольшой её отрезок. Остаётся только сделать на её конце пропилы, отогнуть их и заточить кромки. Вместо трубы можно использовать отработанный баллон.
С помощью болгарки в нижней части цилиндра вырезаем прорезь. Чтобы облегчить буру процесс вхождения в грунт, можно приварить к штанге строго по её оси обычное сверло по металлу.
Способ с листовой сталью более трудоёмкий. Стальную заготовку нужно будет сварить по шву, а режущую кромку заострить, чтобы она легче входила в грунт. Сварным швом нужно закреплять и сверло, расположив его в нижней части цилиндра.
Если подходящего сверла по металлу не найдется, можно заменить его узкой пластиной из стали, предварительно заострив её с обеих сторон. При этом эффективность бурения не потеряется. Длина такой пластины составляет примерно 15 см.
Готовую ложку цилиндрической формы осталось приварить к металлическому стержню, который смещается в сторону на 10-15 мм от линии оси инструмента.
При эксплуатации бура это смещение позволит сделать скважину большего диаметра. Это происходит, поскольку продольная режущая кромка бура-ложки соскребает грунт с боковых поверхностей шахты.
Благодаря том, что диаметр снаряда меньше диаметра обсадных труб, такой бур легко может использоваться внутри сооружаемой обсадки, что значительно облегчит процедуру их установки. Сами же трубы предохранят скважину от обрушения.
Нагрузки при работе бура-ложки очень высоки, поэтому для его изготовления нужно использовать высокопрочную инструментальную сталь. Укрепляющие бур элементы должны, в идеале, пройти процессы термообработки и закаливания.
Приведение вращательного бура в рабочее состояние
Недостаточно узнать, как самостоятельно сделать бур для скважины. Нужно, чтобы готовый бур можно было использовать для выполнения работ. Для этого необходимо снабдить его рукояткой или ручкой, а также разъёмной буровой трубой.
Удобная рукоятка
Рукоятка – важный конструктивный элемент. Она необходима, чтобы бур было удобно вращать. Конструкция ручки тоже не так проста, как кажется.
Можно предусмотреть, что с ней будет управляться один человек, но иногда в буровых работах может участвовать и большее число людей. Трудоёмкость процесса зависит от качества почвы и от глубины будущей скважины.
Ручку выполняют из металлопроката, имеющего приличный запас прочности. Ведь этой детали бура нужно выдерживать значительные нагрузки, не пружиня и не демпфируя прилагаемые усилия. Для соединения рукоятки и верхнего края разъёмной трубы используется сварка.
Разъёмная буровая труба
Бур – многофункциональный инструмент. С его помощью можно не только скважину соорудить, но и, например, столб вкопать. Если использовать его для садовых работ, вполне можно обойтись и без буровой трубы. Полутораметрового основания будет достаточно для того, чтобы выкопать неглубокие ямы.
Но нам бур нужен для того, чтобы пробурить с его помощью достаточно глубокую скважину. Как поступить в этом случае? Смысла в том, чтобы оставить штангу односекционной и просто удлинить, нет.
Длина штанги и способность металла противостоять усилиям по скручиванию обратно пропорциональны. Работать длинной односекционной штангой будет невозможно.
Выход один: нужно сделать такую буровую трубу, которая будет состоять из разъёмных секций. Длина одной секции, разъёмной штанги, должна составлять 1 метр или чуть больше. Таких секций нужно соорудить столько, чтобы в результате выйти на запланированную глубину скважины.
Наращивание длины колонны штанг, присоединенных к буру, будет производиться постепенно, по мере того, как буровой снаряд будет продвигаться вглубь.
Есть несколько вариантов соединения штанг в длинный буровой стержень, это:
- Резьбовая муфта. Чтобы создать такое соединение, внутри каждой секции нарезают резьбу, которая будет соответствовать размерам соединительного элемента. Резьбовая муфта изготавливается нужной длины. Нам осталось исключить возможность самопроизвольного развинчивания соединения. Для этих целей используется шплинтовой фиксатор. Этот способ отличается простотой и надежностью.
- Гайка и болт. Привариваются к штангам, выполненным из труб небольшого диаметра. Это достаточно простой, но недостаточно надежный вариант. Приваривать придется на тонкостенную трубу, на которой такое соединения вряд ли получится прочным. Кроме того, чтобы зафиксировать такое резьбовое соединение штанг, придется приложить дополнительные усилия.
- Приваренные муфты. Нарезаются из трубы, диаметр которой больше, чем у штанги. Затем наглухо приварить муфту к трубе на одном конце секции. В ту же муфту с другой стороны свободно вставить следующую секцию. Теперь нужно закрепить секции так, чтобы они не проворачивались. Для этого поперёк трубы можно вставить болт и зафиксировать его гайкой с другой стороны.
Для изготовления своими руками бура для глубокой скважины соединяют несколько штанг. Причем лучше, если их соединение будет предельно простым. Ведь в процессе бурения инструмент будет подниматься на поверхность, чтобы он освобождался от земли.
Каждый подъём бура сопровождается его разделением на составные части, а каждый последующий спуски – новой сборкой и наращиванием.
Кроме самого бура для создания скважины ручным способом используют и другие инструменты, о которых нелишне упомянуть в этой статье. Например, если скважина уже готова, а вытащить на поверхность земли инструмент оказалось не так-то просто, можно использовать подъёмный механизм, который работает по принципу рычага.
Когда процедура бурения затягивается, а сами бурильщики теряют силы, им очень помогли бы приспособления, помогающие прокручивать бур внутри скважины и вворачивать его при её углублении.
Бур для ударно-канатного бурения
Пробурить скважину на участке можно не только вращением бура, но и ударно-канатным методом. Для этого вида работ нужна специальная установка, которую тоже можно сделать самостоятельно из подручных материалов.
Имея такое оборудование все работы можно выполнить вообще без помощников, поэтому рассмотрим и процесс изготовления ударного бура.
Чтобы понять, что и как мы будем мастерить, рассмотрим в общих чертах суть ударно-канатных работ.
С большой высоты в намеченное с помощью лопаты или шнека место будущей скважины сбрасывается труба-снаряд, именуемая желонкой. Вверху к буру приваривается проушина для троса. Сбоку в верхней части вырезается отверстие для извлечения пробуренной породы.
Нижняя кромка затачивается или оснащается зубьями, оптимизирующими рыхление грунта. На 5 — 7 см выше условного дна внутри трубы устраивают шариковый или лепестковый клапан для захвата и удерживания разрыхленной породы.
Желонка — незаменимый инструмент при проходке рыхлых песков, галечников, гравийных отложений. Ее зачастую используют в комплексе с прочими бурами. Чередуют со шнеком или стаканом, не способным извлечь рыхлые и насыщенные водой отложения.
Несвязные частицы грунта задерживается внутри желонки благодаря клапану, расположенному внизу корпуса. У шнека, колокола, стакана нет таких преимуществ.
Процедуру сбрасывания бура многократно повторяют. Результатом процесса становится на треть заполненный грунтом корпус и увеличивающаяся на 30-40 см пробоина в поверхности земли.
Наполненную желонку извлекают из ствола с помощью лебедки, переворачивают вниз отверстием и очищают ударами тяжелого молотка.
Затем процесс ударно-канатного бурения возобновляется и повторяется, пока на месте падения бура не образуется скважина той глубины, которую и планировалось получить.
Создавать один бур в этом случае бессмысленно, поэтому расскажем, как соорудить всю буровую установку вместе со снарядом.
- Выбираем место, где по нашим расчетам и предположениям должна располагаться скважина. Намечаем его, сделав с помощью обычной лопаты небольшое углубление.
- Устанавливаем над ямкой треногу высотой 2-3 метра. Вершину треноги оснащаем хорошо закрепленным блоком для каната. Понадобится ещё и лебедка, которую прикрепляем к опорам. Хорошо, если имеется электрическая лебедка, но ручная тоже подойдет.
- Подготавливаем сам ударный бур. Для этой цели нам будет нужна толстостенная труба, диаметр которой соответствует размеру шахты будущей скважины.
Для изготовления бура берем полоску толстого металла и привариваем её к верхней оконечности трубы, расположив её перпендикулярно продольной оси снаряда.
По осевой линии нашей трубы в приваренной металлической полоске высверливаем отверстие, соответствующее толщине каната, на котором будет закреплен снаряд.
Нижний торец трубы тоже нуждается в обработке: можно сделать на нем зубчатую или кольцевую заточку. Если имеется муфельная печь, можно закалить в ней бур после процедуры заточки.
Бур для ударно-канатного бурения не так-то легко очистить от набившегося в него грунта. Чтобы ускорить эту рутинную операцию, можно сделать не окошко-отверстие, а вертикальную прорезь, проходящую почти через 2/3 в верху трубы.
Чем тяжелее бур, тем быстрее можно достигнуть нужного результата, но необходимо учитывать и мощность лебедки, которой предстоит вытягивать бур с грунтом из ствола скважины. Так вот, если её мощность все же позволяет, снаряд можно утяжелить, разместив в верхней части трубы съёмные металлические грузы.
Выводы и полезное видео по теме
В этом видео наглядно и доступно рассказано о том, как именно с помощью доступных материалов и простых в эксплуатации инструментов сделать надежный и функциональный спиральный бур.
Очевидно, что человек, имеющий навыки работы со сварочным аппаратом и самыми распространенными слесарными инструментами, справится с изготовлением самодельного бура своими руками.
С помощью снаряда вручную выполнит буровые работы на своем дачном участке. Это значительно снизит общие расходы, которые были запланированы на обеспечение водой вашей территории.
sovet-ingenera.com
История бурения
Любой инструмент имеет прошлое. Бур – это древняя вещь. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что еще 25 тысяч лет назад его использовали для сверления отверстий в различных первобытных устройствах.
Древние египтяне для постройки пирамид применяли вращательное бурение. В Китае известный сегодня Конфуций упоминал о сверлении скважин в 600 г. до н. э. Их глубина достигала 900 м. А это, в свою очередь, свидетельствует о хорошем уровне развития подобной техники уже тогда. Известно, что в России бурение начало развиваться в IX веке. В основном, оно применялось для добычи поваренной соли.
Конечно же, первые технологии бурения были примитивными и несовершенными. Стенки скважин часто разрушались и обваливались. Чтобы избежать подобного, внутрь закладывались различные крепления: полые стволы деревьев, сплетенные из коры или листового железа трубы и т. д.
Была и еще одна значительная проблема – остатки породы при сверлении нужно было постоянно поднимать наверх. Для этого останавливали земляной бур и поднимали использованный материал. Все это очень тормозило процесс. Но в 1846 году инженер Фовель предложил эффективное решение данной проблемы. Для этого начали использовать промывку скважин. С поверхности земли по специальным трубам закачивалась обычная вода, выносящая породу наверх. Данный метод стал особенно популярен, т. к. обеспечивал практически бесперебойную работу буровой установки.
Что касается инструментов, то первоначально процесс осуществлялся специальным долотом, приводящимся в движение забойным двигателем. Кроме того, в конструкцию входили трубы, транспортирующие воду и породу.
Современный вид электробура сформировался в 1938 году. Создали его отечественные инженеры Александров и Островский.
Виды буров
Инструмент, у которого столь давняя история и широкая сфера использования, имеет и множество модификаций.
В зависимости от конструкции, все буры можно разделить на механические и электрические. При этом первый приводится в действие силой человека, а второму нужна энергия тока. Электрический бур состоит из электродвигателя, шнека и рукоятки. Преимущество механического инструмента заключается в полной независимости от каких-либо источников питания. Поэтому он более мобилен и стоит дешевле. К тому же такую конструкцию имеет и самодельный бур.
В зависимости от строения различают:
- Бур-долото.
- Бур-ложка.
- Змеевик.
- Желонка.
Садовый бур ручной также можно разделить на:
- Шнековый разборный инструмент. Он имеет ту же конструкцию, но состоит из отдельных частей. Его удобно транспортировать и хранить.
- Шнековый неразборный. Один из самых распространенных. Работает только с фиксированной глубиной скважин.
- Кольцевой неразборный бур.
Сфера применения инструмента
Современный бур – это устройство для разрушения различных пород в процессе сооружения углублений цилиндрической формы.
Сверление скважин просто необходимо для разведки и поиска различных полезных ископаемых. Также бур необходим для непосредственной их добычи.
Есть еще несколько областей, требующих применения такого сверления:
- Производство взрывных работ. С помощью бура делаются отверстия необходимой глубины и диаметра. Сюда закладывают заранее подготовленную взрывчатку и катализатор. Чтобы процесс был направленным, необходим очень четкий и осторожный расчет.
- Прокладка различных подземных коммуникаций. Это непосредственно телефонная связь, электричество и многое другое. Через проделанные отверстия они подаются практически на любую глубину. Особенно важно это для строительства метро, жизнеобеспечения шахт и рудников.
- Выемка твердых полезных ископаемых. Для таких случаев чаще всего используется специальный алмазный бур. Таким инструментом проделывается отверстие, откуда аккуратно вынимают необходимую породу.
- Осушение заболоченных районов. Это производится посредством дренажа. С помощью бура проделывается множество отверстий, через которые вода уходит сама. Этот способ использовался с древних времен.
- Искусственное закрепление горных пород. Обычно это делается на глубине до 30 м. Грунты закрепляются посредством инъекторов-тампонов, которые устанавливаются с помощью буров.
Классификация буровых установок
Известно, что для более эффективной работы необходимо использовать специальные инструменты. Но в особо сложных промышленных случаях применяются целые комплексы. Поэтому человек научился использовать бур как основу целой производственной линии. При этом инструменты можно не только купить, но и соорудить самостоятельно.
В зависимости от типа бурения выделяют:
1. Ударные инструменты. Это, например, бур-долото из особо твердого металла. Чаще всего применяется для суперпрочных пород.
2. Вращательные инструменты. Здесь применяется спиральный бур. Это устройство используется для более мягких или рыхлых пород.
3. Комбинированные буры. Сочетают в себе положительные качества всех инструментов.
По характеру разрушения горных пород:
1. Сплошное бурение. При этом проводится разрушение по всей площади забоя.
2. Колонковое бурение. Используется зачастую при исследовательских работах. Порода разрушается исключительно по кольцу.
По виду рабочего инструмента буровые механизмы подразделяются на:
1. Дробяще-скалывающие. Для этого в инструменте предусмотрены специальные зубья.
2. Режуще-скалывающие. Работают на основе лопастей.
3. Режуще-истирающие. Здесь используются алмазные и твердосплавные части.
По способу воздействия на породу:
1. Механический бур. Принцип действия использует и вращательную, и ударную технологии. Классический пример – бур для столбов ручной. Он незаменим на даче и в частном жилом доме.
2. Немеханический бур. Это гидравлический, электрофизический или термический инструмент. На сегодняшний день такие устройства широко не применяются и находятся на стадии разработки и усовершенствования.
Буровая техника СССР и России
Довольно большой промежуток времени в отечественной истории приходится на советский период. Именно тогда промышленность, наука и сельское хозяйство получили наибольшее развитие. Наследие этих времен до сих пор используется во многих отраслях. А некоторые образцы и сейчас являются гордостью отечественной промышленности.
В историю нашей буровой техники вошли такие установки:
1. БКМ-303. Эта машина используется для установки различных опор и свай в мерзлых грунтах. Диаметр бура составляет около 80 см, грузоподъемность до 1,5 т.
2. БМ-251. Этот опытный образец был представлен в 1969 году. Его назначение – работа по подготовке скважин под взрывы. Глубина бурения этих машин составляет 2,5 м. Устройство состоит из 2 рабочих органов с диаметром 1,1 м.
3. Навесное бурильное оборудование. Эта мобильная установка была впервые выпущена в 1982 году. Назначение – бурение в мерзлом грунте.
4. Машина для термомеханического бурения. Это экспериментальный образец для проведения подрывных работ.
5. БМ-1001. Данный земляной бур с помощью ударно-вращательного бурения проводит работы по геологической разведке.
Из чего и как сделать бур самостоятельно?
В любом частном загородном доме есть множество проблем, которые можно решить только с помощью специальных инструментов. Это может быть и организация водоснабжения, и установка всевозможных опор, и посадка и уход за растениями и т. д.
Конечно же, все необходимое можно легко найти в любом строительном магазине. Но гораздо дешевле и практичнее сделать инструмент своими руками. Это не займет много времени и сил.
Самодельный бур делается при помощи элементарных инструментов, которые есть практически в каждом доме или гараже. Для этого понадобятся абразивный круг для обточки режущих элементов и сварочный аппарат.
Устройство будет состоять из самого бура, металлического шеста и специальной крутящей ручки. В работе также могут понадобиться арматура длиной около 2 м и металлический лист.
Пошаговая инструкция по сборке
Бур — довольно простое устройство. Но даже в этом инструменте есть несколько особенностей. Поэтому, прежде чем приступить к делу и сконструировать, например, самодельный бур для столбов ручной, требуется тщательно изучить инструкцию.
Выделим несколько этапов:
1. Сборка и закрепление рабочего лезвия. Для этого понадобится лист прочного металла. Причем нужно заранее определиться с видом работ, для которых будет использоваться бур. Заготовки должны быть на 5-10 мм больше необходимого диаметра отверстий.
2. Подготовка главного основания. Для этого берется прут, который прочно закрепляют в тисках. Затем в нем делают пару отверстий. Сюда будут закручены гайки с готовыми лезвиями. Следует учитывать, что эти отверстия должны быть больше на 1-2 мм.
3. Придание нужной формы лезвиям. Для этого понадобится болгарка. Чтобы придать лезвиям вид своеобразного винта, делается радиальный надрез. Затем затачивается нижняя их часть.
4. Острый наконечник. Это нужно для работ с различными твердыми породами и мерзлой землей. Конец можно заточить или приварить заранее приготовленное сверло. При этом обязательно должны быть винтовые канавки внизу стойки.
5. Рукоять. Ее можно приварить намертво или прикрутить болтами, что позволит регулировать глубину бурения. Заранее стоит позаботиться об износе и коррозии элементов конструкции. Поэтому бур ручной требуется обработать специальными составами и покрыть краской. И только после этого его можно полноценно использовать.
Алмазный бур: свойства и область применения
Потребности современного общества постоянно растут. Поэтому наука и прогресс не стоят на месте. Со времени создания первого бура появилась потребность делать скважины не только в различных породах и мерзлых грунтах, но и в особо твердых материалах.
Поэтому появились новые мощные инструменты, работающие в любых условиях. Одним из таких является алмазный бур. Это устройство обладает отличными рабочими характеристиками за счет специального напыления.
Как известно, алмаз – самый твердый на земле материал. По качеству он превосходит даже бетон и металл. Но технология, использующая алмазное напыление, появилась лишь в середине прошлого столетия. Применялась она исключительно в странах Запада. В России данная технология появилась и вовсе несколько лет назад. При этом в работе используется не только алмазный бур, но и алмазный канат и отрезные круги. Они отличаются сферой применения и устройством.
Алмазный бур представляет собой пустотелый цилиндр из металла. На его кромке напаяны алмазы. Этот инструмент применяется для резки таких материалов, как:
- Кирпичная кладка.
- Пенобетон, армированный и железобетон.
- Гранит.
- Мрамор и искусственный камень.
- Металл.
- Асфальтобетонное покрытие.
Алмазный бур работает по принципу измельчения, когда с помощью соответствующего напыления и впаек материал ломается и стирается. Он активно используется в строительстве и демонтаже, а также в различных видах производства и даже в научной и исследовательской деятельности.
Для чего применяется шнековый бур?
Современное оборудование активно используется не только в промышленном, но и в домашнем хозяйстве. Бур шнековый чаще всего применяется непрофессионалами в саду, на даче и в частном секторе. Он представляет собой специальную трубу, окутанную стальной лентой. Шнеки скреплены между собой резьбой и фигурным соединением. Принцип работы данного инструмента основан на вращательном бурении, при котором разрушение пород происходит с помощью разрыхления и резания. Измельченный материал доставляется наверх специальным шнеком.
Этот вид оборудования, как и многие другие, имеет ряд особенностей. Основными преимуществами можно назвать следующие:
- Простота в эксплуатации. Благодаря его конструкции использовать данный инструмент достаточно легко и удобно.
- Сокращение количества спускоподъемных операций и повышение скорости бурения.
- Универсальность. Этот инструмент подходит для самых различных работ: строительных, научно-исследовательских и др. Любая скважина ручным буром делается быстро и легко. При этом не нужно быть профессионалом.
Существуют такие виды инструментов, используемых при шнековом бурении:
- Лопастные долота.
- Непроходные и проходные строительные шнеки.
- Бурильные штанги.
- Шнеколовки, шнековые забурники и переводники.
Несколько интересных фактов
Практически каждый предмет или инструмент из нашей обыденной жизни имеет свою историю. И за это время накапливается огромное количество разнообразных фактов и интересных происшествий. Так и с привычным сегодня буром:
1. Самая глубокая искусственная скважина – это Кольская. Ее бурение началось еще в 1970 году. До 1990 года прорыли целых 12 262 метра. При этом применялся и обычный земляной бур.
Цена такого инструмента сегодня зависит от страны-производителя и сложности оборудования. Ручной инструмент стоит обычно около 1500-2000 рублей, тогда как иностранные установки — от 25 000 рублей и выше.
2. Россия обладает огромным запасом подземных пресных вод. И самым эффективным способом добычи на сегодня является бурение скважин. Но даже так используется лишь 10 % от общего объема запасов.
3. Толчок к применению алмазного покрытия для буровых установок дало изобретение синтетического алмаза. При этом впервые такие инструменты появились в Европе. А потом распространились на весь мир.
4. Алмазный канат и диски, используемые в стандартном бурильном оборудовании, появились благодаря развитию технологий, материалов и строительству. Они предназначены специально для резки особо твердых пород. Алмазное напыление может иметь и фундаментный бур. Это значительно ускоряет и упрощает работу.
5. Топливо с помощью бурения скважин стали впервые добывать в Китае. Это было на 2300 лет раньше, чем у европейцев и американцев.
fb.ru