DIY vrtací souprava: výroba domácího vrtáku pro vrtání studní
Vrtání studny na místě je úkol velkého rozsahu.Ne každý majitel domu si může dovolit služby profesionálního týmu a najímání „řemeslníků“ je ve většině případů jen vyhození peněz.
Je snazší dělat veškerou práci sami: pracujete více pro sebe a máte méně výdajů. Pokud si navíc vyrobíte vrtnou soupravu svépomocí, budou vám náklady připadat v porovnání s reálnými cenami vrtání doslova směšné.
Řekneme vám, jak vyrobit stroj na ruční hloubení přívodu vody na místě. Informace, které uvádíme, vycházejí z praktických zkušeností nezávislých vrtačů. Pro doplnění vnímání obtížného tématu jsou navrhované informace doplněny užitečnými schématy, kolekcemi fotografií a videem.
Obsah článku:
Co a jak je lepší vrtat studnu?
Začínající vrtačka musí být trpělivá a připravit se na provedení ne nejjednodušší práce.
K výrobě vrtné soupravy a vrtné soupravy budete také potřebovat dostupné nástroje a levný materiál a také zdravý rozum a pár přátel, kteří vám pomohou.
Vrtání studní je práce podobná umění, protože výsledek je nepředvídatelný a každá stavba je jedinečná. Úkolem je udělat v zemi dlouhou a úzkou šachtu do vodonosné vrstvy a spustit do ní pažnicovou trubku pro zpevnění stěn výkopu.
V tomto procesu budete muset extrahovat spoustu půdy a tato půda může být velmi odlišná: od kousků žuly po písek smíchaný s vodou.
Hodně záleží na hloubce vodonosné vrstvy. Někdy musíte jít méně než 10 metrů, abyste se tam dostali, a někdy vodonosná studna dosahuje několika desítek až stovek metrů. To vše ovlivňuje metody a načasování vrtání. Chcete-li postavit studnu, existují dvě hlavní metody: šok-lano a rotační, v moderní interpretaci šneku.
V prvním případě vrtání probíhá pomocí úzkého a těžkého projektilu zvaného bailer. Je zavěšen na laně nebo kabelu, který se přehazuje přes kvádr připevněný na stativu. K vytažení vrtáku z hřídele se používá naviják s motorem, i když to lze na přání provést i ručně.
Projektil je několikrát shozen na dno dolu z výšky několika metrů. Uvolňuje půdu, jejíž část padá do dutiny bailera. Po hloubce do země asi 0,5 m se vrták vyjme z kmene. Skořápka se očistí a hodí zpět do dolu. Proces se opakuje, dokud nedosáhnou vody.
Metoda šokového lana je velmi stará, používá se po staletí, ne-li tisíciletí. Výroba baileru je poměrně snadná, budete potřebovat ocelový plech o tloušťce 4-5 mm nebo silnostěnnou trubku Ø 110-120 mm a také zručnost v práci se svářečkou. A dokonce můžete pracovat s bailerem sami, i když s asistentem to půjde mnohem rychleji.
Výhodou příklepového vrtání je nejen jeho dostupnost. Bailer je spolehlivý, projde téměř jakoukoli půdou kromě skalnatých skal. Pokud je potřeba překonat vrstvu písčité hlíny nebo hlíny, vymění se bailer za sklenici odpovídající velikosti - úzký válec bez ventilu na dně.
Sklo účinně ničí hliněné horniny, které se díky své vlastní schopnosti hutnění a ulpívání na stěnách drží v jeho dutině.Při ručním vrtání s perkusním lanem se střídače a sklo podle potřeby střídají.
Jakmile se průchod bailerem výrazně zmenší, znamená to, že narazil na střechu z hlíny nebo písčité hlíny, a proto je nahrazen sklem. Jakmile zemina zničená ve studni již nezůstává v dutině skla, je nahrazena bailerem.
V jednom „sezení“ můžete šachtu prohloubit o metr, i když častěji je toto číslo skromnější, asi 20-40 cm.To je nevýhoda metody šokového lana - trvá to dlouho. Na jílovité, plastické půdy je efektivnější použít šnekový nebo jinak spirálový vrták.
Pracovním nástrojem šnekové instalace je sloup z tyčí s vrtákem na spodním konci. Nástroj je doslova zašroubován do země, kterou částečně drží jeho čepele.
Pravidelně je šnek spolu s nakypřenou zeminou vynášen na povrch a čelba se zborcenou skládkou je vyčištěna pomocí bailleru. Pak znovu vrtat se šnekem, pronikající hlouběji do země s každým otočením.
Tyče se postupně zvětšují, jak se hřídel prohlubuje. Nejprve se délka vrtací kolony zvětší připevněním jedné tyče. Když je jeho horní část téměř na úrovni ústí vrtu, připojte druhý, poté třetí atd.
Vrtačku lze otáčet ručně nebo pomocí rotoru elektromotoru.Pro udržení tyče ve správné vertikální poloze používají průmyslové mobilní vrtné soupravy vertikální rám připevněný k lůžku. Pomocí tohoto principu si můžete vyrobit svůj vlastní stroj.
Současně s prohlubováním dochází k opláštění vrtu, tzn. do vyvrtaného otvoru je instalována trubka, jejíž průměr je o 1-2 cm větší než stejná velikost střely. Články pláště jsou spojeny do jedné konstrukce šroubováním nebo svařováním.
Pokud je do opláštěné studny pod tlakem přiváděno velké množství vody, lze dno vyčistit bez použití bailera. Tuto metodu úspěšně používají profesionální týmy. Voda eroduje uvolněnou půdu a vyplavuje ji na povrch.
Vrtací výplach práci několikrát urychlí, ale vše kolem zaplaví voda smíchaná s nečistotami. A přes kamenitou půdu se tímto způsobem nedostanete. To vše je třeba vzít v úvahu, než se pustíte do výroby vlastní vrtné soupravy. Kromě toho se musíte rozhodnout o svých cílech a záměrech.
Pokud potřebujete jednotku pro stavbu pouze jedné nebo dvou studní, nemusíte se příliš starat o důkladnost provedení. Ale pevná a odolná vrtná souprava může být dobrým důvodem k zahájení vlastního podnikání v oblasti vrtání studní.
Podrobné informace o metodách vrtání studní pro příjem vody najdete v jednom z populární články naše stránky.
Výroba perkusně-lanové vrtné soupravy
Stativ s bailerem je jednoduchý design, jako všechno důmyslné.Jeho rozměry lze odhadnout „okem“, zvláště přesné technické výpočty zde nejsou potřeba. Například výška stativu, na kterém bude bailer připevněn, by měla být asi o metr větší než tento vrták.
Li vrtací práce jsou prováděny v suterénu domu, rozměry konstrukce budou omezeny výškou stropu.
Na otevřeném prostranství může být bailer zavěšen výše, aby se zvýšila síla nárazu. Nedělejte to ale příliš vysoko, není to efektivní. Samotný bailer by měl být poměrně těžký. Pro účinné nakypření půdy je lepší udělat zářezy na její podrážce nebo obrousit ostrou hranu.
Za optimální délku pro vrtání se považuje 1,8 až 2,2 metru, aby vrtačka mohla volně dosáhnout na horní část vrtačky pro připojení nebo odpojení kabelu. Při ručním vrtání se však za nejlepší délku baileru považuje 1,0 - 1,2 m. Tato velikost umožňuje dosáhnout na dno střely rukou, pokud se například nevyprázdní, když se hlína zasekne.
Bailer se nejčastěji vyrábí z kusu kovové trubky, požadovaná tloušťka kovu je 4 - 6 mm.
K vytvoření takového vrtacího zařízení by měly být provedeny následující operace:
- Připravte si kus trubky vhodné velikosti.
- Udělejte ventil ve spodní části projektilu.
- Nahoře přivařte ochrannou síť.
- Uvařte rukojeť nebo „uši“, abyste zajistili lano.
- Naostřete spodní část projektilu nebo svařte několik „zubů“ z kousků kovu nebo kousků silného drátu.
- Vyrobte si stativ z kovových trubek.
- Nainstalujte blok, naviják a motor pro zvednutí projektilu z hřídele.
- Přivažte lano k baileru a sestavte konstrukci.
Zvláštní pozornost si zaslouží ventil bailer. Projektily malého průměru používají kulový ventil. Pro svou roli je vhodná kovová koule o průměru o něco větším než je polovina průměru baileru.
Pokud není nalezen vhodný míč, může být vyroben ze šrotu. Často se pro tyto účely používá například směs olověných broků a epoxidové pryskyřice, roli odlévací formy plní jakýsi dětský míček z plastu nebo gumy.
Aby nevylétla ven, je dole přivařena podložka s otvorem, jehož průměr je menší než velikost koule. Pro stejné účely je nahoře v určité vzdálenosti od ochranné mřížky umístěna zátka - kus kovu, který omezuje pohyb koule nahoru. Drátěná mřížka zabraňuje vypadávání velkých kusů zeminy z bailleru.
Kulička ventilu nesmí klesnout pod úroveň špičaté hrany nebo kovových zubů, jinak pohltí sílu nárazu. Na druhou stranu, „zuby“ by neměly být příliš dlouhé, jinak nedovolí, aby se část půdy dostala dovnitř baileru.
V horní třetině těla bailera je vyříznuto okno. Bude potřeba, když je třeba vyčistit plný bailer od půdy, která se nahromadila uvnitř.
Další možností ventilu je okvětní ventil. Je vyroben z kusu kovu. Jazýčkový ventil vypadá jako kulaté dveře připevněné k pružině ve spodní části baileru. Když se střela pohybuje dolů, ventil se otevře pod tlakem půdy a poté jej pružina uzavře a drží půdu uvnitř. Někdy je takový ventil utěsněn kouskem gumy, ale není to nutné.
Pokud při vrtání domácí bailer Ukazuje se, že zachycuje příliš málo půdy, možná je třeba jen trochu upravit design. Někdy je potřeba trochu otevřít vůli ve spodní části zařízení. Pokud se projektil ukáže jako příliš lehký, měl by být zatížen.
K tomu je někdy horní část baileru vyplněna betonem. Ale můžete jednoduše připevnit další zátěž nahoře na pohyblivý kloub.
Na viskózních půdách může být účinný typ baileru bez ventilu. Hustá půda je zabalena uvnitř projektilu a přirozeně tam držena. Takové zařízení se čistí úzkým svislým otvorem na boku.
Pokud je to možné a nutné, měli byste vyrobit dva různé bailery, abyste je mohli použít na různých půdách. Bailer se také používá k čištění hotové studny od písku a nečistot. V této situaci ale není potřeba vyrábět tak velký projektil, postačí zařízení dlouhé cca 0,8 -1,0 metru.
Konstrukce šnekové vrtačky
Rám takové instalace může být vyroben ve formě stativu, ale častěji je vyroben z vertikálních vodítek namontovaných na stojanu a spojených nahoře horizontální konstrukcí. Rám stroje musí bezpečně držet pracovní sloup vrták a prodlužovací tyče při jejich vytahování z jejich jamek.
Vrták je vyroben následovně:
- K části úzké kovové trubky dlouhé asi 1,5 metru je přivařeno několik závitů kovového pásu, aby se vytvořilo něco jako šroubový závit.
- Na okraje šneku jsou připevněny nože, jejichž řezné hrany by měly být v úhlu k horizontále.
- Nože jsou nabroušené.
- K horní hraně vrtáku je přišroubováno nebo přivařeno T-kus s vnitřním závitem.
- Připraví se úseky kovové trubky stejného průměru. stejně jako trubku šneku, aby se dále zvětšila délka vrtné kolony. To jsou činky.
- Na těchto kusech trubky se nařežou závity, aby je spojily, nebo se vyvrtá otvor pro fixaci pomocí pojistného kolíku.
Pro zvětšení délky vrtací tyče se však celkem úspěšně používá i spojka nebo aretační spojení. Vrtací jeřáb může být vyroben z kovových trubek, kanálů nebo dřeva. Hlavní věc je, že bezpečně drží vrtací kolonu.
V horní části rámu je instalován blok, který je spojen s navijákem pro zvedání potrubí pomocí vrtáku. Předpokládá se, že věž je nezbytná pouze tehdy vrtání studny více než osm metrů hluboký. Malá konstrukce se dá vyvrtat i bez ní, ale práce bude i tak obtížná.
Zvětšením délky vrtací tyče se struna výrazně ztíží, proto se k jejímu zvedání používá elektromotor s navijákem. Pokud plánujete provádět „mokré“ vrtání, vrtačka se také otáčí pomocí elektromotoru.
Odborníci považují pro tyto účely za nejlepší variantu standardní zařízení s výkonem 2,2 kW při 60-70 ot./min., které lze napájet z běžné zásuvky 220 V. Vhodné mohou být modely jako 3MP 31,5, 3MP 40 nebo 3MP 50 .
Otočník je prvek, pomocí kterého se přenáší hnací moment z elektromotoru na vrtací tyč. Skrze něj je do dolu přiváděna i vrtná kapalina. Vrtací tyče jsou připevněny k pohyblivé části tohoto zařízení. Pro vrtnou kapalinu je navržena speciální utěsněná trubka.
Vzhledem k tomu, že se obratlík během vrtání neustále pohybuje, může se při špatném provádění velmi rychle zlomit. Aby k tomu nedošlo, je třeba dodržovat dvě pravidla: pro jeho výrobu používejte pouze vysokopevnostní ocel a zajistěte minimální mezeru mezi statickými a pohyblivými prvky zařízení.
Jak již bylo zmíněno, při stavbě vrtných souprav pro studny svépomocí neexistují žádná superpřísná pravidla. Nejčastěji se konstruuje hybridní konstrukce, která umožňuje současné použití jak perkusně-lanové metody, tak rotačního vrtání.
V tomto designu je uspořádán stejný rám, což vám umožňuje přepínat z jedné metody na druhou bez provedení jakýchkoli změn designu.
Pokud se chcete zapojit profesionálně vrtání studní, pak je lepší koupit všechny díly externě, než to udělat sám nebo si je pronajmout. Všechny tyto prvky si můžete objednat u zkušeného soustružníka. Budete si muset koupit spolehlivý elektromotor s převodovkou a motorové čerpadlo, hadici a hadici, pokud plánujete provádět práce pomocí hydraulického tlaku.
Rám a vrták je lepší vyrobit po zakoupení otočného, elektromotoru a navijáku. To vám umožní správně a rychle slícovat všechny části instalace k sobě. Aby bylo možné na vrtačku natáhnout delší tyče, doporučuje se vyrobit rám s rozpětím cca 3,3 m.
K výrobě otočných čepů a zámků by měla být použita vysoce kvalitní ocel, protože tyto části konstrukce nesou během vrtání nejvyšší zatížení.
Tvrzená ocel není příliš vhodná pro výrobu domácích vrtných souprav, protože po zpracování vyžaduje další broušení, je lepší použít běžnou ocel. Na tyče je nejlepší použít spíše lichoběžníkové než kuželové závity.
Má dostatečné pevnostní charakteristiky a s takovými závity si poradí každý obraceč. Chcete-li však vyrobit tyč s kónickým závitem, budete muset vyhledat odborníka.
Pro vrtání do hloubky více než 30 metrů se doporučuje vyrábět tyče z trubek se stěnou o tloušťce 5-6 mm.Obyčejné trubky se stěnou 3,5 mm nemusí takové zatížení vydržet. Chcete-li vyrobit vrták, je lepší vzít ne legovanou ocel, ale běžnou ocel, aby během procesu svařování nebyly žádné problémy.
Pro vrtání tvrdých půd má smysl používat vysoce pevný průmyslový vrták. Dobrého účinku se dosáhne použitím projektilu se třemi čepelemi. Při jeho provozu se používá cyklické otáčení, které umožňuje co nejefektivnější kypření půdy.
Vrtací nástroje pro ruční práci se dodávají v různých provedeních. Existují modely lžíce a cívky a také vrták. Lžícové vrtáky jsou účinné na plastických půdách: písčitá hlína, hlína, jíl. Fréza takového vrtáku je obvykle vyrobena ve formě kbelíku. Takový vrták si můžete vyrobit sami z trubky vhodného průměru.
Na husté hlíny můžete také použít spirálový vrták. Toto zařízení je konstruováno jako vývrtka a řezný prvek je vidlicový, tzv. vlaštovčí ocas. Alternativou hadího šneku je vrták na led, ale nemusí být tak účinný.
Na tvrdých kamenech nejlépe funguje vrták s vrcholovým úhlem 110-130 stupňů. Dláto může mít velmi různé tvary, protože jsou navrženy tak, aby ničily horniny různého stupně tvrdosti.
Pro vrtání složitých geologických úseků je někdy lepší použít dva stupně vrtání se dvěma různými vrtáky. Nejprve se vrtá úzkým vrtákem o průměru asi 80 mm.Po takovém průzkumném vrtání se pracuje vrtákem s větším průměrem, aby se získala studna požadované velikosti.
Nosnost navijáku musí být alespoň jedna tuna. Kromě elektrického navijáku někteří řemeslníci rovnou montují ještě jeden, mechanický. V některých případech si poradí efektivněji, například pokud je ucpaná trubka pláště. Pro elektromotor a naviják se doporučuje použít dva různé ovládací panely.
Závěry a užitečné video k tématu
Video #1. Vizuální přehled vlastnoručně vyrobené vrtné soupravy:
Video #2. Možnost kombinovaného typu vrtné soupravy pro vrtání s příklepovým lanem a šnekem:
Video #3. Použití příklepu pro kabelové příklepové vrtání:
Domácí souprava pro vrtání studní není příliš složitá jednotka a ponechává prostor pro inženýrské práce. Je však třeba si uvědomit, že součásti a mechanismy takového zařízení jsou během procesu vrtání vystaveny značnému zatížení. Proto musí být materiály odolné a práce musí být provedena co nejlépe.
Chtěli byste se podělit o své osobní zkušenosti s montáží a používáním vrtné soupravy v praxi? Máte dotazy k tématu článku nebo chcete objasnit nejasné body? Komentáře pište do bloku níže.
Zajímavé čtení, je příjemné vědět, že se v Rusku stále rodí noví Kulibinové. Zdá se mi, že pokud použijete domácí instalace, bude problematické jít hlouběji do sta metrů. Můj bratr a já jsme se jednou také pokusili vyrobit vrtnou soupravu, ale věci se nepohnuly nad rámec výkresů. Ukázalo se, že je to velmi drahé, i když to stále bylo levnější, než platit někomu jinému. Kde mohu získat podrobnější výkresy?
Nedávno jsem si sám musel vyvrtat studnu. Půjčil jsem si od kamaráda domácí vrtnou soupravu šnekového typu. Podle mého názoru je to nejjednodušší stroj na výrobu a provoz bez jakýchkoli problémů. Výsledkem bylo, že jsem pomocí této instalace udělal studnu hlubokou 12 metrů, přičemž jsem strávil asi půl dne na všech přípravných pracích a vrtání. Díky tomu jsem ušetřil slušnou částku.