Giàn khoan DIY: tự chế máy khoan giếng

Khoan giếng trên một địa điểm là một nhiệm vụ quy mô lớn.Không phải mọi chủ sở hữu nhà đều có đủ khả năng chi trả cho dịch vụ của một đội ngũ chuyên nghiệp và việc thuê “thợ thủ công” trong hầu hết các trường hợp chỉ là lãng phí tiền.

Tự mình làm tất cả công việc sẽ dễ dàng hơn: bạn làm việc chăm chỉ hơn cho bản thân và có ít chi phí hơn. Ngoài ra, nếu bạn tự chế tạo một giàn khoan, chi phí sẽ có vẻ vô lý theo đúng nghĩa đen so với giá khoan thực tế.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách chế tạo một chiếc máy đào hố lấy nước theo cách thủ công trên địa điểm. Thông tin chúng tôi trình bày dựa trên kinh nghiệm thực tế của những người khoan độc lập. Để hoàn thiện nhận thức về một chủ đề khó, thông tin đề xuất được bổ sung bằng các sơ đồ, bộ sưu tập ảnh và video hữu ích.

Khoan giếng là gì và như thế nào là tốt hơn?

Một người mới tập khoan cần phải kiên nhẫn và chuẩn bị để thực hiện những công việc không hề dễ dàng nhất.

Bạn cũng sẽ cần những công cụ có sẵn và vật liệu rẻ tiền để chế tạo giàn khoan và giàn khoan, cũng như ý thức chung và một vài người bạn để giúp đỡ.

Khoan giếng là một công việc giống như nghệ thuật vì kết quả không thể đoán trước và mỗi cấu trúc là duy nhất. Nhiệm vụ là tạo một trục dài và hẹp trong lòng đất tới tầng chứa nước và hạ ống vách vào đó để gia cố các bức tường của hố đào.

Trong quá trình này, bạn sẽ phải khai thác rất nhiều đất, và loại đất này có thể rất khác nhau: từ những mảnh đá granit đến cát trộn với nước.

Phần lớn phụ thuộc vào độ sâu của tầng ngậm nước. Đôi khi bạn cần đi bộ chưa đầy 10 mét để đến đó, và đôi khi giếng nước ngầm đạt tới vài chục, thậm chí hàng trăm mét. Tất cả điều này ảnh hưởng đến phương pháp và thời gian khoan. Để xây dựng một cái giếng, có hai phương pháp chính: sốc dây và quay, theo cách hiểu hiện đại của máy khoan.

Giàn khoan tự chế để khoan thủ công được chế tạo theo một thiết kế duy nhất. Giàn khoan được chế tạo dưới dạng chân máy

Trong trường hợp đầu tiên đang tiến hành khoan sử dụng một loại đạn hẹp và nặng gọi là đạn cứu trợ. Nó được treo trên một sợi dây hoặc dây cáp, được ném qua một khối gắn vào giá ba chân. Tời có động cơ được sử dụng để kéo máy khoan ra khỏi trục, mặc dù việc này cũng có thể được thực hiện thủ công nếu muốn.

Đạn được thả nhiều lần xuống đáy mỏ từ độ cao vài mét. Nó làm lỏng đất, một phần đất rơi vào khoang của người bảo lãnh. Sau khi đi sâu vào lòng đất khoảng 0,5 m, mũi khoan được lấy ra khỏi thùng xe. Vỏ được làm sạch và ném trở lại mỏ. Quá trình này được lặp lại cho đến khi chúng chạm tới nước.

Phương pháp dây sốc đã rất lâu đời, nó đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ, nếu không muốn nói là hàng thiên niên kỷ. Làm một chiếc bailer tương đối dễ dàng, bạn sẽ cần thép tấm dày 4-5 mm hoặc ống có thành dày Ø 110-120 mm, cũng như kỹ năng làm việc với máy hàn. Và bạn thậm chí có thể làm việc một mình với người bảo lãnh, mặc dù với một trợ lý, mọi việc sẽ diễn ra nhanh hơn nhiều.

Ưu điểm của việc khoan bộ gõ không chỉ là tính sẵn có của nó. Người bảo vệ là đáng tin cậy, nó đi qua hầu hết mọi loại đất ngoại trừ đá đá. Nếu cần phải vượt qua một lớp đất thịt pha cát hoặc mùn, tấm lót được thay thế bằng một tấm kính có kích thước phù hợp - một hình trụ hẹp không có van ở phía dưới.

Máy đầm được sử dụng để nâng tất cả các loại đất không dính: cát, đá dăm, sỏi và sỏi. Nó được sử dụng để làm sạch đáy giếng và trong quá trình vận hành mỏ để loại bỏ cặn bùn

Kính phá hủy đá đất sét một cách hiệu quả, do khả năng nén và dính vào tường của chúng nên được giữ trong khoang của nó. Khi khoan bằng dây gõ thủ công, thanh chắn và kính được thay thế xen kẽ khi cần thiết.

Ngay khi lối đi qua tấm bảo vệ giảm đi đáng kể, điều đó có nghĩa là nó đã gặp phải mái nhà bằng đất mùn hoặc đất thịt pha cát, đó là lý do tại sao nó được thay thế bằng kính. Ngay khi đất bị phá hủy trong giếng không còn đọng lại trong khoang kính thì nó sẽ được thay thế bằng tấm lót.

Trong một “phiên”, bạn có thể đào sâu trục thêm một mét, mặc dù con số này thường khiêm tốn hơn, khoảng 20-40 cm, đây là nhược điểm của phương pháp dây sốc - mất nhiều thời gian để thực hiện. Trên đất sét, đất dẻo, sử dụng máy khoan hoặc máy khoan cuộn sẽ hiệu quả hơn.

Khi khoan thủ công, thường phải kết hợp các phương pháp gõ dây với phương pháp quay, vì vậy tốt hơn hết bạn nên dự trữ số lượng đạn tối thiểu như trong sơ đồ

Công cụ làm việc của việc lắp đặt máy khoan là một cột thanh có mũi khoan ở đầu dưới. Công cụ này thực sự được vặn vào đất, được giữ một phần bởi các lưỡi dao của nó.

Định kỳ, máy khoan cùng với đất tơi xốp được loại bỏ lên bề mặt, và mặt với bãi chứa bị sập được dọn sạch bằng máy khoan. Sau đó một lần nữa khoan bằng máy khoan, xuyên sâu hơn vào lòng đất sau mỗi lượt.

Các thanh được tăng dần khi trục đi sâu hơn. Đầu tiên, chiều dài của dây khoan được tăng lên bằng cách gắn một thanh. Khi phần trên của nó gần ngang bằng với đầu giếng, gắn phần thứ hai, rồi phần thứ ba, v.v.

Máy khoan có thể được quay bằng tay hoặc sử dụng rôto động cơ điện.Để giữ cần ở đúng vị trí thẳng đứng, giàn khoan di động công nghiệp sử dụng khung thẳng đứng gắn vào bệ. Sử dụng nguyên tắc này, bạn có thể tạo ra chiếc máy của riêng mình.

Sơ đồ thể hiện một phiên bản của giàn khoan tự chế và kết quả: một thiết bị tương đối nhỏ gọn để khoan giếng

Đồng thời với việc đào sâu, giếng được bao bọc, tức là một ống được lắp vào lỗ khoan, đường kính của ống này lớn hơn 1-2 cm so với cùng kích thước của đạn. Các liên kết vỏ được kết nối thành một cấu trúc duy nhất bằng cách bắt vít hoặc hàn.

Nếu một lượng lớn nước được cung cấp vào giếng có vỏ chịu áp lực, đáy giếng có thể được làm sạch mà không cần sử dụng thiết bị bảo vệ. Phương pháp này đã được các đội chuyên nghiệp sử dụng thành công. Nước làm xói mòn đất tơi xốp và cuốn trôi lên bề mặt.

Dung dịch khoan tăng tốc công việc lên nhiều lần nhưng mọi thứ xung quanh sẽ ngập trong nước trộn lẫn chất bẩn. Và bạn không thể đi qua đất đá theo cách này. Tất cả điều này phải được tính đến trước khi bạn bắt đầu chế tạo giàn khoan của riêng mình. Ngoài ra, bạn cần phải quyết định mục tiêu và mục tiêu của mình.

Nếu bạn cần một đơn vị thi công chỉ một hoặc hai giếng thì bạn không phải lo lắng quá nhiều về tính kỹ lưỡng trong thi công. Nhưng một giàn khoan chắc chắn và bền bỉ có thể là lý do chính đáng để bạn bắt đầu công việc kinh doanh khoan giếng của riêng mình.

Bạn sẽ tìm thấy thông tin chi tiết về các phương pháp khoan giếng lấy nước ở một trong Các bài viết phổ biến trang web của chúng tôi.

Chế tạo giàn khoan gõ dây

Chân máy có bailer là một thiết kế đơn giản, giống như mọi thứ khéo léo.Kích thước của nó có thể được ước tính “bằng mắt”, ở đây không cần tính toán kỹ thuật đặc biệt chính xác. Ví dụ, chiều cao của chân máy mà người bảo vệ sẽ gắn vào phải cao hơn máy khoan này khoảng một mét.

Nếu như công việc khoan được thực hiện ở tầng hầm của ngôi nhà, kích thước của kết cấu sẽ bị giới hạn bởi chiều cao của trần nhà.

Việc khoan dây tác động được thực hiện bằng cách sử dụng một viên đạn hạng nặng - một máy kéo. Nó được ném từ trên cao xuống, đất xẹp xuống và lấp đầy khoang bên trong người bảo vệ, sau đó thiết bị được lấy ra và làm sạch

Ở không gian thoáng đãng, thanh chắn có thể được treo cao hơn để tăng lực tác động. Nhưng đừng tăng quá cao sẽ không hiệu quả đâu. Bản thân người bảo lãnh phải khá nặng. Để nới lỏng đất một cách hiệu quả, tốt hơn là tạo các rãnh trên đế hoặc mài bằng cạnh sắc.

Chiều dài tối ưu để khoan được coi là từ 1,8 đến 2,2 mét, để người khoan có thể tự do chạm tới đỉnh mũi khoan để gắn hoặc ngắt cáp. Tuy nhiên, khi khoan thủ công, chiều dài thanh chắn tốt nhất được coi là 1,0 - 1,2 m, kích thước này cho phép bạn dùng tay chạm tới đáy đạn nếu nó không rỗng khi dính mùn chẳng hạn.

Trong khoan đập cáp, người ta sử dụng thanh chắn có chiều dài khoảng 1,2 - 2,0 mét. Đạn phải đủ nặng để phá vỡ đất và kéo nó lên bề mặt với số lượng lớn

Tấm bảo vệ thường được làm từ một đoạn ống kim loại, độ dày kim loại mong muốn là 4 - 6 mm.

Để chế tạo một thiết bị khoan như vậy, cần thực hiện các thao tác sau:

1. Chuẩn bị một đoạn ống có kích thước phù hợp.
2. Tạo một van ở dưới cùng của đạn.
3. Hàn một lưới bảo vệ lên trên.
4. Đun sôi tay cầm hoặc “tai” để cố định dây.
5. Làm sắc nét phần dưới của đạn hoặc hàn một số "răng" từ các mảnh kim loại hoặc các mảnh dây dày.
6. Làm chân máy từ ống kim loại.
7. Lắp khối, tời và động cơ để nâng đạn ra khỏi trục.
8. Buộc một sợi dây vào người bảo lãnh và lắp ráp cấu trúc.

Van bảo lãnh đáng được quan tâm đặc biệt. Đạn có đường kính nhỏ sử dụng van bi. Một quả bóng kim loại có đường kính lớn hơn một nửa đường kính của người bảo vệ một chút sẽ phù hợp với vai trò của nó.

Nếu không tìm được quả bóng phù hợp, nó có thể được làm từ vật liệu phế liệu. Ví dụ, cho những mục đích này, hỗn hợp đạn chì và nhựa epoxy thường được sử dụng, vai trò của khuôn đúc được thực hiện bởi một số loại bóng trẻ em làm bằng nhựa hoặc cao su.

Van sậy của người bảo lãnh bao gồm một miếng kim loại tròn có chức năng đóng khe hở ở đáy kính, cũng như một lò xo giữ nó đóng lại.

Một vòng đệm có lỗ có đường kính nhỏ hơn kích thước của quả bóng được hàn ở phía dưới để nó không bay ra ngoài. Với mục đích tương tự, một nút chặn được đặt ở trên cùng, cách lưới bảo vệ một khoảng cách nào đó - một miếng kim loại hạn chế chuyển động đi lên của quả bóng. Một lưới thép ngăn những mảnh đất lớn rơi ra khỏi tấm chắn.

Bi van không được rơi xuống dưới mức của cạnh nhọn hoặc răng kim loại, nếu không nó sẽ hấp thụ lực tác động. Mặt khác, “răng” không được làm quá dài, nếu không sẽ không cho một phần đất lọt vào bên trong tấm lót.

Một cửa sổ được khoét ở phần trên của thân bảo lãnh. Nó sẽ cần thiết khi người bảo lãnh đầy đủ cần dọn sạch đất tích tụ bên trong.

Để làm van bi cho người bảo lãnh, bạn cần một quả bóng kim loại có đường kính khoảng 60 mm.Phần tử như vậy có thể được tháo ra khỏi ổ trục lớn

Một lựa chọn van khác là van cánh hoa. Nó được làm từ một mảnh kim loại. Van sậy trông giống như một cánh cửa tròn gắn vào một lò xo ở dưới cùng của tấm chắn. Khi đạn di chuyển xuống dưới, van sẽ mở ra dưới áp lực của đất, sau đó lò xo sẽ ​​đóng van lại và giữ đất bên trong. Đôi khi một van như vậy được bịt kín bằng một miếng cao su, nhưng điều này là không cần thiết.

Nếu trong quá trình khoan người bảo lãnh tự chế Hóa ra là nó thu được quá ít đất, có lẽ thiết kế chỉ cần sửa lại một chút là được. Đôi khi bạn cần mở khe hở một chút ở phía dưới thiết bị. Nếu đạn trở nên quá nhẹ, nó phải được giảm trọng lượng.

Để làm được điều này, phần trên của tấm bảo vệ đôi khi được đổ đầy bê tông. Nhưng bạn có thể chỉ cần gắn tải bổ sung lên trên khớp di động.

Chân máy để khoan dây tác động có thể được làm từ ống kim loại, nhưng để sử dụng trong thời gian ngắn, gỗ bền, chẳng hạn như gỗ 150-200 mm, cũng phù hợp

Trên đất nhớt, loại máy đầm không có van có thể có hiệu quả. Đất dày đặc được nén bên trong đạn và giữ ở đó một cách tự nhiên. Một thiết bị như vậy được làm sạch thông qua một lỗ dọc hẹp ở bên cạnh.

Nếu có thể và cần thiết, bạn nên làm hai loại balô khác nhau để sử dụng trên các loại đất khác nhau. Máy bảo vệ cũng được sử dụng để làm sạch giếng đã hoàn thiện khỏi cát và bụi bẩn. Nhưng trong tình huống này không cần thiết phải chế tạo một viên đạn lớn như vậy, một thiết bị dài khoảng 0,8 -1,0 mét sẽ làm được.

Cấu tạo máy khoan mũi khoan

Khung của việc lắp đặt như vậy có thể được chế tạo dưới dạng giá ba chân, nhưng thường thì nó được làm bằng các thanh dẫn dọc gắn trên giá đỡ và được kết nối ở phía trên bằng cấu trúc nằm ngang. Khung máy phải giữ chắc chắn cột làm việc từ mũi khoan và các thanh có thể mở rộng khi lấy chúng ra khỏi giếng.

Sơ đồ thể hiện rõ kết cấu giàn khoan trên khung kim loại với khớp xoay, mũi khoan, tời điện và động cơ giảm tốc (+)

Bài tập được thực hiện như sau:

1. Một vài vòng của dải kim loại được hàn vào một đoạn ống kim loại hẹp dài khoảng 1,5 mét để tạo ra thứ giống như ren vít.
2. Dao được gắn vào các cạnh của mũi khoan, các cạnh cắt của chúng phải vuông góc với phương ngang.
3. Dao được mài sắc.
4. Một tee có ren trong được bắt vít hoặc hàn vào mép trên của mũi khoan.
5. Các phần ống kim loại có cùng đường kính được chuẩn bị. cũng như ống khoan, nhằm tăng thêm chiều dài của dây khoan. Đây là những thanh tạ.
6. Các sợi chỉ được cắt trên các đoạn ống này để nối chúng hoặc khoan một lỗ để cố định bằng chốt khóa.

Tuy nhiên, để tăng chiều dài của cần khoan, khớp nối hoặc kết nối khóa cũng được sử dụng khá thành công. Giàn khoan có thể được làm bằng ống kim loại, kênh hoặc gỗ. Điều chính là nó giữ dây khoan một cách an toàn.

Một khối được lắp ở phần trên của khung, được nối với tời để nâng dây ống bằng mũi khoan. Người ta tin rằng một tòa tháp chỉ cần thiết khi khoan giếng sâu hơn tám mét. Một cấu trúc nhỏ có thể được khoan mà không cần nó, nhưng công việc vẫn sẽ khó khăn.

Việc tăng chiều dài của cần khoan lên đáng kể làm cho sợi dây trở nên nặng hơn nên người ta dùng động cơ điện kèm theo tời để nâng nó lên. Nếu bạn định thực hiện khoan “ướt”, máy khoan cũng được quay bằng động cơ điện.

Các chuyên gia coi lựa chọn tốt nhất cho những mục đích này là một thiết bị tiêu chuẩn có công suất 2,2 kW ở tốc độ 60-70 vòng / phút, có thể được cấp nguồn từ ổ cắm 220 V thông thường. Các mẫu như 3MP 31.5, 3MP 40 hoặc 3MP 50 có thể phù hợp .

Xoay là một bộ phận giúp truyền mômen truyền động từ động cơ điện đến cần khoan. Thông qua đó, dung dịch khoan cũng được cung cấp vào mỏ. Thanh khoan được cố định vào bộ phận chuyển động của thiết bị này. Một ống kín đặc biệt được thiết kế để khoan dung dịch.

Sơ đồ thể hiện thiết kế khớp xoay cho giàn khoan cỡ nhỏ. Thông qua ống bên, chất lỏng xả được cung cấp vào trục (+)

Vì khớp xoay chuyển động liên tục trong quá trình khoan nên nếu thực hiện không tốt, nó có thể bị gãy rất nhanh. Để ngăn điều này xảy ra, phải tuân theo hai quy tắc: chỉ sử dụng thép cường độ cao để sản xuất và đảm bảo khoảng cách tối thiểu giữa các bộ phận tĩnh và chuyển động của thiết bị.

Như đã đề cập, không có quy định siêu khắt khe nào khi thi công giàn khoan tự chế cho giếng. Thông thường, một cấu trúc lai được xây dựng cho phép sử dụng đồng thời cả phương pháp gõ dây và khoan quay.

Trong thiết kế này, khung tương tự được sắp xếp, cho phép bạn chuyển từ phương pháp này sang phương pháp khác mà không thực hiện bất kỳ thay đổi thiết kế nào.

Đây là biến thể của máy khoan kiểu kết hợp, có thể sử dụng cho cả khoan đập cáp và khoan khoan

Nếu bạn muốn tham gia một cách chuyên nghiệp giếng khoan, thì tốt hơn hết bạn nên mua tất cả các bộ phận từ bên ngoài thay vì tự làm hoặc thuê. Bạn có thể đặt hàng tất cả các yếu tố này từ một thợ tiện có kinh nghiệm. Bạn sẽ cần mua một động cơ điện đáng tin cậy có hộp số, máy bơm động cơ, ống mềm và ống mềm nếu bạn định thực hiện công việc sử dụng áp suất thủy lực.

Tốt hơn hết bạn nên làm khung và khoan sau khi đã mua xong xoay, động cơ điện và tời. Điều này sẽ cho phép bạn khớp tất cả các phần của quá trình cài đặt với nhau một cách chính xác và nhanh chóng. Để có thể kéo dài các thanh dài hơn vào máy khoan, nên làm khung có lề khoảng 3,3 m.

Nên sử dụng thép chất lượng cao để làm khớp xoay và ổ khóa, vì các bộ phận này của kết cấu chịu tải trọng cao nhất trong quá trình khoan.

Bạn cũng có thể tự làm một chiếc xoay cho giàn khoan tự chế, nhưng sẽ dễ dàng và đáng tin cậy hơn khi sử dụng kiểu công nghiệp của một thiết bị như vậy

Thép cứng không thích hợp lắm để chế tạo giàn khoan tự chế, vì sau khi gia công cần mài thêm, tốt hơn nên sử dụng thép thông thường. Tốt nhất nên sử dụng ren hình thang thay vì ren côn trên thanh.

Nó có đủ đặc tính về độ bền và bất kỳ công cụ tiện nào cũng có thể xử lý các sợi như vậy. Nhưng để làm một thanh có ren côn, bạn sẽ phải tìm đến một chuyên gia.

Để khoan đến độ sâu hơn 30 mét, nên làm thanh từ ống có thành dày 5-6 mm.Các ống thông thường có thành 3,5 mm có thể không chịu được tải trọng như vậy. Để chế tạo máy khoan, tốt hơn là không nên lấy thép hợp kim mà là thép thông thường để không gặp vấn đề gì trong quá trình hàn.

Để khoan đất cứng, nên sử dụng mũi khoan công nghiệp có độ bền cao. Hiệu quả tốt đạt được bằng cách sử dụng đạn có ba lưỡi dao. Trong quá trình vận hành, vòng quay theo chu kỳ được sử dụng, cho phép nới lỏng đất một cách hiệu quả nhất có thể.

Dụng cụ khoan dành cho công việc thủ công có nhiều kiểu dáng khác nhau. Có các mẫu thìa và cuộn dây cũng như mũi khoan. Máy khoan thìa có hiệu quả trên đất dẻo: đất cát, đất mùn, đất sét. Máy cắt của máy khoan như vậy thường được chế tạo dưới dạng xô. Bạn có thể tự mình thực hiện một mũi khoan như vậy từ một ống có đường kính phù hợp.

Trên đất mùn dày đặc, bạn cũng có thể sử dụng máy khoan cuộn. Thiết bị này được thiết kế giống như một cái mở nút chai và bộ phận cắt được chia thành hai nhánh, gọi là đuôi én. Một giải pháp thay thế cho máy khoan rắn là máy khoan đá, nhưng nó có thể không hiệu quả bằng.

Trên đá cứng, mũi khoan có góc nhọn 110-130 độ hoạt động tốt nhất. Cái đục có thể có hình dạng rất khác nhau, vì chúng được thiết kế để phá hủy các loại đá có độ cứng khác nhau.

Mũi khoan phù hợp để làm việc trên đất cứng và đất mềm. Một mũi khoan như vậy có thể được làm từ vật liệu phế liệu

Để khoan các mặt cắt địa chất phức tạp, đôi khi tốt hơn nên sử dụng hai giai đoạn khoan với hai mũi khoan khác nhau. Đầu tiên, việc khoan được thực hiện bằng một mũi khoan hẹp, đường kính khoảng 80 mm.Sau khi khoan thăm dò như vậy, công việc được thực hiện bằng mũi khoan có đường kính lớn hơn để có được giếng có kích thước yêu cầu.

Sức nâng của tời tối thiểu phải là một tấn. Ngoài tời điện, một số thợ thủ công còn lắp ngay một tời cơ khác. Nó xử lý hiệu quả hơn trong một số trường hợp, chẳng hạn như khi ống vỏ bị kẹt. Nên sử dụng hai bảng điều khiển khác nhau cho động cơ điện và tời.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Tổng quan trực quan về giàn khoan tự chế:

Video số 2. Tùy chọn giàn khoan loại kết hợp để khoan dây và khoan:

Video số 3. Sử dụng máy khoan để khoan đập cáp:

Giàn khoan giếng tự chế không phải là một thiết bị quá phức tạp, nhường chỗ cho công việc kỹ thuật. Nhưng nên nhớ rằng các thành phần và cơ chế của một thiết bị như vậy chịu tải trọng đáng kể trong quá trình khoan. Vì vậy, vật liệu phải bền và công việc phải được thực hiện tốt nhất có thể.

Bạn có muốn chia sẻ kinh nghiệm lắp ráp và sử dụng máy khoan của bản thân trong thực tế không? Bạn có thắc mắc về chủ đề bài viết hoặc muốn làm rõ những điểm chưa rõ ràng? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới.