Impianto di perforazione fai-da-te: realizzare un trapano fatto in casa per perforare pozzi
Perforare un pozzo in un sito è un compito su larga scala.Non tutti i proprietari di casa possono permettersi i servizi di un team di professionisti e assumere "artigiani" significa, nella maggior parte dei casi, semplicemente buttare via soldi.
È più facile fare tutto il lavoro da solo: lavori di più per te stesso e hai meno spese. Inoltre, se costruisci tu stesso un impianto di perforazione, i costi sembreranno letteralmente ridicoli rispetto ai prezzi reali della perforazione.
Ti diremo come realizzare una macchina per lo scavo manuale di una presa d'acqua in un sito. Le informazioni che presentiamo si basano sull'esperienza pratica di perforatori indipendenti. Per completare la percezione di un argomento difficile, le informazioni proposte sono integrate con diagrammi utili, raccolte di foto e video.
Il contenuto dell'articolo:
Cosa e come è meglio perforare un pozzo?
Un perforatore alle prime armi deve essere paziente e prepararsi a eseguire il lavoro non più semplice.
Avrai bisogno anche di strumenti e materiali poco costosi per realizzare un impianto di perforazione e una piattaforma di perforazione, oltre al buon senso e ad un paio di amici che ti aiutino.
Trivellare pozzi è un lavoro simile all'arte, poiché il risultato è imprevedibile e ogni struttura è unica. Il compito è quello di realizzare un pozzo lungo e stretto nel terreno fino alla falda acquifera e calare al suo interno un tubo di rivestimento per rafforzare le pareti dello scavo.
Nel processo dovrai estrarre molto terreno, e questo terreno può essere molto diverso: da pezzi di granito alla sabbia mista ad acqua.
Molto dipende dalla profondità della falda acquifera. A volte è necessario camminare per meno di 10 metri per arrivarci, a volte bene la falda acquifera raggiunge diverse decine o addirittura centinaia di metri. Tutto ciò influisce sulle modalità e sui tempi di perforazione. Per costruire un pozzo, ci sono due metodi principali: a corda elastica e rotativo, nella moderna interpretazione a trivella.
Nel primo caso perforazione in corso utilizzando un proiettile stretto e pesante chiamato bailer. È sospeso su una corda o un cavo, che viene lanciato su un blocco fissato a un treppiede. Per estrarre il trapano dall'albero viene utilizzato un argano con motore, ma se lo si desidera è possibile farlo anche manualmente.
Il proiettile viene lasciato cadere più volte sul fondo della miniera da un'altezza di diversi metri. Allenta il terreno, parte del quale cade nella cavità della sassa. Dopo essere penetrato nel terreno per circa 0,5 m, il trapano viene rimosso dal tronco. Il guscio viene pulito e gettato nuovamente nella miniera. Il processo viene ripetuto finché non raggiungono l'acqua.
Il metodo della corda elastica è molto antico, viene utilizzato da secoli, se non da millenni. Realizzare una cassetta è relativamente semplice: avrai bisogno di una lamiera d'acciaio di 4-5 mm di spessore o di un tubo a pareti spesse Ø 110-120 mm, nonché di abilità nel lavorare con una saldatrice. E puoi anche lavorare da solo con una sentinella, anche se con un assistente le cose andranno molto più velocemente.
I vantaggi della perforazione a percussione non sono solo la sua disponibilità. La sacca è affidabile, attraversa quasi tutti i terreni tranne le rocce rocciose. Se è necessario superare uno strato di terriccio o terriccio sabbioso, la sacca viene sostituita con un bicchiere di dimensioni adeguate: un cilindro stretto senza valvola sul fondo.
Il vetro distrugge efficacemente le rocce argillose che, per la loro capacità di compattarsi e aderire alle pareti, vengono trattenute nella sua cavità.Nella perforazione manuale con corda a percussione, la sacca e il vetro vengono alternati secondo necessità.
Non appena il passaggio attraverso la sassa si riduce notevolmente, significa che ha incontrato un tetto di terriccio o terriccio sabbioso, motivo per cui viene sostituito con un vetro. Non appena la terra distrutta nel pozzo non permane più nella cavità del vetro, viene sostituita con una sacca.
In una "sessione" puoi approfondire l'albero di un metro, anche se più spesso questa cifra è più modesta, circa 20-40 cm, questo è lo svantaggio del metodo shock-rope: richiede molto tempo per funzionare. Su terreni argillosi e plastici è più efficace l'utilizzo di una trivella o altrimenti di una fresa a spirale.
Lo strumento di lavoro dell'installazione della coclea è una colonna di aste con un trapano all'estremità inferiore. L'utensile viene letteralmente avvitato nel terreno, parzialmente trattenuto dalle sue lame.
Periodicamente, la coclea insieme al terreno allentato viene rimossa in superficie e la faccia con la discarica crollata viene ripulita con una sacca. Poi ancora forare con una trivella, penetrando più in profondità nel terreno ad ogni giro.
Le aste vengono gradualmente aumentate man mano che l'albero si approfondisce. Innanzitutto, la lunghezza della corda di perforazione viene aumentata collegando un'asta. Quando la sua parte superiore è quasi all'altezza della testa del pozzo, attaccare la seconda, poi la terza, ecc.
Il trapano può essere ruotato manualmente o utilizzando il rotore di un motore elettrico.Per mantenere l'asta nella corretta posizione verticale, le piattaforme di perforazione mobili industriali utilizzano un telaio verticale fissato al basamento. Usando questo principio, puoi creare la tua macchina.
Contemporaneamente all'approfondimento, il pozzo viene rivestito, ad es. nell'apertura forata è installato un tubo, il cui diametro è 1-2 cm maggiore della stessa dimensione del proiettile. Le maglie dell'involucro sono collegate in un'unica struttura mediante avvitatura o saldatura.
Se una grande quantità di acqua viene immessa in un pozzo rivestito sotto pressione, il fondo può essere pulito senza l'uso di una sassa. Questo metodo è stato utilizzato con successo da team di professionisti. L'acqua erode il terreno allentato e lo lava in superficie.
Il fluido di perforazione velocizza più volte il lavoro, ma tutto intorno sarà inondato di acqua mista a terra. E non puoi attraversare terreni rocciosi in questo modo. Tutto ciò deve essere preso in considerazione prima di iniziare a costruire il proprio impianto di perforazione. Inoltre, devi decidere i tuoi scopi e obiettivi.
Se hai bisogno di un’unità per la costruzione di uno o due soli pozzi, non devi preoccuparti troppo della scrupolosità dell’esecuzione. Ma un impianto di perforazione solido e durevole può essere un buon motivo per avviare la propria attività di trivellazione di pozzi.
Troverai informazioni dettagliate sui metodi di perforazione dei pozzi di presa dell'acqua in uno dei articoli popolari il nostro sito.
Produzione di impianti di perforazione a fune a percussione
Un treppiede con cassetta è un design semplice, come ogni cosa ingegnosa.Le sue dimensioni possono essere stimate “a occhio”; qui non sono necessari calcoli ingegneristici particolarmente precisi. Ad esempio, l'altezza del treppiede su cui verrà fissata la cassetta dovrebbe essere circa un metro maggiore di quella di questo trapano.
Se lavori di perforazione vengono realizzati nel seminterrato della casa, le dimensioni della struttura saranno limitate dall'altezza del soffitto.
In uno spazio aperto, la cassetta può essere appesa più in alto per aumentare la forza d'impatto. Ma non renderlo troppo alto, non è efficace. La cassetta stessa dovrebbe essere piuttosto pesante. Per allentare efficacemente il terreno, è meglio realizzare delle tacche sulla suola o smerigliare un bordo affilato.
La lunghezza ottimale per la perforazione è considerata compresa tra 1,8 e 2,2 metri, in modo che il perforatore possa raggiungere liberamente la parte superiore del trapano per collegare o scollegare il cavo. Tuttavia, nella perforazione manuale, la migliore lunghezza della sacca è considerata compresa tra 1,0 e 1,2 m, dimensione che consente di raggiungere il fondo del proiettile con la mano se non si svuota quando, ad esempio, si attacca il terriccio.
Una cassetta è spesso realizzata con un pezzo di tubo metallico; lo spessore desiderato del metallo è di 4 - 6 mm.
Per realizzare un tale dispositivo di perforazione, è necessario eseguire le seguenti operazioni:
- Preparare un pezzo di tubo di dimensioni adeguate.
- Crea una valvola nella parte inferiore del proiettile.
- Saldare una rete protettiva sulla parte superiore.
- Fai bollire la maniglia o le "orecchie" per fissare la corda.
- Affila il fondo del proiettile o salda diversi "denti" da pezzi di metallo o pezzi di filo spesso.
- Realizza un treppiede con tubi metallici.
- Installa un blocco, un argano e un motore per sollevare il proiettile dall'albero.
- Lega una corda alla cassetta e assembla la struttura.
La valvola di scarico merita un'attenzione particolare. I proiettili di piccolo diametro utilizzano una valvola a sfera. Una sfera metallica con un diametro leggermente superiore alla metà del diametro della sacca è adatta al suo ruolo.
Se non viene trovata una palla adatta, può essere realizzata con materiali di scarto. Ad esempio, per questi scopi viene spesso utilizzata una miscela di pallini di piombo e resina epossidica, il ruolo dello stampo di fusione è svolto da una sorta di palla per bambini in plastica o gomma.
Una rondella con un foro il cui diametro è inferiore alla dimensione della palla è saldata sul fondo in modo che non voli via. Per gli stessi scopi, nella parte superiore, a una certa distanza dalla griglia protettiva, viene posizionato un tappo, un pezzo di metallo che limita il movimento della palla verso l'alto. Una griglia metallica impedisce la caduta di grandi pezzi di terreno dalla sassola.
La sfera della valvola non deve scendere sotto il livello del bordo appuntito o dei denti metallici, altrimenti assorbirà la forza dell'impatto. I “denti” invece non devono essere troppo lunghi, altrimenti non permetteranno l'ingresso di parte del terreno nella sassola.
Nel terzo superiore del corpo della cassetta è ricavata una finestra. Sarà necessario quando è necessario ripulire una sassa piena dal terreno che si è accumulato all'interno.
Un'altra opzione di valvola è una valvola a petalo. È fatto da un pezzo di metallo. La valvola a lamella sembra una porta rotonda fissata a una molla nella parte inferiore della sacca. Quando il proiettile si muove verso il basso, la valvola si apre sotto la pressione del terreno, quindi la molla la chiude e trattiene il terreno all'interno. A volte tale valvola viene sigillata con un pezzo di gomma, ma ciò non è necessario.
Se durante la perforazione sacca fatta in casa Si scopre che cattura troppo poco terreno, forse il design ha solo bisogno di essere corretto un po'. A volte è necessario aprire leggermente lo spazio nella parte inferiore del dispositivo. Se il proiettile risulta essere troppo leggero, dovrebbe essere appesantito.
Per fare ciò, la parte superiore della cassetta viene talvolta riempita di cemento. Ma puoi semplicemente attaccare un carico aggiuntivo sopra su un giunto mobile.
Su terreni viscosi, un tipo di sacca senza valvola può essere efficace. Il terreno denso viene racchiuso all'interno del proiettile e trattenuto lì naturalmente. Tale dispositivo viene pulito attraverso uno stretto foro verticale sul lato.
Se possibile e necessario, dovreste realizzare due bailer diversi per utilizzarli su terreni diversi. La sassa viene utilizzata anche per pulire il pozzo finito da sabbia e sporco. Ma in questa situazione non è necessario realizzare un proiettile così grande, andrà bene un dispositivo lungo circa 0,8 -1,0 metri.
Costruzione di una macchina perforatrice a coclea
Il telaio di tale installazione può essere realizzato sotto forma di treppiede, ma più spesso è costituito da guide verticali montate su un supporto e collegate nella parte superiore da una struttura orizzontale. Il telaio della macchina deve sostenere saldamente la colonna di lavoro punta da trapano e aste allungabili durante l'estrazione dai pozzi.
Il trapano è realizzato come segue:
- Un paio di giri di una striscia di metallo vengono saldati a una sezione di uno stretto tubo metallico lungo circa 1,5 metri per creare qualcosa di simile a una filettatura.
- I coltelli sono attaccati ai bordi della coclea, i cui bordi taglienti dovrebbero essere inclinati rispetto all'orizzontale.
- I coltelli vengono affilati.
- Un raccordo a T con filettatura interna viene avvitato o saldato al bordo superiore del trapano.
- Si preparano tratti di tubo metallico dello stesso diametro. nonché il tubo della coclea, in modo da aumentare ulteriormente la lunghezza della batteria di perforazione. Questi sono bilancieri.
- Su questi pezzi di tubo vengono tagliati i fili per collegarli oppure viene praticato un foro per il fissaggio con un perno di bloccaggio.
Tuttavia, per aumentare la lunghezza dell'asta di perforazione, viene utilizzato con successo anche un accoppiamento o una connessione di bloccaggio. La torre di perforazione può essere realizzata con tubi metallici, canali o legno. La cosa principale è che trattiene saldamente la corda di perforazione.
Nella parte superiore del telaio è installato un blocco collegato ad un argano per sollevare la catena di tubi con la punta del trapano. Si ritiene che una torre sia necessaria solo quando bene perforazione profondo più di otto metri. Una piccola struttura può essere perforata senza di essa, ma il lavoro sarà comunque difficile.
Aumentando la lunghezza dell'asta di perforazione, la corda diventa notevolmente più pesante, quindi per sollevarla viene utilizzato un motore elettrico con un argano. Se si prevede di eseguire la perforazione “a umido”, anche la rotazione del trapano viene effettuata utilizzando un motore elettrico.
Gli esperti ritengono che l'opzione migliore per questi scopi sia un dispositivo standard con una potenza di 2,2 kW a 60-70 giri al minuto, che può essere alimentato da una normale presa da 220 V. Possono essere adatti modelli come 3MP 31,5, 3MP 40 o 3MP 50 .
Una girella è un elemento con l'aiuto del quale la coppia motrice viene trasmessa dal motore elettrico all'asta di perforazione. Attraverso di esso, anche il fluido di perforazione viene fornito alla miniera. Le aste di perforazione sono fissate alla parte mobile di questo dispositivo. Uno speciale tubo sigillato è progettato per il fluido di perforazione.
Dato che il perno si muove costantemente durante la perforazione, se eseguito in modo inadeguato, può rompersi molto rapidamente. Per evitare che ciò accada, è necessario seguire due regole: utilizzare solo acciaio ad alta resistenza per la sua fabbricazione e garantire uno spazio minimo tra gli elementi statici e quelli mobili del dispositivo.
Come già accennato, non esistono regole molto rigide per la costruzione di impianti di perforazione per pozzi autocostruiti. Molto spesso viene costruita una struttura ibrida che consente l'uso simultaneo sia del metodo a percussione che della perforazione rotativa.
In questo progetto è disposto lo stesso telaio, consentendo di passare da un metodo all'altro senza apportare modifiche al progetto.
Se vuoi impegnarti professionalmente perforare pozzi, allora è meglio acquistare tutte le parti esternamente, piuttosto che farlo da soli o noleggiarlo. Puoi ordinare tutti questi elementi da un tornitore esperto. Se prevedi di eseguire il lavoro utilizzando la pressione idraulica, dovrai acquistare un motore elettrico affidabile con un cambio, una motopompa, un tubo flessibile e un tubo flessibile.
È meglio realizzare il telaio e forare dopo aver acquistato il perno, il motore elettrico e il verricello. Ciò consentirà di adattare correttamente e rapidamente tutte le parti dell'installazione tra loro. Per poter estendere aste più lunghe sul trapano, si consiglia di realizzare un telaio con un margine di circa 3,3 m.
Per realizzare la parte girevole e i blocchi è necessario utilizzare acciaio di alta qualità, poiché queste parti della struttura sopportano i carichi più elevati durante il processo di perforazione.
L'acciaio temprato non è molto adatto per la realizzazione di impianti di perforazione fatti in casa, poiché dopo la lavorazione richiede un'ulteriore macinazione, è meglio usare l'acciaio normale. È preferibile utilizzare filettature trapezoidali anziché coniche sulle aste.
Ha caratteristiche di resistenza sufficienti e qualsiasi tornitore può gestire tali fili. Ma per realizzare una canna con filettatura conica, dovrai cercare uno specialista.
Per la perforazione a una profondità superiore a 30 metri, si consiglia di realizzare aste da tubi con uno spessore della parete di 5-6 mm.I tubi ordinari con una parete di 3,5 mm potrebbero non sopportare tali carichi. Per realizzare un trapano, è meglio non prendere acciaio legato, ma acciaio normale, in modo che non ci siano problemi durante il processo di saldatura.
Per la perforazione di terreni duri è opportuno utilizzare una punta da trapano industriale ad alta resistenza. Un buon effetto si ottiene utilizzando un proiettile con tre lame. Durante il suo funzionamento viene utilizzata la rotazione ciclica, che consente di allentare il terreno nel modo più efficiente possibile.
Gli strumenti di perforazione per il lavoro manuale sono disponibili in diversi modelli. Esistono modelli a cucchiaio e a bobina, oltre a una punta da trapano. Le esercitazioni a cucchiaio sono efficaci su terreni plastici: terriccio sabbioso, terriccio, argilla. La taglierina di un tale trapano è solitamente realizzata sotto forma di un secchio. Puoi realizzare tu stesso un trapano del genere da un tubo di diametro adeguato.
Su terreni densi è anche possibile utilizzare un trapano a spirale. Questo dispositivo è progettato come un cavatappi e l'elemento tagliente è biforcuto, la cosiddetta coda di rondine. Un'alternativa alla trivella a serpente è la trivella per ghiaccio, ma potrebbe non essere altrettanto efficace.
Sulle rocce dure, una punta da trapano con un angolo di punta di 110-130 gradi offre le migliori prestazioni. Gli scalpelli possono avere forme molto diverse, poiché sono progettati per distruggere rocce di vari gradi di durezza.
Per perforare sezioni geologiche complesse, a volte è meglio utilizzare due fasi di perforazione con due perforatrici diverse. Innanzitutto, la perforazione viene eseguita con una punta stretta, di circa 80 mm di diametro.Dopo tale perforazione esplorativa, il lavoro viene eseguito con una punta di diametro maggiore per ottenere un pozzo della dimensione richiesta.
La capacità di sollevamento dell'argano deve essere di almeno una tonnellata. Oltre al verricello elettrico, alcuni artigiani ne installano immediatamente un altro, meccanico. In alcuni casi è più efficace, ad esempio se il tubo dell'involucro è bloccato. Si consiglia di utilizzare due diversi quadri di comando per il motore elettrico e l'argano.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Video n.1. Una panoramica visiva di un impianto di perforazione autocostruito:
Video n.2. Opzione di un impianto di perforazione di tipo combinato per la perforazione a fune e trivella a percussione:
Video n.3. Utilizzo di una sentinella per la perforazione a percussione di cavi:
Un impianto fatto in casa per la perforazione di pozzi non è un'unità molto complessa e lascia spazio a lavori di ingegneria. Ma va ricordato che i componenti e i meccanismi di tale dispositivo subiscono carichi significativi durante il processo di perforazione. Pertanto i materiali devono essere durevoli e il lavoro deve essere svolto nel miglior modo possibile.
Vorresti condividere la tua esperienza personale nell'assemblaggio e nell'utilizzo pratico di una perforatrice? Hai domande sull'argomento dell'articolo o vuoi chiarire punti poco chiari? Si prega di scrivere commenti nel blocco sottostante.
Lettura interessante, è bello sapere che nuovi Kulibin stanno ancora nascendo in Rus'. Mi sembra che se utilizzi installazioni fatte in casa, sarà problematico approfondire un centinaio di metri. Anche io e mio fratello una volta abbiamo provato a costruire una trivellatrice, ma le cose non sono andate oltre i disegni. Si è rivelato molto costoso, anche se era comunque più economico che pagare qualcun altro. Dove posso ottenere disegni più dettagliati?
Non molto tempo fa ho dovuto scavare un pozzo io stesso. Ho preso in prestito una piattaforma di perforazione a coclea fatta in casa da un amico. A mio parere, è la macchina più semplice da realizzare e utilizzare senza problemi. Di conseguenza, ho utilizzato questa installazione per realizzare un pozzo profondo 12 metri, dedicando circa mezza giornata a tutti i lavori preparatori e alla perforazione. Di conseguenza, ho risparmiato una discreta quantità.