Boorinstallatie zelf maken: fabricage van een zelfgemaakte boor voor het boren van putten

Het boren van een put op het terrein – een grootschalige taak. De diensten van een professioneel team zijn niet voor elke huiseigenaar betaalbaar, en het inhuren van 'klussers' is in de meeste gevallen alleen maar geldverspilling.

Het is eenvoudiger om al het werk zelf uit te voeren: u werkt ijveriger voor uzelf en de kosten zijn lager. Bovendien, als de boorinstallatie zelf is gemaakt, lijken de kosten letterlijk belachelijk in vergelijking met de werkelijke boorprijzen.

Wij vertellen u hoe u handmatig een machine kunt maken voor het boren van een waterwinningsput op het terrein. De door ons gepresenteerde informatie is gebaseerd op de praktijkervaring van zelfstandige boormannen. Voor een volledig begrip van het lastige onderwerp is de voorgestelde informatie aangevuld met nuttige schema's, fotocollages en video's.

Waarmee en hoe boort u het beste een put?

Een beginnende boorman moet geduld hebben en zich voorbereiden op het uitvoeren van niet het eenvoudigste werk.

Verder zijn er alledaagse hulpmiddelen en goedkope materialen nodig voor het maken van de installatie en het boorgereedschap, evenals gezond verstand en een paar vrienden om te helpen.

Boren van putten – het is een werk dat verwant is aan kunst, omdat het resultaat onvoorspelbaar is en elke constructie uniek. De taak is om in de grond een lange en smalle schacht te maken tot de waterhoudende laag en daarin een mantelbuis te laten zakken om de wanden van de uitgraving te versterken.

Tijdens het proces moet u veel grond verwijderen, en die grond kan heel verschillend zijn: van stukken graniet tot zand vermengd met water.

Veel hangt ook af van de diepte van de waterhoudende laag. Soms moet u minder dan 10 meter afleggen, maar soms bereikt een waterput tientallen of zelfs honderden meters. Dit alles beïnvloedt de boormethoden en de duur ervan. Om een put te maken, zijn er twee hoofdmethoden: de slagkabelmethode en de roterende methode, in moderne interpretatie de schroefmethode.

Zelfgemaakte boorinstallaties voor handmatig boren worden volgens een uniform schema gebouwd. De boortoren wordt uitgevoerd in de vorm van een drievoet.

In het eerste geval wordt het boren uitgevoerd met behulp van een smal en zwaar projectiel, een zogenaamde scheplepel. Deze wordt opgehangen aan een touw of kabel die over een op de drievoet bevestigde katrol wordt geleid. Om het boorprojectiel uit de schacht te halen, wordt een lier met motor gebruikt, hoewel dit desgewenst ook handmatig kan.

Het projectiel wordt meerdere keren vanaf een hoogte van enkele meters op de bodem van de uitgraving laten vallen. Het maakt de grond los, waarvan een deel in de holte van de scheplepel terechtkomt. Na ongeveer 0,5 m in de grond te zijn doorgedrongen, wordt de boor uit de schacht gehaald. Het projectiel wordt gereinigd en opnieuw in de put gegooid. Het proces wordt herhaald totdat het water bereikt.

De slagkabelmethode is erg oud; het wordt al eeuwen, zo niet millennia, gebruikt. Het maken van een scheplepel is relatief eenvoudig; u heeft plaatstaal van 4-5 mm dikte of een dikwandige buis Ø 110-120 mm nodig, evenals vaardigheden met een lasapparaat. En u kunt de scheplepel zelfs alleen gebruiken, hoewel het met een helper aanzienlijk sneller gaat.

De voordelen van slagboren bestaan niet alleen uit de toegankelijkheid ervan. De scheplepel is betrouwbaar; hij gaat door vrijwel elke grond behalve rotsachtige gesteenten. Als u een laag zandige leem of klei moet doordringen, wordt de scheplepel vervangen door een passende maatbeker – een smalle cilinder zonder klep aan de onderkant.

De scheplepel wordt gebruikt voor het optillen van alle soorten niet-cohesieve gronden: zand, grindachtige, kiezelachtige en grindachtige afzettingen. Het wordt gebruikt voor het reinigen van de bodem van de put en tijdens de exploitatie van de uitgraving voor het verwijderen van slibafzettingen.

De cilinder breekt efficiënt kleiachtige gesteenten, die door hun eigen vermogen om samen te persen en aan de wanden te kleven in de holte worden vastgehouden. In het handmatig kabel-gat boren worden de bailer en de cilinder afgewisseld als dat nodig is.

Zodra de voortgang met de bailer aanzienlijk afneemt, betekent dit dat hij de bovenkant van leem of zandige leem heeft bereikt, waarna hij wordt vervangen door de cilinder. Zodra in de holte van de cilinder de in het boorgat verbrijzelde grond niet meer blijft hangen, wordt hij vervangen door de bailer.

In één 'sessie' kan de schacht met een meter worden verdiept, hoewel dit cijfer vaak bescheidener is, ongeveer 20-40 cm. Dit is het nadeel van de kabel-slagboormethode – de lange werktijd. Op kleiachtige plastische gronden is het effectiever om een schroefboor of anders een spiraalboor te gebruiken.

Bij handmatig boren moet men meestal slag- en roterende methoden combineren, daarom is het beter om een minimale set gereedschap te hebben, zoals weergegeven in het schema.

Het werkinstrument van een schroefboorinstallatie bestaat uit een kolom stangen met een boor aan het onderste uiteinde. Het gereedschap wordt letterlijk in de grond geschroefd, die gedeeltelijk op de schoepen blijft hangen.

Periodiek wordt de schroefboor samen met de losgemaakte grond naar het dagoppervlak gehaald, en de boorgatbodem met de ingestorte stort wordt gereinigd met de bailer. Daarna weer boort men met de schroefboor, waarbij men met elke winding dieper de grond in gaat.

De stangen worden geleidelijk verlengd naarmate de schacht dieper wordt. Eerst wordt de lengte van de boorkolom vergroot door het bevestigen van één stang. Wanneer het bovenste deel bijna gelijk is met de boorgatmond, wordt een tweede bevestigd, daarna een derde, enzovoort.

De boor kan handmatig of met behulp van een elektromotorrotor worden rondgedraaid. Om de stang in de juiste verticale positie te houden, wordt in industriële mobiele boorinstallaties een op het frame bevestigd verticaal raam gebruikt. Op basis van dit principe kan men een eigen machine maken.

Het schema toont een variant van een zelfgemaakte boorinstallatie, en het resultaat: een relatief compact apparaat voor het boren van putten.

Gelijktijdig met het verdiepen wordt de putwand bekleed, d.w.z. in de geboorde schacht wordt een buis geplaatst waarvan de diameter 1-2 cm groter is dan dezelfde maat van het gereedschap. De segmenten van de bekleding worden door middel van schroefdraad of lassen tot één geheel verbonden.

Als onder druk een grote hoeveelheid water in de verbuisde put wordt gevoerd, kan de boorgatbodem worden gereinigd zonder gebruik van de bailer. Deze methode wordt met succes toegepast door professionele ploegen. Het water spoelt de losgewoelde grond weg en wast deze naar de oppervlakte.

Boorvloeistof versnelt de werkzaamheden aanzienlijk, maar alles zal onder water komen te staan vermengd met modder. Bovendien kunt u rotsachtige bodems op deze manier niet doordringen. U moet dit allemaal al overwegen voordat u begint met het vervaardigen van uw eigen boorinstallatie. Daarnaast moet u uw doelen en taken bepalen.

Als u een machine nodig hebt voor het maken van slechts één of twee putten, hoeft u niet te veel te piekeren over de precisie van de uitvoering. Maar een degelijke en stevige boorinstallatie kan een goede reden zijn om een eigen boorbedrijf te starten.

Gedetailleerde informatie over boormethoden voor waterwinputten vindt u in een van de populaire artikelen op onze website.

Fabricage van een heiwerk boorinstallatie

Een statief met een boorbailer – de constructie is eenvoudig, zoals alles wat geniaal is. De afmetingen kunt u 'op het oog' inschatten; nauwkeurige technische berekeningen zijn hier niet nodig. De hoogte van het statief waar de bailer wordt bevestigd, moet bijvoorbeeld ongeveer een meter groter zijn dan deze boor.

Als boorwerkzaamheden in de kelder van het huis worden uitgevoerd, worden de afmetingen van de constructie beperkt door de plafondhoogte.

Slagkabelboren wordt uitgevoerd met een zwaar gereedschap – de bailer. Deze wordt van een hoogte naar beneden gegooid, de grond wordt verbrijzeld en vult de holte in de bailer, waarna het apparaat wordt opgehaald en gereinigd.

In de open ruimte kunt u de bailer hoger ophangen om de slagkracht te vergroten. Maar maak hem niet te hoog, dat is niet effectief. De bailer zelf moet voldoende zwaar zijn. Om de grond effectief te los te maken, kunt u het beste kartelingen op de zool aanbrengen of de scherpe rand afslijpen.

De optimale lengte van het gereedschap voor het boren is 1,8 – 2,2 meter, zodat de boorder gemakkelijk bij de top van de boor kan om de kabel te bevestigen of los te maken. Bij handboren wordt echter een lengte van 1,0 – 1,2 meter als beste beschouwd voor de bailer. Deze maat maakt het mogelijk om met de hand de bodem van het gereedschap te bereiken, bijvoorbeeld als het niet leeg raakt door aanhechtende leem.

Bij slagkabelboren wordt een bailer gebruikt met een lengte van ongeveer 1,2 – 2,0 meter. Het gereedschap moet zwaar genoeg zijn om de grond te breken en in grote hoeveelheden naar boven te halen.

De bailer wordt meestal gemaakt van een stuk metalen pijp, bij voorkeur met een wanddikte van 4 – 6 mm.

Om een dergelijk boorapparaat te maken, moeten de volgende handelingen worden uitgevoerd:

1. Een stuk pijp van geschikte maat klaarmaken.
2. Een klep aan de onderkant van het gereedschap maken.
3. Bovenop een beschermnet lassen.
4. Een handvat of 'oortjes' vastlassen om de kabel te bevestigen.
5. De onderkant van het gereedschap slijpen of enkele 'tanden' van metaal of van stukken dikke draad vastlassen.
6. Een statief maken van metalen buizen.
7. Een katrol, lier en motor installeren om het gereedschap uit de schacht te tillen.
8. Bind het touw aan de bailer en monteer de constructie.

De klep van de bailer verdient aparte aandacht. In projectielen met een kleine diameter wordt een kogelklep gebruikt. Een metalen bal met een diameter iets groter dan de helft van de diameter van de bailer is geschikt voor deze rol.

Als er geen geschikte bal is, kan men er een maken van beschikbare materialen. Voor dit doel wordt vaak een mengsel van loodschroot en epoxyhars gebruikt, en een kinderballetje van plastic of rubber dient als gietvorm.

De flapklep van de bailer bestaat uit een rond stuk metaal dat de opening onderaan de cilinder afsluit, en een veer die hem in gesloten toestand houdt.

Onderaan wordt een ring met een gat gelast, waarvan de diameter kleiner is dan de afmetingen van de bal, zodat hij er niet uit kan. Voor hetzelfde doel wordt bovenaan, op enige afstand van het beschermrooster, een stop geplaatst – een stuk metaal dat de opwaartse beweging van de bal beperkt. Het draadrooster voorkomt dat grote stikken grond uit de bailer vallen.

De kogel van de klep mag niet lager zakken dan het niveau van de scherpe rand of de metalen tanden, anders zal hij de slagkracht dempen. Aan de andere kant moeten de 'tanden' niet te lang worden gemaakt, anders laten ze geen deel van de grond in de bailer vallen.

In het bovenste derde deel van de behuizing van de bailer wordt een venster uitgesneden. Dit is nodig wanneer de volle bailer moet worden schoongemaakt van de grond die erin is opgehoopt.

Voor het maken van de kogelklep van de bailer is een metalen bal met een diameter van ongeveer 60 mm nodig. Zo'n onderdeel kan uit een groot lager worden gehaald.

Een andere klepvariatie – de flapklep. Deze wordt gemaakt van een stuk metaal. De flapklep ziet eruit als een ronde deur, bevestigd aan een veer in het onderste deel van de bailer. Wanneer het projectiel naar beneden beweegt, opent de klep onder druk van de grond, en vervolgens sluit de veer hem en houdt de grond binnen. Soms wordt zo'n klep afgedicht met een stuk rubber, maar dit is niet noodzakelijk.

Als tijdens het boren met een zelfgemaakte bailer blijkt dat deze te weinig grond opneemt, moet de constructie waarschijnlijk een beetje worden aangepast. Soms moet de opening onderaan het apparaat iets worden verbreed. Als het projectiel te licht blijkt te zijn, moet het worden verzwaard.

Hiervoor wordt het bovenste deel van de bailer soms met beton gevuld. Maar men kan ook eenvoudig een extra gewicht aan de bovenkant bevestigen met een beweegbare verbinding.

Een driepoot voor slagkabelboren kan worden gemaakt van metalen buis, maar voor kordurend gebuik is ook stevig hout geschikt, bijvoorbeeld balken van 150-200 mm.

Op kleverige grond kan een variant van de beitel zonder klep effectief zijn. De dichte grond wordt in het gereedschap gepakt en blijft daar op natuurlijke wijze vastzitten. Zo'n apparaat wordt gereinigd via een smalle verticale opening aan de zijkant.

Als het mogelijk en nodig is, dient u twee verschillende beitels te maken om ze op verschillende gronden te gebruiken. De beitel wordt ook gebruikt om de afgewerkte put te reinigen van zand en vuil. Maar in deze situatie is het niet nodig om zo'n groot gereedschap te maken; een apparaat van ongeveer 0,8 tot 1,0 meter lang volstaat.

Bouw van een machine voor schroefboren

Het frame van een dergelijke installatie kan worden uitgevoerd als een driepoot, maar vaker wordt het gemaakt van verticale geleiders die aan een onderstel zijn bevestigd en aan de bovenkant zijn verbonden door een horizontale constructie. Het frame van de boormachine moet de werkende kolom van boorapparaat en verlengstangen betrouwbaar vasthouden bij het uittrekken ervan uit de put.

In het schema is duidelijk de opbouw van een boorinstallatie op een metalen frame te zien met een draaikoppeling, boor, elektrische lier en motorreductor (+)

De boor wordt als volgt vervaardigd:

1. Aan een stuk smalle metalen buis van ongeveer 1,5 meter lang worden een paar windingen van metalen strip gelast om een soort schroefdraad te krijgen.
2. Aan de randen van de schroef worden messen bevestigd, waarvan de snijkanten onder een hoek ten opzichte van de horizontaal moeten staan.
3. De messen worden geslepen.
4. Aan de bovenrand van de boor wordt een T-stuk met inwendige schroefdraad geschroefd of gelast.
5. Er worden stukken metalen buis met dezelfde diameter als de schroefbuis voorbereid om later de lengte van de boorkolom te verlengen. Dit zijn stangen.
6. Op deze buisdelen wordt schroefdraad gesneden om ze te verbinden, of er wordt een gat geboord om ze vast te zetten met een borgpen.

Voor het verlengen van de boorstang wordt echter ook met succes een mof- of slotverbinding gebruikt. De boortoren kan worden gemaakt van metalen buizen, kanaalstaal of hout. Het belangrijkste is dat hij de boorkolom betrouwbaar vasthoudt.

In het bovenste gedeelte van het frame wordt een katrol geplaatst die wordt aangesloten op een lier om de buiskolom met het boorgereedschap op te tillen. Er wordt aangenomen dat een boortoren alleen nodig is bij het boren van putten dieper dan acht meter. Een kleine constructie kan zonder worden geboord, maar het werk zal nog steeds moeilijk zijn.

Het verlengen van de boorstang maakt de kolom aanzienlijk zwaarder, daarom wordt een elektromotor met lier gebruikt om deze op te tillen. Als er 'nat' boren wordt uitgevoerd, wordt de rotatie van de boor ook met een elektromotor gedaan.

Deskundigen beschouwen een standaardapparaat met een vermogen van 2,2 kW bij 60-70 omwentelingen als de optimale optie voor deze doeleinden, dat kan worden gevoed via een gewoon stopcontact van 220 V. Geschikte modellen kunnen van het type 3MP 31,5, 3MP 40 of 3MP 50 zijn.

Een zwenkgel wordt een element genoemd waarmee het aandrijfmoment van de elektromotor naar de boorstang wordt overgebracht. Ook wordt via de zwenkgel de boorspoeling in de schacht gevoerd. De boorstangen worden bevestigd aan het beweegbare deel van dit apparaat. Voor de boorspoeling is er een speciale afgedichte aansluitpijp.

Op de afbeelding is de constructie van een zwenkgel voor een compacte boorinstallatie te zien. Via de zijaansluiting wordt de spoelvloeistof in de schacht gevoerd (+)

Omdat de zwenkgel tijdens het boren constant in beweging is, kan hij bij slechte kwaliteit snel breken. Om dit te voorkomen, moeten twee regels worden gevolgd: gebruik alleen hoogwaardig staal voor de productie en zorg voor een minimale speling tussen de statische en bewegende delen van het apparaat.

Zoals reeds vermeld, bestaan er geen bijzonder strikte regels voor het ontwerp van zelfgemaakte boorinstallaties voor putten. Meestal wordt een hybride constructie gebouwd die het mogelijk maakt om zowel de slagkoelmethode als rotatieboren te gebruiken.

In een dergelijke constructie wordt hetzelfde frame gebruikt, waardoor van de ene methode op de andere kan worden overgeschakeld zonder constructieve wijzigingen aan te brengen.

Dit is een variant van een gecombineerde boorinstallatie, die zowel voor slagkabelboren als voor schroefboren kan worden gebruikt.

Als u professioneel putten wilt boren, kunt u alle onderdelen beter extern kopen in plaats van zelf te maken, of huren. U kunt al deze onderdelen bestellen bij een ervaren draaier. U moet een betrouwbare elektromotor met reductiekast kopen, en een motorpomp, slang en tuinslang, als u werkzaamheden met waterdruk wilt uitvoeren.

Het frame en de boor kunt u het beste maken nadat de zwenkgel, elektromotor en lier zijn aangeschaft. Dit zorgt ervoor dat alle onderdelen van de installatie correct en snel op elkaar kunnen worden afgestemd. Om langere stangen op de boor te kunnen plaatsen, wordt aanbevolen het frame met een overmaat van ongeveer 3,3 meter te maken.

Voor de fabricage van de zwenkgel en de koppelingen moet kwaliteitsstaal worden gebruikt, omdat deze onderdelen de hoogste belastingen tijdens het boren dragen.

Een zwenkgel voor een zelfgemaakte boorinstallatie kunt u ook zelf maken, maar het is eenvoudiger en betrouwbaarder om een industrieel model van een dergelijk apparaat te gebruiken.

Gehard staal is niet erg geschikt voor het maken van zelfgemaakte boorinstallaties, omdat het na bewerking extra slijpen nodig heeft. Het is beter om gewoon staal te nemen. Voor de stangen kunt u het beste trapeziumdraad gebruiken in plaats van conische draad.

Het heeft voldoende sterkte-eigenschappen en elke draaier kan zo'n draad vervaardigen. Maar voor het maken van een stang met conische draad zult u een specialist moeten zoeken.

Voor het boren op dieptes van meer dan 30 meter wordt aanbevolen om stangen te maken van buizen met een wanddikte van 5-6 mm. Gewone buizen met een wanddikte van 3,5 mm kunnen dergelijke belastingen mogelijk niet aan. Voor het maken van de boor kunt u beter geen gelegeerd staal nemen, maar gewoon staal, om problemen tijdens het lassen te voorkomen.

Voor het boren in harde grond is het zinvol om een industrieel vervaardigde boorbeitel met hoge sterkte te gebruiken. Het gebruik van een projectiel met drie bladen geeft een goed effect. Bij het werk wordt cyclische rotatie gebruikt, waardoor het losmaken van de grond zo efficiënt mogelijk gebeurt.

Boorwerktuigen voor handmatig werk hebben verschillende constructies. Er worden lepel- en spiraalmodellen onderscheiden, evenals de boorbeitel. Lepelboren zijn effectief in plastische grondsoorten: zandige leem, leem, klei. De snijder van zo'n boor is meestal in de vorm van een schep. Zo'n boor kunt u zelf maken van een buis met de juiste diameter.

In dichte leem kunt u ook een spiraalboor gebruiken. Dit apparaat lijkt qua constructie op een kurkentrekker en het snijelement – is gespleten, de zogenaamde zwaluwstaart. Als alternatief voor de spiraalboor kunt u een analoog van een ijsboor gebruiken, maar die is mogelijk niet zo effectief.

Op hard gesteente presteert een boorbeitel met een scherptehoek van 110-130 graden het beste. De beitel kan een zeer verschillende vorm hebben, omdat hij is ontworpen voor het breken van gesteenten met verschillende hardheidsgraden.

Een boorbeitel is geschikt voor werk in harde en zachte grond. Zo'n boor kunt u maken van materialen die voorhanden zijn.

Voor het boren van complexe geologische doorsneden is het soms beter om in twee fasen te boren met twee verschillende boren. Eerst wordt geboord met een smalle boor met een diameter van ongeveer 80 mm. Na zo'n verkenningsboring wordt het werk uitgevoerd met een boor met een grotere diameter om een put van de gewenste grootte te krijgen.

Het hefvermogen van de lier moet minstens één ton zijn. Naast een elektrische lier plaatsen sommige vakmensen meteen nog een mechanische. Deze is in sommige gevallen effectiever, bijvoorbeeld als de mantelbuis vastzit. Voor de elektromotor en de lier wordt aanbevolen om twee verschillende bedieningspanelen te gebruiken.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Een duidelijke uitleg van een zelfgemaakte boorinstallatie:

Video #2. Een variant van een gecombineerde boorinstallatie voor hei- en schroefboren:

Video #3. Gebruik van een scheplepel voor heiboren:

Een zelfgemaakte boorinstallatie voor waterputten – niet te ingewikkeld, en het biedt ruimte voor technisch vernuft. Maar u moet bedenken dat de onderdelen en mechanismen tijdens het boren aanzienlijke belastingen ondergaan. Daarom moeten de materialen stevig zijn en moet het werk zo goed mogelijk worden uitgevoerd.

Wilt u uw persoonlijke ervaring delen met het bouwen en gebruiken van een boorinstallatie? Heeft u vragen over het onderwerp van het artikel of wilt u onduidelijkheden begrijpen? Schrijf dan uw reacties in het onderstaande blok.