Borrigg med egna händer: tillverkning av en hemmagjord borr för brunnsborrning

Att borra en brunn på tomten – är en omfattande uppgift. Tjänster från ett professionellt team är inte alla husägare har råd med, och att anlita ”amatörer” – är i de flesta fall bara att kasta pengarna i sjön.

Det är enklare att utföra allt arbete själv: du jobbar mer noggrant för dig själv och kostnaderna blir lägre. Dessutom, om du gör en borrigg med egna händer, kommer kostnaderna att framstå som rent skrattretande jämfört med de verkliga priserna för borrning.

Vi berättar för dig hur du gör en maskin för att manuellt gräva en vattenbrunn på tomten. Informationen vi presenterar bygger på praktisk erfarenhet från självborrare. För att du ska få en fullständig förståelse av det komplicerade ämnet har den föreslagna informationen kompletterats med användbara diagram, fotosamlingar och videor.

Vad och hur är bäst för att borra en brunn?

Du som nybörjare inom borrning måste ha tålamod och förbereda dig på att utföra ett arbete som inte är det enklaste.

Du kommer också att behöva enkla verktyg och billiga material för att tillverka riggen och borrverktyget, samt sunt förnuft och ett par vänner som hjälper dig.

Att borra brunnar är ett arbete som liknar konst, eftersom resultatet är oförutsägbart och varje konstruktion är unik. Uppgiften är att göra en lång och smal schakt i marken ner till det vattenförande lagret och sänka ner ett foderrör för att stärka schaktväggarna.

Under processen måste man ta bort en hel del jord, och denna jord kan vara mycket olika: från granitbitar till sand blandad med vatten.

Mycket beror också på djupet av det vattenförande lagret. Ibland behöver man gå mindre än 10 meter, men ibland når vattenförande brunn flera tiotals eller till och med hundratals meter. Allt detta påverkar borrmetoderna och tidsramarna. För att göra en brunn finns det två huvudsakliga metoder: slag-lina och rotationsborrning, i modern tolkning skruvborrning.

Hemmagjorda borrmaskiner för manuell borrning byggs enligt en gemensam princip. Borrtornet görs som en trefot.

I det första fallet utförs borrningen med hjälp av en smal och tung anordning som kallas för bailer. Den hängs upp i en lina eller vajer som läggs över ett block fäst på trefoten. För att dra upp borranordningen från schaktet används en motorvinsch, även om man vid behov kan göra det manuellt.

Man släpper anordningen flera gånger på botten av schaktet från en höjd på några meter. Den luckrar upp jorden, varav en del hamnar i bailerns hålighet. Efter att ha trängt ner i jorden cirka 0,5 m dras bailern upp från schaktet. Anordningen rengörs och kastas igen i schaktet. Processen upprepas tills man når vattnet.

Slag-linemetoden är mycket gammal, den har använts i århundraden, om inte årtusenden. Att göra en bailer är relativt enkelt, man behöver stålplåt med tjocklek 4-5 mm eller en tjockväggig rör med diameter 110-120 mm, samt färdigheter i att arbeta med svetsapparat. Och man kan arbeta med bailern även ensam, även om det går betydligt snabbare med en hjälpare.

Fördelarna med slagborrning består inte bara i dess tillgänglighet. Bailern är pålitlig, den går igenom praktiskt taget vilken jord som helst utom bergarter. Om man behöver passera ett lager av sandig eller lerig jord, ersätter man bailern med en kopp av lämplig storlek – en smal cylinder utan ventil i botten.

Bailern används för att lyfta alla typer av icke-kohesiva jordarter: sand, grus, sten och rullsten. Den används för att rengöra botten av brunnen och under driften av schaktet för att avlägsna slamavlagringar.

Koppborren bryter effektivt ner lerhaltiga bergarter, som på grund av sin förmåga att kompakteras och fastna på väggarna hålls kvar i dess hålighet. Vid manuell slaglinjeborrning växlar du mellan skopa och koppborr vid behov.

Så snart framdrivningen med skopan minskar avsevärt, har du stött på taket av silt eller sandig lera, varför du byter ut den mot en koppborr. Så snart den sönderslagna jorden i borrhålet inte längre hålls kvar i koppborrens hålighet, byter du ut den mot en skopa.

Under en session kan du fördjupa schaktet med en meter, även om det oftast är mer blygsamt, cirka 20–40 cm. Detta är en nackdel med slaglinjemetoden – lång arbetstid. För leriga plastiska jordar är det effektivare att använda en skruv eller spiralborr.

Vid manuell borrning måste du oftast kombinera slaglinjeborrning med roterande metoder, därför är det bäst att ha ett minimalt set av verktyg som visas i schemat.

Arbetsverktyget för en skruvrigg består av en kolonn av stavar med en borr i nedre änden. Verktyget skruvas bokstavligen in i jorden, som delvis hålls kvar på dess blad.

Med jämna mellanrum dras skruven upp tillsammans med den luckra jorden till ytan, och botten med det raserade materialet rensas med en skopa. Sedan borrar du med skruven och tränger allt djupare för varje varv.

Stavarna förlängs gradvis när schaktet djupnar. Först ökar du borrkolonnens längd genom att fästa en stav. När dess övre del nästan nått brunnsmynningen ansluter du en andra, sedan en tredje, osv.

Du kan vrida borren för hand eller med en elmotors rotor. För att hålla staven i rätt vertikalt läge används en vertikal ram fäst vid bädd i industriella mobila borriggar. Efter denna princip kan du tillverka din egen rigg.

I schemat visas en variant av borrigg som är egentillverkad, samt resultatet: en relativt kompakt anordning för brunnsborrning.

Samtidigt som fördjupningen fodras brunnsschaktet, det vill säga ett rör installeras i den borrade öppningen, med en diameter som är 1–2 cm större än motsvarande verktygsstorlek. Foderrörens delar sammanfogas till en enhetlig konstruktion genom skruvning eller svetsning.

Om du tillför en stor mängd vatten under tryck i den fodrade brunnen, kan du rensa botten utan att använda en skopa. Denna metod används framgångsrikt av professionella team. Vattnet spolar bort den luckrade jorden och tvättar ut den till ytan.

Borrslam påskyndar arbetet flera gånger, men allt runt omkring kommer att bli översvämmat med vatten blandat med lera. Och steniga jordarter kan du inte passera på det sättet. Allt detta måste du överväga redan innan du börjar tillverka din egen borrigg. Dessutom måste du bestämma dina mål och uppgifter.

Om du behöver en aggregat för att bygga bara en eller två brunnar, kan du inte slita alltför mycket med noggrannhet i utförandet. Men en solid och robust borrigg kan vara en bra anledning att starta eget företag med brunnsborrning.

Om borrningsmetoder för vattenbrunnar hittar du detaljerad information i en av de populära artiklarna på vår webbplats.

Tillverkning av en slagborrigg

Ett stativ med en borrskopa – konstruktionen är enkel, som allt genialiskt. Dess mått kan du uppskatta på ögonmått, inga exakta ingenjörsberäkningar behövs här. Till exempel bör höjden på stativet, där borrskopan ska fästas, vara ungefär en meter högre än denna borr.

Om borrningsarbeten utförs i en huskällare, kommer konstruktionens mått att begränsas av takhöjden.

Slaglinborrning utförs med en tung borrskopa – den kastas ner från en höjd, jorden bryts sönder och fyller håligheten inuti skopan, varefter anordningen tas upp och rengörs.

På öppen plats kan du hänga borrskopan högre för att öka slagkraften. Men gör den inte för hög, det är inte effektivt. Själva borrskopan måste vara tillräckligt tung. För att effektivt luckra upp jorden är det bäst att göra taggar på dess botten eller slipa av den vassa kanten.

Den optimala längden på borrverktyget anses vara mellan 1,8 – 2,2 meter, så att du bekvämt kan nå toppen av borren för att fästa eller lossa vajern. Men vid manuell borrning anses den bästa längden på borrskopan vara 1,0 – 1,2 m. En sådan storlek gör att du kan nå botten av verktyget med handen om det inte töms på grund av att lera fastnar, till exempel.

Vid slaglinborrning används en borrskopa med en längd på cirka 1,2 – 2,0 meter. Verktyget måste vara tillräckligt tungt för att krossa jorden och få upp den till ytan i stor mängd.

Borrskopan görs oftast av en bit metallrör, önskvärd metalltjocklek är 4 – 6 mm.

För att göra en sådan borrningsanordning, ska du utföra följande operationer:

1. Förbered en bit rör av lämplig storlek.
2. Gör en ventil i den nedre delen av verktyget.
3. Svetsa fast ett skyddsnät ovanpå.
4. Svetsa fast ett handtag eller "öron" för att fästa vajern.
5. Slipa den nedre delen av verktyget eller svetsa fast flera "tänder" av metallbitar eller av tjock tråd.
6. Gör ett stativ av metallrör.
7. Montera en block, en vinsch och en motor för att lyfta verktyget ur schaktet.
8. Fäst repet till slagborren och montera konstruktionen.

Slagborrens ventil förtjänar särskild uppmärksamhet. I verktyg med liten diameter används en kulventil. En metallkula med en diameter något större än halva slagborrens diameter passar för detta ändamål.

Om en lämplig kula inte finns, kan den tillverkas av tillgängliga material. Till exempel används ofta en blandning av blyhagel och epoxiharts, där en plast- eller gummiboll från en leksak fungerar som gjutform.

Slagborrens lamellventil består av en rund metallbit som täpper till öppningen i botten av röret, samt en fjäder som håller den stängd.

Underifrån svetsar man fast en bricka med ett hål vars diameter är mindre än kulans storlek så att den inte flyger ut. För samma ändamål placerar man högst upp, på ett avstånd från skyddsgallret, en stopp – en metallbit som begränsar kulans rörelse uppåt. Gallret av tråd hindrar stora jordbitar från att falla ur slagborren.

Ventilens kula får inte sjunka under nivån på den vassa kanten eller metalltänderna, annars dämpar den slagkraften. Å andra sidan bör 'tänderna' inte göras för långa, eftersom de då hindrar en del jord från att komma in i slagborren.

I den övre tredjedelen av slagborrens hölje skär man ut ett fönster. Det behövs när den fulla slagborren ska rengöras från den jord som packats inuti.

För att tillverka en kulventil till slagborren behövs en metallkula med en diameter på cirka 60 mm. En sådan detalj kan fås från ett stort lager.

En annan variant av ventil – lamellventilen. Den görs av en metallbit. Lamellventilen ser ut som en rund lucka som är fäst i en fjäder i slagborrens nedre del. När verktyget rör sig nedåt öppnas ventilen av jordtrycket, och sedan stänger fjädern den och håller jorden kvar inuti. Ibland tätar man en sådan ventil med en bit gummi, men det är inte nödvändigt.

Om det vid borrning med en hembyggd slagborr visar sig att den tar upp för lite jord, kan det vara nödvändigt att justera konstruktionen något. Ibland måste man vidga öppningen i botten av anordningen. Om verktyget är för lätt bör man tynga ner det.

För detta ändamål fylls slagborrens övre del ibland med betong. Men man kan också helt enkelt fästa en extra vikt ovanpå med en rörlig förbindelse.

En trefot för slagborrning (linborrning) kan göras av metallrör, men för kortvarigt bruk duger även kraftigt trä, till exempel balkar på 150-200 mm.

På lösa jordar kan en variant av borrskopa utan ventil vara effektiv. Tät jord packas inuti redskapet och hålls där naturligt. Man rengör en sådan anordning genom ett smalt vertikalt hål på sidan.

Om möjlighet och behov finns, bör man göra två olika borrskopor för att använda dem på olika jordar. Borrskopan används också för att rengöra en färdig brunn från sand och smuts. Men i denna situation finns det inget behov av att göra ett så stort redskap, en anordning på cirka 0,8–1,0 meter lång duger.

Byggande av en maskin för skruvborrning

Stommen för en sådan anordning kan vara gjord som en trefot, men oftast görs den av vertikala styrningar som är fästa på ett stativ och förbundna högst upp med en horisontell konstruktion. Riggens stomme måste pålitligt hålla arbetskolonnen av borrredskap och de förlängda stängerna när de dras upp ur brunnen.

På schemat visas tydligt uppbyggnaden av en borrigg på metallstomme med swivel, borr, elektrisk vinsch och växelmotor (+)

Borren tillverkas på följande sätt:

1. Till en bit smalt metallrör på cirka 1,5 meter svetsar man ett par varv av metallremsa för att skapa en slags gänga.
2. Till skruvens kanter fäster man knivar, vars skärkanter ska vara i vinkel mot horisontalplanet.
3. Knivarna slipas.
4. Till borrens övre kant skruvar eller svetsar man en t-rör med invändig gänga.
5. Man förbereder bitar av metallrör med samma diameter som skruvröret för att senare förlänga borrkolonnen. Detta är stängerna.
6. På dessa rörbitar skär man gängor för att sammanfoga dem, eller borrar man ett hål för låsning med en låspinne.

För att förlänga borrstången används också framgångsrikt muffkoppling eller låsbar koppling. Borrtornet kan göras av metallrör, U-balk eller trä. Huvudsaken är att den pålitligt håller borrkolonnen.

I den övre delen av stommen monteras ett block som ansluts till en vinsch för att lyfta rörkolonnen med borrredskapet. Man anser att ett torn endast behövs vid borrning av brunnar med ett djup över åtta meter. En liten konstruktion kan borras utan det, men arbetet blir ändå besvärligare.

Förlängning av borrstången gör kolonnen avsevärt tyngre, därför använder man en elmotor med vinsch för att lyfta den. Om man planerar att utföra 'våt' borrning, utförs borrens rotation också med hjälp av en elmotor.

Experter anser att en standardanordning med en effekt på 2,2 kW och vid 60-70 varv är optimal för dessa ändamål, och den kan strömförsörjas från ett vanligt 220 V-uttag. Lämpliga modeller kan vara av typ 3MP 31,5, 3MP 40 eller 3MP 50.

En swivel är en komponent som överför rörelsemoment från elmotorn till borrstången. Genom den matas även borrvätska in i schaktet. Borrstängerna fästs på den rörliga delen av denna anordning. För borrvätskan finns en speciell tät anslutning.

Diagrammet visar konstruktionen av en swivel för en kompakt borrigg. Genom sidanslutningen tillförs spolvätska in i schaktet (+)

Eftersom swiveln ständigt rör sig under borrningen kan den gå sönder mycket snabbt om den inte är välgjord. För att undvika detta bör två regler följas: använd endast höghållfast stål vid tillverkningen och säkerställ minimalt spel mellan de statiska och rörliga delarna av anordningen.

Som redan nämnts finns det inga extremt strikta regler för hemmagjorda borriggar för brunnar. Oftast bygger man en hybridkonstruktion som möjliggör samtidig användning av både slaglinemetoden och rotationsborrning.

I en sådan konstruktion används samma ram, vilket gör att man kan växla mellan metoderna utan att göra några konstruktionsändringar.

Detta är en variant av kombinerad borrigg, som kan användas både för slaglinemetoden och för skruvborrning.

Om man vill ägna sig professionellt åt brunnsborrning är det bättre att köpa alla delar från externa källor istället för att tillverka dem själv, eller att hyra. Man kan beställa dessa komponenter från en erfaren svarvare. Du behöver köpa en pålitlig elmotor med växellåda, samt en motorpump, slang och rör om du planerar att arbeta med hydraultryck.

Det är bäst att tillverka ramen och borren efter att swivel, elmotor och vinsch har köpts in. Detta gör att alla delar av riggen kan passas ihop korrekt och snabbt. För att kunna förlänga med längre borrstänger rekommenderas att göra ramen med en marginal på cirka 3,3 m.

För tillverkning av swivel och lås bör man använda kvalitetsstål, eftersom dessa delar av konstruktionen utsätts för de högsta belastningarna under borrningen.

En swivel för en hemmagjord borrigg kan också tillverkas själv, men det är enklare och mer pålitligt att använda en industriell modell av en sådan anordning.

Härdat stål är inte särskilt lämpligt för att tillverka hemmagjorda borriggar, eftersom det efter bearbetning kräver extra slipning. Det är bättre att använda vanligt stål. På borrstängerna är det bäst att använda trapetsformad gänga istället för konisk gänga.

Den har tillräckliga hållfasthetsegenskaper, och vilken svarvare som helst kan utföra en sådan gänga. Men för att tillverka en stång med konisk gänga måste man leta efter en specialist.

För borrning på djup över 30 meter rekommenderas att göra stänger av rör med väggtjocklek 5-6 mm. Vanliga rör med väggtjocklek 3,5 mm kanske inte klarar sådana belastningar. För att tillverka borren är det bättre att använda inte legerat stål utan vanligt stål för att undvika problem under svetsningen.

För borrning i hårda jordar är det lämpligt att använda en höghållfast industriell borrmejsel. En bra effekt uppnås med en trebladig borrkrona. Vid dess arbete används cyklisk rotation, vilket gör att jorden kan lossas så effektivt som möjligt.

Borrinstrument för manuellt arbete finns i olika konstruktioner. Det finns sked- och spiralmodeller samt borrmejsel. Skedborrar är effektiva i plastiska jordar: sandig lera, silt, lera. Skäret på en sådan borr är vanligtvis format som en skopa. En sådan borr kan tillverkas själv av ett rör med lämplig diameter.

På täta lerjordar kan man även använda en spiralborr. Denna anordning liknar en korkskruv i konstruktionen, och skärelementet är kluven, så kallad svalstjärt. Som alternativ till spiralborren kan man använda en motsvarighet till isborr, men den kanske inte är lika effektiv.

På hårda bergarter fungerar en borrmejsel med spetsvinkel 110-130 grader bäst. Mejseln kan ha mycket olika former eftersom den är utformad för att bryta bergarter med olika hårdhetsgrad.

Borrmejseln är lämplig för arbete på hårda och mjuka jordar. En sådan borr kan tillverkas av tillgängliga material.

För borrning i komplexa geologiska sektioner är det ibland bättre att använda tvåstegsborrning med två olika borrar. Först borrar man med en smal borr, cirka 80 mm i diameter. Efter sådan provborrning utförs arbetet med en borr med större diameter för att få en brunn av önskad storlek.

Vinschens lyftkapacitet bör vara minst ett ton. Förutom en elektrisk vinsch sätter vissa hantverkare omedelbart in ytterligare en, mekanisk. Den hanterar vissa situationer bättre, till exempel om foderröret har fastnat. För elmotorn och vinschen rekommenderas att använda två olika kontrollpaneler.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. En visuell översikt över en hemmagjord borrigg:

Video #2. En kombinerad borrigg för slag-lina och skruvborrning:

Video #3. Användning av en hejare (bailer) för slag-lina borrning:

Hemmagjord borrigg för vattenbrunnar – en inte alltför komplicerad anordning som ger utrymme för ingenjörskonst. Man bör dock komma ihåg att komponenterna och mekanismerna i en sådan anordning utsätts för betydande belastningar under borrningen. Därför måste materialen vara hållbara och arbetet utföras så bra som möjligt.

Vill du dela med dig av personliga erfarenheter av att bygga och använda en borrigg? Har du frågor om artikelns ämne eller vill du reda ut oklara punkter? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan.