Żelazko do odwiertu: urządzenie, warianty i schematy wykonania własnymi rękami

Brak centralnego wodociągu skłania mieszkańców domów prywatnych do wiercenia studni na własnych działkach. Zgodzi się Pan/Pani, że bez wody w domu trudno nazwać pobyt w nim komfortowym. Jednak usługi wiercenia studni są dość drogie. Dobrze, że istnieją urządzenia umożliwiające samodzielne przewiercenie studni na działce.

Jednym z takich urządzeń jest bajler. To skuteczne i stosunkowo proste narzędzie wiertnicze do czyszczenia prywatnych źródeł wody z zanieczyszczeń dennych. Za jego pomocą można nawet samodzielnie przewiercić w pełni nadającą się do eksploatacji studnię. Podobna budowla hydrotechniczna będzie wymagać minimum środków. A jeśli jeszcze zostanie wykonana własnoręcznie, to wydatki w żaden sposób nie nadszarpną budżetu rodzinnego.

W tym materiale opowiemy o budowie i zasadzie działania bajlera. Szczegółowo zatrzymamy się nad tym, jakie narzędzia i materiały będą potrzebne do jego wykonania. W artykule znajdą Państwo instrukcję krok po kroku montażu bajlera, a także filmy wideo obrazujące budowę i zasadę działania bajlera.

Budowa i zasada działania bajlera

Bajler to dość ciężki odcinek rury o długości około 1 – 2 m. Na dole wyposaża się go w zawór, czasem dodaje się specjalne ostre elementy, takie jak zęby.

Ostry koniec w procesie wiercenia spulchnia grunt, muł, piasek i inne zawartości studni, w zależności od rodzaju prac. Na górze do rury przyspawa się uchwyty, w których mocuje się metalową linę.

Górny przekrój rury chroni się siatką z grubego drutu. Zapobiegnie ona wyrzucaniu żwiru, tłucznia lub elementów zaworu bajlera przy ich oderwaniu.

Najczęściej bajlerów używa się do czyszczenia studni z poważnych zanieczyszczeń. Jeśli pompa studni nie była włączana przez dłuższy czas, na przykład kilka miesięcy w okresie zimowym, w studni może zgromadzić się znaczna ilość mułu lub piasku, w zależności od gruntu.

Bajler to po prostu odcinek rury o długości jednego/dwóch metrów z pętlą z drutu na jednym końcu oraz zaworem zwrotnym i urządzeniem tnącym na drugim. Bajler mocuje się liną lub drutem za pętlę i wrzuca do studni aż do oporu.

W wyniku takiego zamulenia lub zapiaszczenia wydajność studni znacznie spada. W niektórych przypadkach pompa nawet wsysa się w warstwę mułu, a uwolnienie jej bez uszkodzenia studni nie zawsze jest możliwe.

Po tym, jak pompa zostanie wydobyta z rury, czyszczenie studni można przeprowadzić za pomocą bajlera.

Działanie urządzenia opiera się na zasadzie grawitacji. Ciężki bajler jest gwałtownie wrzucany do szybu studni z dużej wysokości. Ostre krawędzie rozluźniają masę nagromadzonych na dnie zanieczyszczeń. Zawór otwiera się, muł z piaskiem wypełnia wnętrze bajlera. Zawór zamyka się, a wypełniony bajler jest podnoszony do góry.

Aby zwiększyć efektywność działania urządzenia, bajler jest kilkakrotnie podnoszony i rzucany w dół. Dzięki zaworowi zawartość, którą uchwycił, pozostaje w środku.

Następnie bajler jest wyciągany ze studni i opróżniany z zanieczyszczeń. Cykl jest powtarzany w kółko, aż studnia zostanie całkowicie oczyszczona.

Bajlera używa się nie tylko do czyszczenia studni, ale także do oczyszczania rury osłonowej przed montażem filtra, pompy itp.

Bajlerów z powodzeniem używa się również do wiercenia studni w luźnych, niespoistych gruntach.

Studnia w wyniku bajlowania wychodzi całkiem przyzwoita, nadająca się do efektywnej eksploatacji. Oczywiście praca z bajlerem wymaga znacznego wysiłku fizycznego.

Można je nieco zmniejszyć, na przykład używając bloku lub wciągarki z napędem elektrycznym, aby podnosić wypełniony bajler do góry.

Rura do wykonania korpusu

Aby więc zrobić bajler, potrzebne będą:

• Rura o odpowiedniej średnicy.
• Zawór.
• Spawarka.
• Metalowa lina.
• Gruby drut.
• Kawałki metalu itp.

Aby zrobić bajler samodzielnie, na początku należy dobrać rurę o odpowiedniej średnicy. Należy przy tym kierować się wewnętrznymi wymiarami rury osłonowej.

Odległość między zewnętrzną ścianką bajlera a ścianami szybu powinna wynosić dwa centymetry. Oznacza to, że od wewnętrznej średnicy rury osłonowej należy odjąć 40 mm. Będzie to wartość średnicy zewnętrznej rury, z której zostanie wykonany bajler.

Rura do bajlera powinna być wystarczająco długa i grubościenna, aby skutecznie rozluźniać i wybierać zanieczyszczenia oraz grunt, ale jednocześnie na tyle lekka, aby można ją było szybko wyjąć w celu oczyszczenia.

Wymiary szczeliny między bajlerem a studnią mogą się różnić, ale tylko w określonych granicach.

Zbyt duża szczelina zmniejszy efektywność prac. Jeśli jednak szczelina będzie zbyt wąska, bajler może porysować lub uszkodzić ściany rury.

Jeszcze gorzej, jeżeli z powodu dużej średnicy rury bailer zablokuje się w odwiercie, zwłaszcza jeżeli rura osłonowa jest lekko przekrzywiona. Wyjęcie go nie będzie proste, można całkowicie zepsuć odwiert i go stracić.

Długość rury również nie powinna być zbyt krótka ani zbyt długa. Krótkie urządzenie będzie częściej zaczepiać o ściany podczas ruchu w górę i w dół. Zbyt długi element może okazać się nadmiernie ciężki, trudno będzie go wyciągnąć, zwłaszcza gdy bailer jest wypełniony ciężkim urobkiem.

Długość rury dla bailera wynosi zazwyczaj około 80 cm, ale może się wahać w granicach 60–150 cm. Do wiercenia stosuje się dłuższe i cięższe urządzenia.

Znaczenie ma również grubość ścianek rury, ponieważ od niej w dużej mierze zależy całkowita waga wyrobu. Im grubsza, tym więcej waży rura i tym skuteczniej będzie działać bailer.

Jeśli jednak narzędzie wiertnicze okaże się zbyt ciężkie, praca z nim będzie trudna z już opisanych powodów. Za wystarczającą uważa się grubość rury 2–4 mm, ale może ona osiągać nawet 10 mm.

Zatem, wybierając rurę do bailera, należy zachować pewną równowagę. Waga urządzenia i jego wymiary muszą spełniać dwa warunki.

Po pierwsze, należy zapewnić wystarczająco wysoką inercję przebijającą, aby zanieczyszczenia były usuwane z odwiertu szybko i skutecznie. Po drugie, waga wyrobu z ładunkiem powinna być taka, aby bailer można było wyciągnąć ręcznie lub za pomocą wciągarki.

Systemy zaworów do bajlera

Najbardziej skomplikowanym elementem bailera – jest zawór. Są dwa główne warianty: zawór płatkowy i zawór kulowy. Zadanie tego elementu jest jedno: wpuścić brud lub grunt do wnętrza rury i nie pozwolić mu wylać się na zewnątrz.

Jeśli zawór przylega szczelnie, bailer będzie skutecznie wychwytywać nie tylko gęste zanieczyszczenia, ale także wodę, co zwiększy efektywność czyszczenia. Natomiast w przypadku niektórych lekkich gruntów wiercenie można wykonywać nawet bez zaworu.

Wariant nr 1 – konstrukcja zaworu płatkowego

Zawór płatkowy jest prosty w wykonaniu, ale niezbyt trwały. Stanowi owalną (elipsoidalną) płytkę z elastycznego materiału: metalu lub polimeru.

Zawór mocuje się w środku rury. Pod wpływem strumienia wody krawędzie elipsy rozchylają się, przepuszczając grunt lub muł do wnętrza bailera. Dla skuteczniejszego przylegania zaworu do ścian bailera stosuje się gumową lub skórzaną uszczelkę.

Zasada działania zaworu klapowego przypomina działanie drzwiczek. Przy uderzeniu bailera w grunt naciska on na drzwiczki, otwierając je. A gdy podnosimy bailer do następnego uderzenia, drzwiczki-zawór zamykają się pod wpływem masy gruntu.

Podczas podnoszenia bailera z zaworem płatkowym jego „płatki” zamykają się. Jednak ciągłe ruchy dość szybko zużywają zawór, po prostu ulega awarii.

Jeszcze jeden wariant zaworu płatkowego – zasuwa sprężynowa, która zamyka się za pomocą dość silnej sprężyny.

Konstrukcja nie jest skomplikowana, można ją stosować zarówno przy czyszczeniu studni, jak i przy wierceniu próbnikiem. Samodzielni konstruktorzy wymyślają również własne, całkiem skuteczne warianty zaworów do próbnika.

Wariant nr 2 – wykonanie zaworu kulowego

Zawór kulowy przedstawia lej, którego wylot jest szczelnie zamknięty kulką odpowiedniego rozmiaru.

Najtrudniejszym zadaniem przy wykonaniu tego zaworu jest zdobycie odpowiedniej kulki. Musi ona zamykać dość dużą dziurę, przez którą będzie napływać zanieczyszczona woda, oraz być wystarczająco ciężka, aby opadać i zamykać zawór niezawodnie i szybko.

Są trzy sposoby na zdobycie takiej kulki:

• po prostu znaleźć ją wśród starego złomu, na przykład zdjąć z dużego łożyska;
• zamówić wykonanie potrzebnej części u tokarza, który wytoczy kulkę na obrabiarce;
• samodzielnie zrobić kulkę, używając dostępnych materiałów.

Aby samodzielnie zrobić kulkę, należy znaleźć pustą plastikową lub gumową piłeczkę, takie są sprzedawane w sklepach z zabawkami. W sklepie myśliwskim należy kupić odpowiednią ilość śrutu ołowianego. Ponadto potrzebna będzie żywica epoksydowa lub inny wodoodporny klej.

Piłeczkę do zabawy przecina się na pół. Każdą połówkę wypełnia się mieszanką śrutu i kleju. Po wyschnięciu połówki należy skleić i wyszlifować, kulka jest gotowa.

Zamiast śrutu ołowianego nadają się dowolne ciężkie metalowe kuleczki, na przykład wyjęte ze starych łożysk. Można również odlać kulkę ze stopionego ołowiu, ale ten proces jest nieco bardziej skomplikowany.

Ten schemat obrazowo opisuje wykonanie próbnika z zaworem kulowym. Kulka opiera się o specjalną podkładkę na dnie, od góry należy zamontować kratkę ochronną.

Rozmiary kulki powinny wynosić około 60-75% średnicy rury osłonowej studni. Drugą częścią zaworu kulowego jest gruba metalowa podkładka, w której wycina się lejkowate gniazdo dla kulki. Zwykle najpierw znajduje się lub robi kulkę, a potem wykonuje podkładkę o odpowiednim kształcie.

Dla kulki wytacza się specjalne „gniazdo” z otworem, który ta kulka zamyka. Otwór zaworu musi być wystarczająco duży, aby do środka dostało się dużo ziemi.

Jeśli tak się nie dzieje, otwór rozwierca się na tyle, na ile pozwala średnica kulki. Jeśli podjęto decyzję o zleceniu wykonania kulki tokarzowi, to ma sens od razu zamówić również gniazdo dla niej, czyli cały zawór.

Jeśli nie ma spawarki

Aby zrobić solidny i trwały próbnik, należy kilka metalowych części połączyć za pomocą spawania. Jeśli nie ma takiej możliwości, najprostszy, ale w pełni sprawny próbnik można wykonać bez niego.

W tym celu można wziąć zwykłą rurę o długości około 0,6 m i średnicy około 70 mm. Oczywiście musi być wystarczająco ciężka. Na górze należy przymocować uchwyt z grubego drutu.

Podczas wykonywania żeladła z zaworem płatkowym z podręcznych materiałów, do zawieszenia urządzenia wykonuje się uchwyt z grubego drutu, który przeciąga się przez otwory w górnej części rury.

W tym celu w ściankach rury wierci się dwa otwory, przeciąga się przez nie drut i mocuje. Na dole instaluje się zawór płatkowy, który można wykonać ze zwykłej plastikowej butelki. Wystarczy dwulitrowy pojemnik.

Zawór o odpowiednim rozmiarze w kształcie elipsy wycina się z jej ścianki.

Na tym schemacie przedstawiono wykonanie zaworu płatkowego dla rury o średnicy wewnętrznej 70 mm.

Mniejsza średnica zaworu powinna być równa wewnętrznej średnicy żeladła, a do określenia większej średnicy elipsy dodaje się kolejne 20 mm do średnicy rury.

Zawór mocuje się śrubą o grubości 6-8 mm. Długość śruby powinna przekraczać zewnętrzną średnicę rury w taki sposób, aby można ją było włożyć w poprzek rury i zamocować.

Zawór płatkowy mocuje się około 10 cm od dolnej krawędzi żeladła. W tym celu wierci się dwa otwory, w które wkłada się elementy mocujące.

Tj. długość śruby jest sumą zewnętrznej średnicy żeladła i grubości nakrętki. Ale śruba nie powinna być zbyt długa, aby nie ocierała się o ściany rury osłonowej.

Pod śrubę w ściankach żeladła wierci się dwa otwory około 10 mm od dolnego końca żeladła. Aby połączyć zawór ze śrubą, używa się drutu o grubości 2-4 mm.

Z niego wykonuje się dwa pierścienie z drutu na środku zaworu. Śruba powinna swobodnie wchodzić w te pierścienie.

Aby zmontować takie domowe żeladło, należy zgiąć i wsunąć zawór do wnętrza żeladła. Następnie przeciąga się śrubę przez otwór w ściance rury, potem przez pierścienie z drutu zaworu i ponownie przez ściankę rury. Mocuje się śrubę nakrętką.

Śruba powinna swobodnie wchodzić w pierścienie zaworu i wychodzić z nich, aby żeladło można było łatwo oczyścić podczas pracy.

Ostateczny montaż bajlera

Jeżeli rura jest wybrana, a zawór gotowy i przyspawany, pozostaje wykonać jeszcze szereg operacji i zaleceń, aby zakończyć wykonanie żeladła. Dolną krawędź rury należy zaostrzyć, aby podczas ruchu delikatnie usuwała zanieczyszczenia ze ścian szybu.

Optymalne będzie jednostronne ostrzenie od wewnętrznej strony.

Zaleca się poddanie zaostrzonej krawędzi hartowaniu termicznemu, aby nie matowiała tak szybko w kontakcie z twardymi zanieczyszczeniami.

Czasami do krawędzi łyżki wiertniczej przyspawa się ostre pręty lub kawałki metalu w celu spulchniania zanieczyszczeń lub gruntu. Na górny koniec rury przyspawa się pętlę do mocowania metalowej liny.

Do dolnej krawędzi łyżki wiertniczej można przyspawać ostre kawałki metalu lub drutu, aby zwiększyć efektywność pracy urządzenia podczas czyszczenia lub wiercenia studni.

Można ją wykonać z kawałków grubego metalowego drutu. Pętla powinna być przyspawana w taki sposób, aby łyżka wiertnicza zawieszona na linie zachowywała pozycję pionową.

Jest to bardzo ważne, ponieważ przekoszenia podczas ruchu urządzenia wewnątrz rury są niedopuszczalne. Może to doprowadzić do zablokowania łyżki wiertniczej lub uszkodzenia ścian rury osłonowej.

Na górze przyspawa się również solidną metalową siatkę, która zapobiegnie spontanicznemu wylotowi kulki z łyżki wiertniczej podczas jej ruchu w dół. A także duże okruchy gruntu lepiej niech pozostają w korpusie urządzenia. Zamiast metalowej siatki można zrobić kratę z drutu. Pozostaje połączyć z łyżką wiertniczą metalową linę.

Czasami zamiast tego używa się wytrzymałego sznura nylonowego. Aby ułatwić opuszczanie i podnoszenie urządzenia, nad studnią instaluje się trójnóg z blokiem umieszczonym bezpośrednio nad studnią. Linę łyżki wiertniczej wprowadza się na ten blok.

W rezultacie urządzenie opuszcza się do studni ściśle pionowo, a wyciąganie go jest o wiele wygodniejsze niż po prostu ciągnięcie łyżki wiertniczej do góry rękami, jak wiadra ze studni.

Przed opuszczeniem zmontowanej łyżki wiertniczej do studni zaleca się zbadać ściany szybu, aby uwzględnić wszelkie nierówności i odkształcenia. Pozwoli to uniknąć uszkodzeń lub zablokowania łyżki wiertniczej.

Na schemacie przedstawiono montaż gotowego żelownika na statywie w celu wygodnego użytkowania. Można zastosować silnik z napędem elektrycznym do nawijania liny żelownika.

Schemat bajerowania z pompą

Wyjmowanie żelownika w celu oczyszczenia odwiertu, nawet przy użyciu wciągarki, jest bardzo trudne. Znaczną ilość czasu pochłania nie praca w odwiercie, ale podnoszenie, czyszczenie i opuszczanie żelownika. Niewielka modernizacja pozwoli zoptymalizować pracę urządzenia. Należy trwale zaspawać tył obudowy z rury.

Z niej wykonuje się odgałęzienie i montuje się tam specjalny króciec przeznaczony do węża odprowadzającego. Do węża podłącza się pompę, która jest przystosowana do przepompowywania cieczy z dużymi zanieczyszczeniami mechanicznymi.

Taki schemat pozwala zrezygnować z ciągłego podnoszenia żelownika na powierzchnię i jego ponownego opuszczania.

Zanieczyszczenia z komory żelownika będą w tym przypadku usuwane za pomocą pompy. Żelownik wyposażony w pompę należy po prostu podnosić i opuszczać, aby spulchnić i przemieścić zanieczyszczoną ciecz do komory.

Ta metoda czyszczenia jest skuteczna przy silnym zamuleniu lub zapiaszczeniu. Do zwykłego czyszczenia odwiertu wystarczy żelownik bez pompy.

Specyfika wiercenia bajlerem

Wiercenie za pomocą żelownika – popularna, choć dość pracochłonna metoda tworzenia odwiertu. Nie każde urządzenie tego typu, nadające się do czyszczenia odwiertu, poradzi sobie z wydobyciem dużej ilości zwartego gruntu. Do wiercenia należy użyć odpowiednio długiego żelownika – około czterech metrów.

Do wiercenia odwiertu żelownikiem używa się dość dużych urządzeń o długości do czterech metrów. Stosowanie tak ciężkich urządzeń wymaga specjalnego sprzętu do podnoszenia.

Tutaj bardziej odpowiednia jest odmiana zaworu płatkowego, który stanowi płytka mocowana za pomocą specjalnej sprężyny. Dzięki niemu w obudowie powstaje prześwit, którego powierzchnia jest prawie równa powierzchni przekroju żelownika. Pozwala to na przepuszczenie do obudowy żelownika maksymalnej ilości gruntu podczas każdego zanurzenia.

Wyjmowanie zwartego gruntu z długiego i wąskiego bailera nie zawsze jest łatwe. Aby uprościć to zadanie, w górnej części rury wykonuje się specjalne okno, przeznaczone do bardziej efektywnego i szybkiego czyszczenia urządzenia. Jeśli przewiduje się wiercenie w skałach piaszczystych, opróżnienie bailera będzie łatwiejsze.

Do wiercenia studni za pomocą bailera potrzebne jest urządzenie z dużym prześwitem na dole i wystarczająco długim korpusem, aby wyjmować dużo gruntu za jednym razem.

Podczas wiercenia bailerem w różnych typach skał występują swoje specyfiki. Oto kilka przydatnych zaleceń:

• Na piaszczystych gruntach nie należy zanurzać bailera więcej niż na 10 cm bez rury osłonowej. Ogólnie rzecz biorąc, rura osłonowa powinna wyprzedzać bailer o 10 cm.
• Podczas wiercenia w gruncie piaszczystym do otworu podaje się wodę, aby dodatkowo wzmocnić ściany.
• Jeśli mokry piasek w trakcie prac jest nadmiernie ubity i nie dostaje się do bailera, używa się specjalnego dłuta.
• Zanurzanie rury osłonowej podczas wiercenia wykonuje się stale.
• W przypadku kurzawki używa się bailera o długości dwóch metrów i więcej z niezawodnym płaskim zaworem i skórzanym uszczelniaczem.
• Podnosząc bailer na kurzawce, należy rurę osłonową nie tylko opuszczać, ale także obracać; tę pracę wygodniej wykonywać w dwie lub trzy osoby.
• Jeśli rura osłonowa nie wchodzi do szybu, opuszcza się ją pod ciśnieniem, w tym celu na górze umieszcza się platformę, na której kładzie się ciężar.
• Podczas wiercenia warstw żwiru i otoczaków czasami naprzemiennie używa się dłuta, którym rozbija się duże wtrącenia, oraz bailera do wydobywania rozbitego gruntu.
• Na zwartych osadach bailer podnosi się zaledwie na 10-15 centymetrów, a ruchy wykonuje się często.
• Podczas przechodzenia przez zwarte warstwy rurę osłonową zagłębia się hydraulicznie lub ktoś okresowo stoi na platformie zamontowanej na rurze osłonowej.
• Suche warstwy zmiękcza się, podając do szybu wodę.
• Na bardzo miękkich plastycznych gruntach zawór nie zawsze jest potrzebny, skała pozostaje w bailerze i bez niego.
• Bailer należy podnosić po przejściu co 0,5 – 0,7 m, aby nie przemęczyć się przy podnoszeniu wypełnionego po brzegi korpusu.

Podobnie jak przy innych metodach wiercenia, używając bailera, należy uwzględnić indywidualne cechy gruntu, na którym wykonywane są prace.

Odpowiednia strategia i terminowe obudowywanie ścian otworu zazwyczaj pozwalają z powodzeniem stworzyć studnię roboczą.

Może Państwa również zainteresować informacja o tym, jak przepłukać studnię po wierceniu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jeden z wariantów wykonania zaworu płatkowego do bailera przedstawiono w następującym materiale wideo:

Z budową i zasadą działania zaworu kulowego do bailera można zapoznać się w tym wideo:

Tutaj można obejrzeć konstrukcję bailera przeznaczonego do wiercenia:

Samodzielne wykonanie chwytaka – nie jest to szczególnie skomplikowane zadanie. Urządzenie to można wykonać, biorąc pod uwagę konkretne potrzeby swojej działki oraz dostępne możliwości. Prosta konstrukcja zapewni długi okres eksploatacji chwytaka, jeśli zostanie wykonany solidnie.

Jeśli posiadają Państwo doświadczenie w samodzielnym wykonaniu i użytkowaniu chwytaka, prosimy podzielić się nim z naszymi czytelnikami. Prosimy pozostawić swoje komentarze w bloku poniżej.