Jak zrobić świder do studni własnymi rękami: schematy najlepszych domowych konstrukcji

Chcesz wyposażyć system zaopatrzenia w wodę na swojej działce, samodzielnie wiercąc studnię? Zgodzisz się, że posiadanie wodociągu i kanalizacji znacznie podnosi poziom komfortu mieszkania w domu jednorodzinnym lub na wsi. Jednak wezwanie specjalistów do urządzenia studni lub odwiertu będzie całkiem kosztowne.

Zdecydowałeś się zrobić świder do studni własnymi rękami i szukasz prostego wariantu domowej konstrukcji? Pomogimy Ci w tej kwestii – w artykule zebrano przydatne informacje o procesie wykonania domowego świdra spiralnego i świdra łyżkowego.

Przedstawiono wykaz niezbędnych narzędzi i materiałów, dobrano tematyczne zdjęcia oraz przydatne zalecenia wideo dotyczące wykonania domowego świdra.

Nasze szczegółowe instrukcje, wyposażone w zdjęcia krok po kroku, pomogą w wykonaniu prostego i nieskomplikowanego świdra nawet początkującemu.

Świdry do ręcznego wiercenia obrotowego

Do samodzielnego wiercenia studni na wodę będzie potrzebne proste urządzenie. Obejmuje ono rozłączną rurę, którą będzie można przedłużać w miarę zwiększania głębokości budowli, uchwyt, za pomocą którego będzie realizowane obracanie, oraz świder – główny element konstrukcji.

Istnieją dwa rodzaje świdrów, które powszechnie są używane do wykonywania prac związanych z ręcznym wierceniem obrotowym studni:

• świder spiralny (ślimakowy);
• świder łyżkowy.

Oba te narzędzia posiadają takie cechy konstrukcyjne, które umożliwiają wykonywanie prac wiertniczych bez użycia dodatkowego sprzętu.

W swej istocie świder spiralny to wiertło bardzo dużego rozmiaru. Wcina się w grunt swoją ostrą krawędzią tnącą z węglików spiekanych, której krawędź jest naostrzona w kształcie stożka.

Powyżej powierzchnia tnąca narzędzia jest zwinięta spiralnie wzdłuż pręta. Największa średnica tej spirali określa tak ważny parametr, jak rozmiar przyszłej studni.

Świder spiralny – narzędzie, które najczęściej jest używane do ręcznego wiercenia studni, również może być wykonany własnymi rękami w uproszczonej wersji

W procesie obracania krawędź tnąca wbija się w grunt i podcina go, po czym przemieszcza się on po spiralnych pasach i jest wypychany na zewnątrz za ich pomocą.

Tak w kierunku wiercenia powstaje dodatkowy nacisk. Podczas wykonywania prac związanych z wierceniem odwiertu dochodzi do gromadzenia się pozostałej ziemi wydobytej z szybu między zwojami ślimaka. Ślimak wiertniczy należy okresowo wyciągać na powierzchnię, aby go oczyścić.

Żeby samodzielnie wykonać wiertło spiralne, można użyć cylindrycznego pręta, do którego w dolnej części przyspawana jest spiralna część tnąca wykonana ze stalowej taśmy. Prace ziemne tym narzędziem można wykonywać nawet na osypujących się i twardych gruntach.

Wiertło łyżkowe – to kolejne szeroko stosowane narzędzie obrotowe. Wiertło spiralne i wiertło łyżkowe są używane do prac na różnych rodzajach gruntu, więc każde z nich jest na swój sposób dobre.

W skład wiertła łyżkowego wchodzi metalowy pręt, którego koniec jest wyposażony w cylinder o określonej średnicy. Cylinder ten posiada w swojej dolnej części podłużne lub spiralne nacięcie. Sposób chwytania gruntu stał się podstawą nazwy wiertła łyżkowego.

Względem osi metalowego pręta łyżka jest przesunięta na bok o około 10-15 mm. Dzięki swojemu przesunięciu narzędzie to wierci otwór, którego średnica przekracza analogiczny parametr samej łyżki.

Zwiększenie średnicy jest konieczne do zainstalowania w wykopie rur osłonowych, których średnica musi być większa od średnicy wiertła.

Podczas wykonywania prac wiertniczych za pomocą łyżki należy jednocześnie montować rury osłonowe. Stosowanie tego narzędzia jest najbardziej efektywne na gruntach plastycznych – piaskach gliniastych i glinach.

Wariant #1 – wykonanie świdra spiralnego

Samodzielne wykonanie w domu wiertła, na którego pręt będzie przyspawana spirala, to niełatwe zadanie. Za to prostszy model może skonstruować każdy, kto ma umiejętności pracy ze spawarką, szlifierką kątową i innymi narzędziami.

Wszystko, co będzie nam potrzebne do pracy, przygotujemy wcześniej:

• spawarka;
• szlifierkę kątową (USzM);
• miarkę lub inne narzędzie pomiarowe;
• stalowy pręt o potrzebnej długości;
• krążek ze stali.

Będziemy wykonywać wszystkie etapy prac po kolei. Najpierw należy przeciąć stalowy krążek na dwa jednakowe półkola. Teraz obie części świeżo przeciętego krążka trzeba naostrzyć.

Tę część pracy dobrze by wykonała osoba, która umie ostrzyć narzędzia, ponieważ od jakości ostrzenia będzie zależeć, jak łatwo narzędzie wbije się w grunt. A więc i ogólna prędkość wykonywania pracy.

Wykonanie wiertła spiralnego bez przyspawanej na jego pręt spirali nie jest tak trudne: na tym rysunku podano parametry, które można wykorzystać w pracy.

Teoretycznie można wykonać wiertło spiralne, używając do tego celu stalowej spirali. Aby to zrobić, należy wziąć pasek stali narzędziowej, nagrzać go, a następnie skręcić w spiralę o skoku odpowiadającym średnicy.

Następnie pasek należy zahartować i ostatecznie przyspawać do pręta. Jednak poza warunkami fabrycznymi wykonanie takiej pracy w sposób wysokiej jakości jest praktycznie niemożliwe.

Jedna z opcji wykonania wiertła ślimakowego i stojaka do jego użycia

Wariant #2 – montaż świdra łyżkowego

Jeśli grunt na Państwa działce jest odporny na osypywanie, to do wiercenia studni lepiej użyć wiertła-łyżki. Ono, jak już wspomniano, ma kształt cylindra z podłużnym nacięciem w bocznej części oraz spiralną łyżką-chwytakiem na dole.

Długość takiego cylindra zwykle nie przekracza 70 cm, a średnica narzędzia może być różna: zależy od parametrów studni, którą ostatecznie chcemy uzyskać.

Grunty, które wiertacz ma wydobyć na powierzchnię, muszą przedostać się do cylindra przez otwór i utrzymać się wewnątrz dzięki przywieraniu i ściskaniu.

Przed wykonaniem nacięcia w cylindrze należy ocenić właściwości gruntu na swojej działce: im wyższa jego sypkość, tym węższe będzie nacięcie w łyżce.

Wiertło-łyżkę można samodzielnie wykonać na dwa sposoby:

• wziąć blachę stalową i skręcić ją według zadanej średnicy, nadając wycięciu cylindryczny kształt;
• użyć kawałek rury, który już od początku ma potrzebny kształt.

Korzystanie z gotowej rury stalowej jest oczywiście znacznie prostsze. Do wykonania wiertła potrzebny jest jej niewielki odcinek. Pozostaje tylko wykonać na jej końcu nacięcia, odgiąć je i naostrzyć krawędzie. Zamiast rury można użyć zużytej butli.

Do wykonania prac będziemy potrzebować:

• pusty cylinder stalowy;
• szlifierka kątowa;
• urządzenie do spawania;
• pręt stalowy lub drążek;
• wiertło do metalu.

Za pomocą szlifierki kątowej w dolnej części cylindra wycinamy nacięcie. Aby ułatwić wiertłu wniknięcie w grunt, można przyspawać do drążka dokładnie wzdłuż jego osi zwykłe wiertło do metalu.

Na tym rysunku przedstawiono dwa warianty części roboczej wiertła-łyżki: wariant “a” – wiertło z łyżkowatym nożem oraz wariant “b” – z odgięciami i wiertłem.

Sposób z blachą stalową jest bardziej pracochłonny. Stalowy wycinek trzeba będzie zespawać wzdłuż szwu, a krawędź tnącą naostrzyć, aby łatwiej wnikała w grunt. Spoiną należy również przymocować wiertło, umieszczając je w dolnej części cylindra.

Jeśli nie znajdzie się odpowiedniego wiertła do metalu, można je zastąpić wąską płytką stalową, uprzednio naostrzoną z obu stron. Skuteczność wiercenia nie ulegnie utracie. Długość takiej płytki wynosi około 15 cm.

Gotową łyżkę o kształcie cylindrycznym pozostaje przyspawać do metalowego pręta, który jest przesunięty w bok o 10-15 mm od linii osi narzędzia.

Podczas eksploatacji świdra to przesunięcie pozwoli na wykonanie odwiertu o większej średnicy. Dzieje się tak, ponieważ podłużna krawędź tnąca świdra łyżkowego zdrapuje grunt z bocznych powierzchni szybu.

Uproszczona wersja świdra łyżkowego przeznaczona jest do drążenia w glinach i piaskach gliniastych

Dzięki temu, że średnica narzędzia jest mniejsza od średnicy rur osłonowych, taki świder może być z łatwością używany wewnątrz montowanej obudowy, co znacznie ułatwi procedurę jej instalacji. Same rury zabezpieczą odwiert przed zawaleniem.

Obciążenia podczas pracy świdra łyżkowego są bardzo wysokie, dlatego do jego wykonania należy użyć wysokowytrzymałej stali narzędziowej. Elementy wzmacniające świder powinny, w idealnym przypadku, przejść procesy obróbki cieplnej i hartowania.

Może Panu również przydać się informacja o popularnych metodach wiercenia odwiertu, omówiona w innym naszym artykule.

Przygotowanie świdra obrotowego do pracy

Nie wystarczy dowiedzieć się, jak samodzielnie zrobić świder do odwiertu. Trzeba, aby gotowy świder mógł być używany do wykonywania prac. W tym celu należy wyposażyć go w uchwyt lub rączkę, a także w rozłączną rurę wiertniczą.

Wykonanie wygodnego uchwytu

Rączka – ważny element konstrukcyjny. Jest niezbędna, aby świder był wygodny w obracaniu. Konstrukcja rączki również nie jest tak prosta, jak się wydaje.

Można przewidzieć, że będzie nią obsługiwać się jedna osoba, ale czasami w pracach wiertniczych może uczestniczyć większa liczba osób. Pracochłonność procesu zależy od jakości gleby i od głębokości przyszłego odwiertu.

Przed przystąpieniem do wykonania rączki swojego świdra, należy zdecydować, czy będzie go Pan obracał samodzielnie, czy zaprosi kogoś do pomocy.

Rączkę wykonuje się z wyrobów walcowanych o odpowiednim zapasie wytrzymałości. Przecież ta część świdra musi wytrzymywać znaczne obciążenia, nie sprężynując ani nie tłumiąc przyłożonych sił. Do połączenia rączki z górnym końcem rury rozłącznej stosuje się spawanie.

Budowa rozłącznej rury wiertniczej

Świder – narzędzie wielofunkcyjne. Za jego pomocą można nie tylko wykonać odwiert, ale także, na przykład, wkopać słup. Jeśli używać go do prac ogrodowych, spokojnie można się obejść bez rury wiertniczej. Półtorametrowa podstawa będzie wystarczająca do wykopania płytkich dołków.

Ale nam potrzebny jest świder do wywiercenia przy jego pomocy wystarczająco głębokiego odwiertu. Jak postąpić w tym przypadku? Nie ma sensu pozostawiania żerdzi jednosekcyjnej i po prostu jej wydłużania.

Długość żerdzi i zdolność metalu do przeciwstawiania się siłom skręcającym są odwrotnie proporcjonalne. Praca długą, jednosekcyjną żerdzią będzie niemożliwa.

Wiertło – wielofunkcyjne narzędzie, które nie będzie się kurzyć bez użycia, gdy studnia jest już gotowa. Za jego pomocą można znacznie ułatwić życie ogrodnika

Jest tylko jedno wyjście: należy wykonać taką rurę wiertniczą, która będzie składać się z rozłącznych sekcji. Długość jednej sekcji, rozłącznego pręta, powinna wynosić 1 metr lub nieco więcej. Takich sekcji trzeba zbudować tyle, aby w rezultacie osiągnąć planowaną głębokość studni.

Przydatna może być również informacja o wyborze rury do studni, zawarta w naszym artykule: Jakie rury są najlepsze do studni: rodzaje, którą wybrać i dlaczego.

Wydłużanie kolumny prętów połączonych z wiertłem będzie odbywać się stopniowo, w miarę jak narzędzie wiertnicze będzie zagłębiać się w ziemię.

Istnieje kilka sposobów łączenia prętów w długi pręt wiertniczy, są to:

• Złącze gwintowane. Aby utworzyć takie połączenie, w każdej sekcji nacina się gwint, który będzie odpowiadał rozmiarom elementu łączącego. Złącze gwintowane wykonuje się o potrzebnej długości. Pozostaje wykluczyć możliwość samoczynnego odkręcania się połączenia. W tym celu stosuje się zabezpieczenie zawleczką. Ten sposób cechuje się prostotą i niezawodnością.
• Nakrętka i śruba. Są przyspawane do prętów wykonanych z rur o małej średnicy. To dość prosty, ale niezbyt niezawodny sposób. Spawanie będzie konieczne na cienkościennej rurze, na której takie połączenie raczej nie będzie trwałe. Ponadto, aby zablokować takie połączenie gwintowane prętów, trzeba będzie podjąć dodatkowe wysiłki.
• Przyspawane złącza. Wycina się je z rury o większej średnicy niż pręt. Następnie na stałe przyspawać złącze do rury na jednym końcu sekcji. W to samo złącze z drugiej strony swobodnie wsunąć następną sekcję. Teraz należy zabezpieczyć sekcje, aby się nie obracały. W tym celu można włożyć poprzecznie śrubę i zabezpieczyć ją nakrętką z drugiej strony.

Do wykonania własnoręcznie wiertła do głębokiej studni łączy się kilka prętów. Ponadto lepiej, aby ich połączenie było jak najprostsze. Przecież w trakcie wiercenia narzędzie będzie podnoszone na powierzchnię, aby opróżnić je z ziemi.

Każde podnoszenie wiertła wiąże się z jego demontażem na części składowe, a każde kolejne opuszczanie – z ponownym montażem i wydłużaniem.

Do przewiercania płytkich odwiertów (do 25 m) mogą posłużyć rury gazowe o wewnętrznej średnicy 33 mm (dopuszczalne jest zastosowanie Ø 42 i 48 mm). Długość poszczególnych odcinków rur żerdzi – 1-3 m. Przed zakupem rur do żerdzi należy je dokładnie obejrzeć. Materiał ze źle spawanymi szwami nie nadaje się do wiercenia.

Oprócz samego świdra do ręcznego wiercenia odwiertu używa się również innych narzędzi, o których warto wspomnieć w tym artykule.

Na przykład, jeśli odwiert jest już gotowy, a wyciągnięcie narzędzia na powierzchnię ziemi okazało się nie takie proste, można użyć mechanizmu podnoszącego, który działa na zasadzie dźwigni.

Wybierając sposób łączenia rozłącznej rury wiertniczej, należy pamiętać, że w trakcie pracy rurę będzie trzeba wielokrotnie rozbierać i składać.

Gdy procedura wiercenia się przedłuża, a sami wiertnicy tracą siły, bardzo przydałyby im się przyrządy pomocne przy obracaniu świdra wewnątrz odwiertu i wkręcaniu go podczas jego pogłębiania.

Świder do wiercenia udarowo-linowego

Odwiert na działce można wykonać nie tylko przez obracanie świdra, ale także metodą udarowo-linową. Do tego rodzaju prac potrzebny jest specjalny zestaw, który również można samodzielnie wykonać z materiałów dostępnych pod ręką.

Mając takie wyposażenie, wszystkie prace można wykonać w ogóle bez pomocników, dlatego rozważymy również proces wykonania świdra udarowego.

Do wiercenia odwiertu metodą udarowo-linową nie potrzeba aż tak wiele: stabilna rama trójnożna, sam świder udarowy, wytrzymała lina i wciągarka.

Aby zrozumieć, co i jak będziemy majstrować, rozważymy w ogólnym zarysie istotę prac udarowo-linowych.

Z dużej wysokości na wyznaczone za pomocą łopaty lub świdra ślimakowego miejsce przyszłego punktu poboru wody zrzucana jest rura-pocisk – chwytak do studni. Na górze do świdra przyspawane jest ucho do liny.

Z boku w górnej części wycina się otwór do usuwania wywierconego materiału.

Dolna krawędź jest ostrzona lub wyposażana w zęby optymalizujące spulchnianie gruntu. Na 5–7 cm powyżej umownego dna wewnątrz rury montowany jest zawór kulkowy lub płatkowy do chwytania i utrzymywania spulchnionej skały.

Chwytak to niezastąpione narzędzie przy przewiercaniu luźnych piasków, otoczaków, żwirowych osadów. Często używa się go w połączeniu z innymi świdrami. Naprzemiennie stosuje się go ze świdrem ślimakowym lub cylindrycznym, które nie są w stanie wydobyć luźnych i nasyconych wodą osadów.

Cząstki gruntu niespoistego zatrzymują się wewnątrz chwytaka dzięki zaworowi umieszczonemu na dole obudowy. Świder ślimakowy, świder dzwonowy i cylindryczny nie mają takich zalet.

Rzadko do wiercenia studni używa się tylko jednego narzędzia. Najczęściej stosuje się je w zestawie: skały gliniaste wierci się świdrami ślimakowymi lub cylindrycznymi, a luźne i nasycone wodą – chwytakiem.

Procedurę zrzucania świdra powtarza się wielokrotnie. Efektem procesu jest obudowa wypełniona w jednej trzeciej gruntem oraz powiększający się o 30-40 cm otwór w powierzchni ziemi.

Wypełniony chwytak wyciąga się z otworu za pomocą wyciągarki, odwraca otworem w dół i czyści uderzeniami ciężkiego młotka.

Następnie proces wiercenia udarowo-linowego jest wznawiany i powtarzany, aż w miejscu upadku świdra powstanie studnia o planowanej głębokości.

Nie trzeba kupować gotowego urządzenia – można samodzielnie wykonać chwytak do wiercenia i czyszczenia.

Jeśli wykona się taki świder udarowy odpowiednio ciężki, to swoim dnem będzie ciął grunt jak masło i nie pozwoli mu wysypać się z powrotem z wnętrza.

Tworzenie tylko jednego świdra w tym przypadku nie ma sensu, dlatego opowiemy, jak skonstruować cały zestaw wiertniczy wraz z narzędziem.

• Wybieramy miejsce, które według naszych obliczeń i przypuszczeń powinno znajdować się odwiert. Wyznaczamy je, robiąc zwykłą łopatą niewielkie zagłębienie.
• Nad dołkiem ustawiamy trójnóg o wysokości 2-3 metrów. Wierzchołek trójnogu wyposażamy w dobrze zamocowany bloczek do liny. Przyda się również wyciągarka, którą mocujemy do podpór. Dobrze, jeśli jest wyciągarka elektryczna, ale ręczna też się nada.
• Przygotowujemy sam świder udarowy. Do tego celu będzie nam potrzebna grubościenna rura, której średnica odpowiada rozmiarowi szybu przyszłej studni.

Do wykonania świdra należy wziąć pasek grubego metalu i przyspawać go do górnego końca rury, ustawiając go prostopadle do osi wzdłużnej pocisku.

Wzdłuż osi rury w przyspawanej metalowej listwie należy wywiercić otwór odpowiadający grubości liny, na której będzie zamocowany pocisk.

Dolny koniec rury również wymaga obróbki: można na nim wykonać zębatą lub pierścieniową szlifę. Jeśli dostępny jest piec muflowy, można w nim zahartować świder po zabiegu szlifowania.

Świder do wiercenia udarowo-linowego nie jest łatwy do oczyszczenia z nagromadzonego gruntu. Aby przyspieszyć tę rutynową czynność, można wykonać nie otwór okienny, lecz pionowe nacięcie przebiegające przez prawie 2/3 wysokości rury.

Dzwon – część świdra udarowego. Łatwo oczyszcza się z gruntu i może zostać zastąpiony, na przykład dłutem, jeśli w trakcie wiercenia studni natknie się na kamień.

Im cięższy świder, tym szybciej można osiągnąć pożądany rezultat, ale należy uwzględnić również moc wciągarki, która będzie wyciągać świder z gruntem z pnia studni.

Jeśli jej moc jednak na to pozwala, pocisk można obciążyć, umieszczając w górnej części rury zdejmowane metalowe obciążniki.

Zainteresować Pana może również informacja dotycząca urządzania studni, płukania po wierceniu oraz ocieplenia na zimę, opisana w innym naszym artykule.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W tym filmie w sposób przejrzysty i przystępny przedstawiono, jak przy użyciu dostępnych materiałów i prostych w obsłudze narzędzi wykonać niezawodny i funkcjonalny świder spiralny.

Jest oczywiste, że osoba posiadająca umiejętności pracy ze spawarką i najpopularniejszymi narzędziami ślusarskimi poradzi sobie z wykonaniem świdra własnoręcznie.

Używając samodzielnie wykonanego pocisku, można ręcznie przeprowadzić prace wiertnicze na własnej działce. To znacznie obniży całkowite wydatki, które były zaplanowane na zapewnienie wody na Państwa terenie.

Czy wykonał Pan świder samodzielnie innej konstrukcji? A może zna Pan sekrety ulepszania pocisku? Być może nie zgadza się Pan z teorią i zaleceniami przedstawionymi w naszym artykule? Proszę napisać o tym w komentarzach poniżej.