Appareil de forage DIY : fabriquer une foreuse maison pour forer des puits

Forer un puits sur un site est une tâche de grande envergure.Tous les propriétaires ne peuvent pas se permettre les services d’une équipe de professionnels et embaucher des « artisans » revient, dans la plupart des cas, à gaspiller de l’argent.

Il est plus facile de faire tout le travail soi-même : vous travaillez plus dur pour vous-même et avez moins de dépenses. De plus, si vous fabriquez vous-même une plate-forme de forage, les coûts vous sembleront littéralement ridicules par rapport aux prix réels du forage.

Nous vous expliquerons comment réaliser une machine pour creuser manuellement une prise d'eau sur un chantier. Les informations que nous présentons sont basées sur l’expérience pratique de foreurs indépendants. Pour compléter la perception d'un sujet difficile, les informations proposées sont complétées par des schémas utiles, des collections de photos et des vidéos.

Quoi et comment est-il préférable de forer un puits ?

Un foreur débutant doit être patient et se préparer à effectuer un travail pas des plus faciles.

Vous aurez également besoin d'outils disponibles et de matériaux peu coûteux pour fabriquer une plate-forme et une plate-forme de forage, ainsi que de bon sens et de quelques amis pour vous aider.

Le forage de puits est une œuvre qui s'apparente à de l'art, puisque le résultat est imprévisible et que chaque structure est unique. La tâche consiste à creuser un puits long et étroit dans le sol jusqu'à l'aquifère et à y abaisser un tube de tubage pour renforcer les parois de l'excavation.

Dans le processus, vous devrez extraire beaucoup de terre, et cette terre peut être très différente : des morceaux de granit au sable mélangé à de l'eau.

Tout dépend de la profondeur de l'aquifère. Parfois il faut marcher moins de 10 mètres pour y arriver, et parfois puits aquifère atteint plusieurs dizaines voire centaines de mètres. Tout cela affecte les méthodes et le calendrier de forage. Pour construire un puits, il existe deux méthodes principales : à corde à choc et rotative, dans l'interprétation moderne de la tarière.

Les appareils de forage faits maison pour le forage manuel sont construits selon une conception unique. L'appareil de forage est réalisé sous la forme d'un trépied

Dans le premier cas forage en cours à l'aide d'un projectile étroit et lourd appelé écope. Il est suspendu à une corde ou à un câble qui est jeté sur un bloc fixé à un trépied. Un treuil équipé d'un moteur est utilisé pour retirer la perceuse de l'arbre, bien que cela puisse également être fait manuellement si vous le souhaitez.

Le projectile est lâché plusieurs fois au fond de la mine depuis une hauteur de plusieurs mètres. Il ameublit le sol dont une partie tombe dans la cavité de l'écope. Après avoir pénétré profondément dans le sol d'environ 0,5 m, la perceuse est retirée du tronc. La coquille est nettoyée et rejetée dans la mine. Le processus est répété jusqu'à ce qu'ils atteignent l'eau.

La méthode de la corde à choc est très ancienne, elle est utilisée depuis des siècles, voire des millénaires. Fabriquer une écope est relativement simple : vous aurez besoin d'une tôle d'acier de 4 à 5 mm d'épaisseur ou d'un tuyau à paroi épaisse de Ø 110 à 120 mm, ainsi que de compétences pour travailler avec une machine à souder. Et vous pouvez même travailler seul avec une écope, même si avec un assistant, les choses iront beaucoup plus vite.

Les avantages du forage à percussion ne résident pas seulement dans sa disponibilité. L'écope est fiable, elle traverse presque tous les sols sauf les roches rocheuses. S'il est nécessaire de surmonter une couche de limon sableux ou de limon, l'écope est remplacée par un verre de taille appropriée - un cylindre étroit sans valve au fond.

L'écope est utilisée pour soulever tous types de sols non cohérents : dépôts de sable, de pierre concassée, de graviers et de galets. Il est utilisé pour dégager le fond du puits et lors de l'exploitation de la mine pour éliminer les dépôts de limon

Le verre détruit efficacement les roches argileuses qui, en raison de leur propre capacité à se compacter et à adhérer aux parois, sont retenues dans sa cavité. Dans le forage manuel à corde à percussion, l'écope et le verre sont alternés selon les besoins.

Dès que le passage à travers l'écope est considérablement réduit, cela signifie qu'elle a rencontré un toit en terreau ou en limon sableux, c'est pourquoi elle est remplacée par une vitre. Dès que la terre détruite dans le puits ne s'attarde plus dans la cavité du verre, elle est remplacée par une écope.

En une seule "séance", vous pouvez approfondir la tige d'un mètre, bien que le plus souvent ce chiffre soit plus modeste, environ 20 à 40 cm. C'est l'inconvénient de la méthode de la corde de choc - le travail prend beaucoup de temps. Sur les sols argileux et plastiques, il est plus efficace d'utiliser une tarière ou à défaut une perceuse à spirale.

En forage manuel, il est le plus souvent nécessaire de combiner les méthodes à corde à percussion avec celles rotatives, il est donc préférable de s'approvisionner avec le jeu minimum de projectiles indiqué dans le schéma

L'outil de travail d'une installation à vis sans fin est une colonne de tiges avec un foret à l'extrémité inférieure. L’outil est littéralement vissé dans le sol, qui est partiellement retenu par ses lames.

Périodiquement, la tarière ainsi que le sol ameubli sont remontés à la surface et la face avec la décharge effondrée est dégagée avec une écope. Et puis encore percer avec une tarière, pénétrant plus profondément dans le sol à chaque tour.

Les tiges augmentent progressivement à mesure que la tige s'approfondit. Tout d'abord, la longueur du train de tiges est augmentée en fixant une tige. Lorsque sa partie supérieure est presque au niveau de la tête de puits, fixez le deuxième, puis le troisième, etc.

La perceuse peut être tournée manuellement ou à l'aide d'un rotor de moteur électrique.Pour maintenir la tige dans la bonne position verticale, les plates-formes de forage mobiles industrielles utilisent un cadre vertical fixé au lit. En utilisant ce principe, vous pouvez fabriquer votre propre machine.

Le schéma montre une version d'une plate-forme de forage artisanale, ainsi que le résultat : un appareil relativement compact pour forer des puits

Simultanément à l'approfondissement, le puits de forage est tubé, c'est-à-dire un tuyau est installé dans l'ouverture percée, dont le diamètre est de 1 à 2 cm plus grand que la même taille du projectile. Les maillons du boîtier sont reliés en une structure unique par vissage ou soudage.

Si une grande quantité d’eau est fournie sous pression dans un puits tubé, le fond peut être nettoyé sans utiliser d’écope. Cette méthode a été utilisée avec succès par des équipes professionnelles. L'eau érode le sol ameubli et le ramène à la surface.

Le fluide de forage accélère le travail plusieurs fois, mais tout autour sera inondé d'eau mélangée à de la saleté. Et on ne peut pas traverser les sols rocailleux de cette façon. Tout cela doit être pris en compte avant de commencer à fabriquer votre propre appareil de forage. De plus, vous devez décider de vos buts et objectifs.

Si vous avez besoin d’une unité pour la construction d’un ou deux puits seulement, vous n’avez pas à vous soucier trop de la minutie de l’exécution. Mais une plate-forme de forage solide et durable peut être une bonne raison de démarrer votre propre entreprise de forage de puits.

Vous trouverez des informations détaillées sur les méthodes de forage de puits de prise d'eau dans l'un des Articles populaires notre site.

Fabrication d'appareil de forage à corde à percussion

Un trépied avec écope est une conception simple, comme tout ce qui est ingénieux.Ses dimensions peuvent être estimées « à l'œil nu » ; des calculs techniques particulièrement précis ne sont pas nécessaires ici. Par exemple, la hauteur du trépied sur lequel l'écope sera fixée doit être supérieure d'environ un mètre à celle de cette perceuse.

Si travaux de forage sont réalisés au sous-sol de la maison, les dimensions de la structure seront limitées par la hauteur du plafond.

Le forage à la corde à percussion est effectué à l'aide d'un projectile lourd - une écope. Il est projeté d'une hauteur, le sol s'effondre et remplit la cavité à l'intérieur de l'écope, après quoi l'appareil est retiré et nettoyé

Dans un espace ouvert, l'écope peut être suspendue plus haut pour augmenter la force d'impact. Mais ne le mettez pas trop haut, ce n’est pas efficace. L'écope elle-même devrait être assez lourde. Pour ameublir efficacement le sol, il est préférable de faire des encoches sur sa semelle ou de meuler une arête vive.

La longueur optimale pour le forage est considérée comme comprise entre 1,8 et 2,2 mètres, afin que le foreur puisse atteindre librement le sommet de la foreuse pour attacher ou déconnecter le câble. Cependant, en forage manuel, la meilleure longueur d'écope est considérée comme étant de 1,0 à 1,2 m. Cette taille permet d'atteindre le fond du projectile avec la main s'il ne se vide pas lorsque le terreau colle, par exemple.

Dans le forage par percussion par câble, une écope d'une longueur d'environ 1,2 à 2,0 mètres est utilisée. Le projectile doit être suffisamment lourd pour briser le sol et le tirer à la surface en grande quantité.

Une écope est le plus souvent constituée d'un morceau de tuyau métallique ; l'épaisseur de métal souhaitée est de 4 à 6 mm.

Pour réaliser un tel dispositif de forage, les opérations suivantes doivent être effectuées :

1. Préparez un morceau de tuyau de taille appropriée.
2. Faites une valve au bas du projectile.
3. Souder un grillage de protection par dessus.
4. Faites bouillir la poignée ou les « oreilles » pour fixer la corde.
5. Aiguisez le bas du projectile ou soudez plusieurs « dents » à partir de morceaux de métal ou de morceaux de fil épais.
6. Fabriquez un trépied à partir de tuyaux métalliques.
7. Installez un bloc, un treuil et un moteur pour soulever le projectile de l'arbre.
8. Attachez une corde à l'écope et assemblez la structure.

La valve écope mérite une attention particulière. Les projectiles de petit diamètre utilisent un robinet à bille. Une boule métallique d'un diamètre légèrement supérieur à la moitié du diamètre de l'écope convient à son rôle.

Si une balle appropriée n'est pas trouvée, elle peut être fabriquée à partir de matériaux de récupération. Par exemple, à ces fins, un mélange de grenaille de plomb et de résine époxy est souvent utilisé, le rôle de moule de coulée étant joué par une sorte de balle pour enfants en plastique ou en caoutchouc.

La valve à clapet d'une écope est constituée d'une pièce ronde de métal qui ferme l'espace au fond du verre, ainsi que d'un ressort qui le maintient fermé.

Une rondelle avec un trou dont le diamètre est inférieur à la taille de la boule est soudée en bas pour qu'elle ne s'envole pas. Dans le même but, un bouchon est placé en haut, à une certaine distance de la grille de protection - un morceau de métal qui limite le mouvement ascendant de la balle. Une grille métallique empêche les gros morceaux de terre de tomber de la écope.

La bille de la vanne ne doit pas tomber en dessous du niveau du bord pointu ou des dents métalliques, sinon elle absorberait la force de l'impact. En revanche, les « dents » ne doivent pas être trop longues, sinon elles ne permettront pas à une partie de la terre de pénétrer à l'intérieur de l'écope.

Une fenêtre est découpée dans le tiers supérieur du corps de l'écope. Cela sera nécessaire lorsqu'une écope pleine doit être débarrassée de la terre qui s'est accumulée à l'intérieur.

Pour fabriquer un robinet à tournant sphérique pour une écope, vous avez besoin d'une bille métallique d'un diamètre d'environ 60 mm.Un tel élément peut être retiré d'un gros roulement

Une autre option de valve est une valve à pétales. Il est fabriqué à partir d'un morceau de métal. La valve à clapet ressemble à une porte ronde attachée à un ressort au bas de l'écope. Lorsque le projectile descend, la valve s'ouvre sous la pression du sol, puis le ressort la ferme et retient la terre à l'intérieur. Parfois, une telle valve est scellée avec un morceau de caoutchouc, mais ce n'est pas nécessaire.

Si pendant le forage écope maison Il s'avère qu'il capte trop peu de terre, peut-être que la conception a juste besoin d'être un peu corrigée. Parfois, vous devez ouvrir un peu l'espace au bas de l'appareil. Si le projectile s'avère trop léger, il convient de l'alourdir.

Pour ce faire, la partie supérieure de l'écope est parfois remplie de béton. Mais vous pouvez simplement attacher une charge supplémentaire par-dessus sur une articulation mobile.

Un trépied pour le forage avec une corde à percussion peut être fabriqué à partir d'un tuyau métallique, mais pour une utilisation à court terme, du bois durable, par exemple du bois de 150 à 200 mm, convient également.

Sur les sols visqueux, un type d'écope sans valve peut être efficace. De la terre dense est tassée à l’intérieur du projectile et y est retenue naturellement. Un tel appareil est nettoyé à travers un trou vertical étroit sur le côté.

Si possible et nécessaire, vous devez fabriquer deux écopes différentes pour les utiliser sur des sols différents. L'écope est également utilisée pour nettoyer le puits fini du sable et de la saleté. Mais dans cette situation, il n'est pas nécessaire de fabriquer un projectile aussi gros : un appareil d'environ 0,8 à 1,0 mètres de long fera l'affaire.

Construction d'une foreuse à tarière

Le cadre d'une telle installation peut être réalisé sous la forme d'un trépied, mais le plus souvent il est constitué de guides verticaux montés sur un support et reliés au sommet par une structure horizontale. Le châssis de la machine doit maintenir solidement la colonne de travail foret et des tiges extensibles lors de leur extraction de leurs puits.

Le schéma montre clairement la structure d'une foreuse sur châssis métallique avec un émerillon, une perceuse, un treuil électrique et un motoréducteur (+)

La perceuse est réalisée comme suit :

1. Quelques tours d'une bande métallique sont soudés à une section d'un tuyau métallique étroit d'environ 1,5 mètre de long pour créer quelque chose comme un filetage.
2. Des couteaux sont fixés aux bords de la tarière, dont les bords tranchants doivent former un angle par rapport à l'horizontale.
3. Les couteaux sont aiguisés.
4. Un té avec filetage intérieur est vissé ou soudé sur le bord supérieur du foret.
5. Des sections de tuyaux métalliques du même diamètre sont préparées. ainsi que la tige de tarière, afin d'augmenter encore la longueur du train de tiges. Ce sont des haltères.
6. Des filetages sont coupés sur ces morceaux de tuyaux pour les relier ou un trou est percé pour la fixation avec une goupille de verrouillage.

Cependant, pour augmenter la longueur de la tige de forage, une connexion d'accouplement ou de verrouillage est également utilisée avec succès. Le derrick de forage peut être constitué de tuyaux métalliques, de canaux ou de bois. L'essentiel est qu'il maintienne solidement le train de tiges.

Un bloc est installé dans la partie supérieure du châssis, qui est relié à un treuil pour soulever le train de tiges avec le foret. On pense qu'une tour n'est nécessaire que lorsque forage de puits plus de huit mètres de profondeur. Une petite structure peut être percée sans cela, mais le travail sera quand même difficile.

L'augmentation de la longueur de la tige de forage alourdit considérablement la colonne, c'est pourquoi un moteur électrique équipé d'un treuil est utilisé pour la soulever. Si vous envisagez d'effectuer un forage « humide », la perceuse tourne également à l'aide d'un moteur électrique.

Les experts considèrent que la meilleure option à ces fins est un appareil standard d'une puissance de 2,2 kW à 60-70 tr/min, qui peut être alimenté à partir d'une prise ordinaire de 220 V. Des modèles tels que 3MP 31.5, 3MP 40 ou 3MP 50 peuvent convenir. .

Un émerillon est un élément à l'aide duquel le moment d'entraînement est transmis du moteur électrique à la tige de forage. Grâce à lui, le fluide de forage est également acheminé vers la mine. Des tiges de forage sont fixées sur la partie mobile de cet appareil. Un tuyau scellé spécial est conçu pour le fluide de forage.

Le diagramme montre la conception d'un émerillon pour une plate-forme de forage de petite taille. Par le tuyau latéral, le liquide de rinçage est amené dans l'arbre (+)

Étant donné que l'émerillon bouge constamment pendant le perçage, s'il est mal exécuté, il peut se briser très rapidement. Pour éviter que cela ne se produise, deux règles doivent être respectées : utiliser uniquement de l'acier à haute résistance pour sa fabrication et garantir un écart minimum entre les éléments statiques et mobiles de l'appareil.

Comme déjà mentionné, il n'y a pas de règles très strictes lors de la construction d'appareils de forage de puits fabriqués par nos soins. Le plus souvent, une structure hybride est construite, ce qui permet d'utiliser simultanément la méthode de la corde à percussion et le forage rotatif.

Dans cette conception, le même cadre est disposé, vous permettant de passer d'une méthode à une autre sans apporter de modifications à la conception.

Il s'agit d'une variante d'une plate-forme de forage de type combiné, elle peut être utilisée à la fois pour le forage à percussion par câble et à la tarière.

Si vous souhaitez vous impliquer professionnellement forer des puits, il est alors préférable d'acheter toutes les pièces à l'extérieur, plutôt que de le faire vous-même ou de le louer. Vous pouvez commander tous ces éléments auprès d'un tourneur expérimenté. Vous devrez acheter un moteur électrique fiable avec une boîte de vitesses, une motopompe, un tuyau et un tuyau si vous envisagez d'effectuer des travaux utilisant la pression hydraulique.

Il est préférable de fabriquer le cadre et de percer après l'achat du pivot, du moteur électrique et du treuil. Cela vous permettra d'assembler correctement et rapidement toutes les parties de l'installation les unes aux autres. Pour pouvoir étendre des tiges plus longues sur la perceuse, il est recommandé de réaliser un cadre avec une marge d'environ 3,3 m.

De l'acier de haute qualité doit être utilisé pour fabriquer le pivot et les verrous, car ces parties de la structure supportent les charges les plus élevées pendant le processus de perçage.

Vous pouvez également fabriquer vous-même un émerillon pour une plate-forme de forage faite maison, mais il sera plus facile et plus fiable d'utiliser un modèle industriel d'un tel appareil

L'acier trempé n'est pas très approprié pour fabriquer des appareils de forage faits maison, car après le traitement, il nécessite un meulage supplémentaire, il est préférable d'utiliser de l'acier ordinaire. Il est préférable d'utiliser des filetages trapézoïdaux plutôt que coniques sur les tiges.

Il a des caractéristiques de résistance suffisantes et n'importe quel tourneur peut gérer de tels fils. Mais pour réaliser une tige avec un filetage conique, il faudra chercher un spécialiste.

Pour forer à une profondeur supérieure à 30 mètres, il est recommandé de fabriquer des tiges à partir de tuyaux avec une paroi de 5 à 6 mm d'épaisseur.Les tuyaux ordinaires avec une paroi de 3,5 mm ne peuvent pas résister à de telles charges. Pour fabriquer une perceuse, il est préférable de ne pas prendre d'acier allié, mais de l'acier ordinaire, afin qu'il n'y ait aucun problème pendant le processus de soudage.

Pour percer des sols durs, il est judicieux d’utiliser un foret industriel à haute résistance. Un bon effet est obtenu en utilisant un projectile à trois lames. Pendant son fonctionnement, une rotation cyclique est utilisée, ce qui permet d'ameublir le sol le plus efficacement possible.

Les outils de perçage pour le travail manuel se déclinent en différentes versions. Il existe des modèles à cuillère et à bobine, ainsi qu'un foret. Les forets à cuillère sont efficaces sur les sols plastiques : limon sableux, limoneux, argileux. La fraise d'une telle perceuse se présente généralement sous la forme d'un seau. Vous pouvez fabriquer vous-même une telle perceuse à partir d'un tuyau d'un diamètre approprié.

Sur les terreaux denses, vous pouvez également utiliser une perceuse à bobine. Cet appareil est conçu comme un tire-bouchon et l'élément de coupe est fourchu, ce qu'on appelle la queue d'hirondelle. Une alternative à la tarière à serpent est la tarière à glace, mais elle n’est peut-être pas aussi efficace.

Sur les roches dures, un foret avec un angle de pointe de 110 à 130 degrés donne de meilleurs résultats. Le ciseau peut avoir des formes très différentes, puisqu’il est conçu pour détruire des roches de différents degrés de dureté.

Le foret convient au travail sur des sols durs et mous. Une telle perceuse peut être fabriquée à partir de matériaux de rebut

Pour forer des sections géologiques complexes, il est parfois préférable d'utiliser deux étapes de forage avec deux foreuses différentes. Tout d'abord, le perçage se fait avec un foret étroit d'environ 80 mm de diamètre.Après un tel forage exploratoire, des travaux sont effectués avec une foreuse de plus grand diamètre pour obtenir un puits de la taille requise.

La capacité de levage du treuil doit être d'au moins une tonne. En plus du treuil électrique, certains artisans en installent immédiatement un autre, mécanique. Il s'en sort plus efficacement dans certains cas, par exemple si le tube de tubage est coincé. Il est recommandé d'utiliser deux panneaux de commande différents pour le moteur électrique et le treuil.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n°1. Un aperçu visuel d'une plate-forme de forage fabriquée par vos soins :

Vidéo n°2. Option d'une foreuse de type combiné pour le forage à corde à percussion et à tarière :

Vidéo n°3. Utilisation d'une écope pour le forage par percussion par câble :

Une plate-forme faite maison pour forer des puits n'est pas une unité très complexe, laissant place aux travaux d'ingénierie. Mais il ne faut pas oublier que les composants et mécanismes d'un tel dispositif subissent des charges importantes pendant le processus de forage. Par conséquent, les matériaux doivent être durables et le travail doit être effectué de la meilleure façon possible.

Souhaitez-vous partager votre expérience personnelle dans l’assemblage et l’utilisation pratique d’une machine de forage ? Vous avez des questions sur le sujet de l'article ou souhaitez clarifier des points peu clairs ? Veuillez écrire vos commentaires dans le bloc ci-dessous.