Как сделать бур для земли: Самодельный бур из трубы своими руками

Содержание

Самодельный бур из трубы своими руками

При установке столбчатого фундамента, столбиков для забора и прочих работах связанных с бурением требуется бур определенного диаметра. Имея электросварку и болгарку его можно за пару часов сделать своими руками из подходящей стальной трубы.

Материалы:

стальная труба немного меньшего диаметра, чем требуемая лунка;
уголок 30х30 мм или больше;
труба 3/4 дюйма;
стальной кругляк диаметром 20 мм.

Изготовление бура из трубы

В качестве основной режущей части бура используется стальная труба длиной 400 мм. Ей придается конусная форма. Для этого вдоль трубы вырезается клин. Вверху его ширина составляет 20-25 мм, внизу он сводится на нет. После этого требуется развернуть трубу, сделав ее конусообразной. Делается это с помощью двух длинных рычагов и ударами молота. Требуется сделать ее окружность в месте широкого выреза соответствующей диаметру необходимой лунки.

В примере применяется труба 128 мм. После деформации ее замеры по краям составили 140 мм и 130 мм. Разведя стенки нужно сварить их в узкой части, чтобы они дальше не гнулись.

Затем у вершины трубы наискось срезается сегмент по окружности.

Рез начинается с лева и постепенно углубляется, пока не сойдется с предыдущим продольным клином. Полученный в результате выступ с внешней стороны до половины толщины стенки надрезается болгаркой и слегка подгибается внутрь трубы. После этого насечка обваривается сваркой. Также нужно проварить полученную вершину, чтобы прокалить металл по месту будущей заточки.

С тыльной стороны заготовки бура приваривается уголок. К нему варится трубка 3/4 дюйма необходимой длины. Уже к ней приваривается узкая ручка их такой же трубки.

В дальнейшем при работе в нее вставляется кругляк 20 мм. Поскольку ручка узкая, то буром можно работать вплотную к стенам.

Также в основной трубе нужно прорезать узкое длинное окно, для выталкивания грунта.

Наконечник бура затачивается.

Чтобы бурить таким буром, нужно подготовить лунку глубиной на пол штыка лопаты. Затем вставляется сам бур.

По мере погружения в него набивается грунт.

Периодически бур извлекается, и земля из него выталкивается кругляком от рукоятки вставленным через боковое окно.

Такая конструкция исключает необходимость подолгу зачищать грунт в лунке, как при работе шнековыми бурами. Полученный инструмент вполне справляется с мелкими корешками, как и аналоги с более массивными лезвиями. При этом если в лунке будут попадаться камни внутри трубы бура, то он их даже не почувствует.

Смотрите видео

Бур для скважины своими руками: способы изготовления

Бур для скважины своими руками

Водопровод с канализацией на даче повышают комфортное пребывание на ней. Можно оборудовать скважину на участке своими руками, не обязательно вызывать специалистов. Для подготовки шахты можно применить бур для скважины, который можно изготовить своими руками.

Например, бур вращательный ручного типа. Бур состоит из разъемной трубы, ее можно увеличивать по длине, когда глубина скважины будет увеличиваться.

Также устройство имеет рукоятку для вращения, бур, как главная деталь конструкции. Различают буры спирального типа, либо бур – ложку. Эти конструкции позволяют выполнить бурение, не прибегая к другому оборудованию.

Содержание статьи:

Типы буров

Спиральный тип бура

Бур спирального, по – другому шнекового типа представляет собой большое сверло. Устройство бурит почву при помощи режущей грани из твердого сплава, края острой поверхности имеют форму конуса. Сверху грань имеет форму спирали, которая закручивается по штанге. Размер спирали по окружности определяет диаметр скважины. Грунт, подрезанный острой гранью, двигается вдоль по спирали вверх и выходит наружу. С помощью спирали образуется упор при бурении, который имеет направление движения оборудования. Грунт, вышедший на поверхность накапливается в шнеке между витками. Бур надо вынимать из шахты периодически для очистки.

Для самодельного бура этого типа можно применить стержень в виде цилиндра. Снизу к нему приваривают спираль для резки земли, которую изготавливают из стальной полоски.

Внимание! Спиральным буром можно работать на грунтах твердого и осыпающегося типа.

Бур в форме ложки

Конструкция состоит из металлического стержня, на конце имеющий цилиндр нужного диаметра. Снизу в цилиндре имеется прорезь в форме спирали либо продольная. Бур носит название из-за метода захвата почвы. От главного стержня ложку смещают на пятнадцать миллиметров, данная особенность позволяет просверливать в почве отверстие диаметром свыше размера ложки. Увеличенный диаметр шахты нужен, чтобы в скважину вставить обсадную трубу, их диаметр всегда больше сечения бурового устройства. Проводя бурение данным оборудованием сразу вводят в шахту обсадную трубу.

Внимание! Бур ложка применяется на суглинистой почве либо супесях.

Делаем буры своими руками

Как соорудить бур в виде спирали

Смастерить дома бур со стержнем, на который приварена спираль, непросто. Можно изготовить модель более простую, если есть сварочный аппарат, болгарка, рулетка, стержень из стали необходимого размера по длине, диск из стального материала.

Первым делом распиливают диск из стали на полукруги равного размера. Получившиеся детали надо заточить. Качество заточки влияет на легкость вхождения в землю инструмента, это влияет на скорость всего процесса. Для бура можно изготовить спираль из стали. Понадобится полоска стали, которую нагревают, скручивают в форме спирали, придерживаясь шага, равный необходимому диаметру. Полоску закаливают, приваривают к стержню из металла. Однако дома выполнить такой тип работы сложно.

Как соорудить бур в форме ложки

Оборудование бура подходит для бурения грунта, который не осыпается.

Бур в форме цилиндра имеет прорезь сбоку, ложку снизу в виде спирали. Цилиндр в длину не более семидесяти сантиметров, сечение конструкции зависит от размеров скважины, которая будет сделана. Почвы из шахты проникают внутрь цилиндра, там они прилипают и сжимаются, поэтому не выпадают.

Внимание! Ширина прорези зависит от сыпучести почвы, если земля очень сыпучая, то прорезь будет уже.

Бур можно соорудить двумя путями. В первом случае берут лист стали, скручивают его нужного диаметра, придавая форму цилиндра. Во втором случае бур изготавливают из куска трубы, он уже имеет форму цилиндра. Понадобится небольшой обрез трубопроката, на одном из концов проделывают пропилы, которые отгибают и затачивают края. Вместо отрезка трубопроката можно применить пустой баллон.

Для работы потребуются инструменты в виде болгарки, стального цилиндра, сварочный агрегат, стержень из стали, сверло, предназначенное для металла. Посредством болгарки проделывают внизу у цилиндра прорезь.

Для облечения работы к штанге можно сваркой прикрепить сверло для металлических изделий.

Применяя для сооружения прибора лист стали, придется приложить усилия. Заготовку из стали сваривают по шву, кромку заостряют. Сверло также приваривают внизу цилиндра. Если нет необходимого сверло, подойдет пластина из стали узкая в ширину, ее затачивают с двух сторон. Работы данным устройством будут тоже эффективны. Пластина должна иметь длину около пятнадцати сантиметров. Ложку в форме цилиндра приваривают к стержню, смещая до пятнадцати миллиметров относительно оси конструкции. Бур имеет меньший размер, чем обсадная труба, поэтому им легко работать внутри нее. Это очень облегчает работу по одновременной установке обсады.

Внимание! Бур – ложка испытывает огромную нагрузку во время работы, для сооружения устройства подходит инструментальная сталь только высокой прочности. Детали для укрепления конструкции должны пройти закаливание с термообработкой.

Как соорудить рукоятку

Рукоятку нужно делать удобной, чтобы легко вращать буром. Ее конструкция имеет свои особенности. Не всегда буром орудует один рабочий, все зависит от почв, глубины шахты.

Внимание! До того, как смастерить рукоятку, надо определить сколько человек будет задействовано при вращении бура.
Рукоятка должна быть сделана из очень прочного материала. Она предназначена для испытаний высоких нагрузок. Чтобы соединить рукоятку и разъемную трубу применяют сварку.

Разъемный бур

Чтобы выкопать скважину достаточной глубины, потребуется длинный бур. Надо изготовить трубу бура, состоящую из секций, которые можно разбирать. Длину секции для разъема делают примерно в один метр. Секций должно быть столько, сколько будет глубина шахты. Как только бур будет заглубляться в скважину, штанги будут присоединяться и наращивать длину. Существуют разные способы соединения элементов стержня.

Метод с помощью резьбовой муфты

Каждая секция оснащается резьбой по внутренней поверхности, ее размер должен быть равен соединительному элементу. Муфту с резьбой также делают необходимой длины. Надо исключить само раскручивание резьбового соединения. Чтобы этого не произошло, понадобится установка шплинтового фиксатора. Данный метод простой, но очень надежный.

Метод с помощью гайки с болтом

Метод довольно простой, но не такой надежный, как первый. Элементы в виде гайки и болта приваривают к штангам, которые изготавливают из трубопрокатов, имеющих небольшое сечение. Сварку придется проводить с тонкостенными трубами, стыки с такой трубой не могут быть прочными. Для фиксации штанг при помощи резьбы потребуется много сил.

Метод при помощи приваренных муфт

Муфты нарезают из отрезка трубы, у которой сечение больше, нежели сечение штанги. С одного конца штанги приваривают муфту, с другой стороны в муфту вставляют другую штангу. Скрепляют секции, применяя болт с гайкой, вставляя их поперек детали.

Внимание! При подъеме бур разделяют на части, при спуске его снова собирают, добавляя секцию.

Методы бурения

Ударно – канатный метод бурения

Для создания скважины можно применять разные методы. Кроме вращения бура, распространен метод ударно – канатный. Для работы необходимо специальное оборудование, которое можно соорудить своими руками.

Внимание! Чтобы пробурить скважину данным методом, понадобится рама в виде треноги, бур, трос с лебедкой.

Намечают место водозаборной точки на земле. В это место с большой высоты сбрасывают трубу, которая называется желонкой. К буру сверху через проушину, приваренную к трубе, продевают трос. Сбоку вверху трубы делают отверстие, чтобы удалять почву. Снизу трубы приделывают зубья либо края затачивают, чтобы рыхлить почву. От нижнего края трубы отступают 7 сантиметров, чтобы установить клапан в форме лепестков либо шара. Клапан служит для захватывания земли, удержания ее внутри желонки. Желонку применяют на участках с рыхлыми почвами, галечного либо гравийного грунта. Устройство часто применяют вместе с другими видами буровых конструкций. С помощью нее можно извлекать грунт с водой из шахты. Другие виды бура не имеют возможности задерживать внутри полости грунт.

Внимание! Для создания скважины, как правило, применяют несколько снарядов сразу, чередуя в зависимости от типа почвы.

Полную отложениями желонку вытаскивают на поверхность, применяя лебедку, очищают от земли, ударяя тяжелым молотком. Процесс повторяют, пока не появится скважина нужной глубины. Желонку можно сделать самостоятельно. Желонка должна быть тяжелой, чтобы врезаться в грунт с большой высоты.

Сборка буровой установки с желонкой

Сначала определяют место под скважину, лопатой углубляют место. Над углублением ставят треногу, которая имеет высоту в два – три метра. Сверху устанавливают блок под канат, хорошо его фиксируют. К опорам крепят лебедку ручного либо электрического типа. Далее следует подготовить желонку. Для бура понадобится трубопрокат с толстыми стенками. Сечение данного отреза трубы должно быть равно размеру скважины.

Для буровой конструкции берут лист прочной стали, приваривают его сверху трубы. Она должна располагаться перпендикулярно относительно продольной линии устройства. В полоске, которую приварили по оси трубы, сверлят отверстие, равное объему каната, к нему прикрепят бур. Снизу бура делают заточку зубчатого либо кольцевого типа. Сверху делают прорезь на две трети длины трубы, чтобы извлекать грязь.

Видео по теме

Как сварить бур из трубы для копки ям своими руками

Как сварить бур из трубы своими руками для копки ям

Во время установки столбов для забора или столбчатого фундамента приходится заниматься бурением отверстий в земле. Копать ямы лопатой малоэффективно, да и к тому же, отверстия должны быть чётко заданного диаметра и глубины. Поэтому приходится прибегать к различным хитростям.

Облегчить существенно данный процесс поможет бур из толстостенной металлической трубы, который можно сделать самому при наличии сварки. Вся работа займёт всего несколько часов. При этом бурить таким буром из трубы очень легко и быстро.

Что понадобится, чтобы сделать бур из трубы

Чтобы сделать металлический бур для земли потребуется кусок стальной трубы. Диаметр трубы выбирается с учётом размера необходимых отверстий под столбы и опоры. Также понадобится уголок шириной 3 см, и стальная 3/4 труба, чтобы приварить рукоять.

Из инструментов понадобится сварочный аппарат и болгарка с кругом по металлу. Из расходных материалов нужны будут электроды 3-4 мм, для сварки толстого металла. Ниже рассмотрен порядок изготовления самодельного бура из трубы.

Как сварить самодельный бур

Основным режущим элементом бура выступает металлическая труба длиной около 40 см. Труба сделана в виде конуса, чтобы легче проникать в грунт. Поэтому, в первую очередь, нужно вырезать с одной её стороны клин, шириной в 3 см. Важно, поскольку это клин, то внизу трубы его края смыкаются, образуя при этом зазор в несколько миллиметров.

Далее при помощи двух мощных упоров, место разреза трубы разворачивается, что позволяет сделать надежный зацеп. Когда труба вращается за рукоятку, зацепом она углубляется в землю, которая через квадратное отверстие с другой стороны, беспрепятственно покидает трубу и вываливается наружу.

Поэтому следующим шагом будет вырезание отверстия в трубе и соединение развёрнутой части металла с помощью сварки. Последнее действие нужно сделать коротким швом, в самом узком месте трубы. Таким образом, самодельный бур почти готов, но осталось ещё несколько шагов — это ребра жесткости и рукоятка.

Рукоятка бура изготавливается из стальной трубы 3/4. Она приваривается к обратному торцу через кусок металлического уголка. Здесь нужно хорошо проварить сварочные швы, чтобы соединение металлов было хорошим. В противном случае, под воздействием большой нагрузки, рукоятка может быстро отвалиться от трубы.

Важно, чтобы пробурить самодельным буром отверстия в земле под столбы, необходимо сначала будет произвести выемку грунта, буквально на половину штыка лопаты. Затем, установив бур в выемку, можно осуществлять бурение.

Как было сказано ранее, земля при погружении бура проходит внутри и выталкивается наружу через боковые отверстия. Это очень удобно, поскольку её не нужно выбирать из ямы самостоятельно, что очень удобно при копке. Для облегчения задачи, если грунт мокрый и сбился внутри трубы, можно использовать молоток или кусок арматуры для его выбивания оттуда.

Поделиться в соцсетях

бурение скважин своими руками, инструкция и виды конструкций

Очень часто в частных домах или на дачах отсутствует центральное водоснабжение. Это не является проблемой, если обустроить у себя колодец или скважину, но бурение скважины стоит довольно дорого, и зачастую дачники попытаются сделать скважину своими руками. Этот процесс довольно трудоемкий, но вполне возможный, и о тонкостях его реализации мы расскажем ниже.

Как самому пробурить скважину?

Перед тем как начать бурение, необходимо, в первую очередь, определить, на какой глубине находится водоносная жила. Это можно уточнить у соседей. Вручную можно попробовать пробурить не более 25 метров, если почва мягкая. Бур обязан иметь диаметр не менее 20 см, чтобы в скважину была возможность пропустить обсадную трубу.

Прежде чем начать бурение скважины, нужно отыскать на вашей территории самый низкий участок, но учитывайте, что он обязан быть максимально далеко от септика и иных мест, которые смогут загрязнить воду.

На участке, где предполагается бурение, для начала нужно выкопать шурф. Его размер, как правило, составляют два на два метра. Глубину достаточно сделать в метр. Для того чтобы стенки шурфа не осыпались, их можно закрепить их досками.

Затем можно начинать устанавливать треногу. Для этого вам будут необходимы три бруса, сечение которых должно быть не менее 20 см. Для этих целей можно также выбрать стальные трубы длиной 5 метров.

Трубы или брус необходимо выложить на земле треугольником. После надо сделать в них отверстия и засунуть туда трубу. Ее нужно закрепить, чтобы опоры конструкции не съезжали. После в треноге необходимо зафиксировать лебедку. Если вы решили установить механическую лебедку, то сверху конструкции нужно закрепить цилиндрический блок, через него можно будет перекинуть трос.

Стандартная схема шнека для бура

Как правило, скважина своими руками бурится с помощью шнека: это, так называемое, сверло для бура. Чтобы начать производить бурение, вам обязательно будет необходим помощник.

Шнековый бур опускается в землю, и его вращают по часовой стрелке. Бурение намного удобней делать вдвоем. Когда бур полностью войдет в грунт, его необходимо достать лебедкой. Бур очищают от земли и опять опускают в грунт. Это длится до тех пор, пока вы не упретесь в водоносную жилу.

Для того чтобы бур смог глубже копать, его нужно удлинить с помощью металлических штанг. Бур можно приобрести в строительном магазине или арендовать, но при этом уточните, для каких именно грунтов он предназначен.

Затем, когда вы закончите бурение, будет необходимо почистить скважину от разного мелкого мусора. Для чего вам потребуется желонка. С помощью этого инструмента можно освободить скважину от сторонних предметов и выровнять ее стенки.

Засыпка щебнем

Затем, когда вы почистили скважину, ее дно необходимо засыпать слоем щебня. Потребуется мелкий щебень, но можно использовать и гравий. Нужно насыпать слой приблизительно в 35 см, после чего в скважину надо опустить трубу с фильтром. Трубы лучше всего выбрать пластиковые.

Затем, когда труба с фильтром заняла нужное положение, можно начинать крепить остальные трубы, для чего их опускают по одной. Можно подбить их кувалдой, чтобы они плотней легли между собой.

Сделанная скважина может наполняться трубами постепенно. Но для этого потребуется сделать скважину более широкую по диаметру, иначе бур просто повернет вам трубы. В данном случае труба после каждого опускания бура подталкивается вниз. Когда бур дойдет до водного слоя, трубу необходимо заглубить, чтобы она не закрыла доступ к воде.

Перед тем, как вы опустите фильтр, скважину необходимо прокачать с помощью насоса. Чтобы правильно выбрать насос для бурения скважины, нужно непременно учитывать следующие параметры:

удаленность скважины от жилого помещения;
размер обсадной трубы;
показатели глубины и дебет скважины.

Оставшееся расстояние между скважной и трубой заполняется цементно-песчаным раствором, он защищает скважину от талых вод.

Гидробурение

Если у вас на участке глинистый грунт, то можно использовать гидробурение скважины. Этот способ существенно сэкономит ваше время и силы.

Чтобы бур смог работать, будет необходима техническая промывочная вода, которую оборудование заливает в место углубления бура. От вас потребуется соорудить буровую установку, ее можно приобрести или арендовать. Затем, когда вы установили бур, необходимо выкопать приямок приблизительно метр в глубину и такого же размера в ширину. Этих ям потребуется несколько. Их нужно соединить траншеями между собой. Приямки наполняются технической водой, после в них опускается шланг от установки. Поскольку в приямках, помимо воды, находится еще и глиняная взвесь, то буровая установка будет использовать ее для шлифовки стен скважины.

Установка очистительного фильтра

Этот очистительный элемент необходим для того, чтобы в воду не смогли попасть со дна скважины крупные частицы мусора. Фильтр для скважины вполне возможно сделать своими руками. Сам фильтр состоит из нескольких элементов:

Отстойник под фильтром.
Сам фильтр.
Небольшое пространство над ним.

За счет свободного пространства над фильтром, его можно закрепить к обсадной трубе. Фильтр изготавливается в форме сетчатой перегородки, она будет мешать мусору и камням проходить в трубу. Отстойник требуется, чтобы грунт и ил находились там и не проникали в трубу. Удобней всего сделать дырчатый фильтр. Для чего в трубе проделывается множество отверстий. Они обязаны располагаться в месте, в котором труба будет соприкасаться с водой. Шаг между отверстиями обычно выбирается не более 3 см. Проделывать отверстия желательно под наклоном в 50 градусов. Отверстия в трубе нужно зачистить и удалить мусор. Нижняя часть фильтра закрывается деревянной пробкой. На отверстия желательно наложить сетку с мелкой ячейкой.

Есть и другие варианты изготовления фильтра своими руками, к примеру, гравийный фильтр для скважины. Для этого вам будет необходимо обсыпать с устья скважину небольшим гравием. Гравий обязан быть хорошо почищен. Толщина этого слоя не должна быть менее 60 мм.

Обустройство скважины

Как видно, скважину для воды своими руками, пробурить не так уж и сложно. Но все вышеописанное не является завершением работ. Чтобы скважину можно было использовать ежегодно, нужно обустроить кессон, он стабилизирует в скважине разницу температур.

Сделать кессон своими руками также вполне возможно. Кессон – это специальный, куда будет размещено все оборудование для работы скважины. Можно изготовить его любой формы и любого размера – самое главное, чтобы человек смог в него спуститься. Легче всего сделать бетонный кессон. Если у вас близко подземные воды, то вам нужно будет его гидроизолировать. Сооружается кессон довольно просто. Вначале устанавливается опалубка, после в нее опускается армированный каркас, и вся конструкция заполняется бетоном.

Чтобы в скважину не проникал мусор, необходимо сделать оголовок. Для этого вам будет нужен стальной лист толщиной в 12 мм. Из него необходимо вырезать фланец, внутренний размер которого должен быть немного больше наружного диаметра трубы. После по фланцу вырезается заглушка, к ней необходимо приварить вводный штуцер. На нем будет держаться водопровод и кабель.

Бур для скважин своими руками

Бур для скважин делается из металла. Непосредственно бур представляет собой конструкцию из металлического стержня с заточенным концом. По бокам бура крепятся ножи. Для полостей-ножей можно использовать половинки от металлического диска толщиной около 15 см. Затем ножи необходимо приварить к стержню с наклоном приблизительно 22 градуса. Половинки диска размещаются друг напротив друга. Между параллельными ножами наклон должен быть 44 градуса.

Можно сделать ложковый бур для скважин. Он имеет форму цилиндра с продольным разрезом сбоку. Длина этого бура составляет порядка 800 мм. Сделать этот бур можно из листовой стали, которую необходимо свернуть по требуемому размеру и зафиксировать сваркой.

Чтобы проще было преодолевать различные пласты грунта, используют такие буры:

бур-ложки используют для песчаного грунта;
бур-долото применяется для разрыхления твердых пород;
спиральный бур (также называется, змеевик) используется для глинистых почв;
желонка дает возможность поднимать на поверхность землю.

Другие виды скважин

Есть и другие разновидности этих источников водоснабжения. Совершенно необязательно делать бурение на большую глубину: к примеру, можно сделать скважину до 20 метров, если соорудить абиссинский колодец. Он делается таким образом.

Земля пробивается на необходимую глубину до водоносной жилы. Для чего можно использовать дюймовую трубу с тонким наконечником в конце. На вбитой трубе крепится самовсасывающий насос, он будет создавать вакуум. Если эта скважина будет давать недостаточно воды, можно на участке установить несколько абиссинских скважин.

Чтобы пробить скважину, желательно найти легкий песчаный грунт. Не забывайте, что абиссинский колодец можно соорудить не на любом участке. Чтобы он работал, вода должна находиться не глубже 7 метров. Естественно, вы сможете прорыть и больше. Также учитывайте, что на каменистой почве сделать такую скважину не выйдет. Для абиссинского колодца обычно используют пластиковые или металлические трубы. Лучше всего их нарезать по два метра. Трубы заводятся в землю постепенно и крепятся резьбой. Можно пользоваться масляной краской для герметизации стыков или лентой для сантехники.

Можно для надежности соединения использовать и муфты. Если сооружение не будет герметичным, то оно просто порвется. Не забывайте, что диаметр наконечника должен быть больше диаметра трубы. В конце трубы нужно установить фильтр-иглу. Он необходим, чтобы обеспечить подачу чистой воды и защищать систему колодца от мусора. Иглу желательно делать металлической или непосредственно материала трубы. Чтобы изготовить фильтр иглу необходимо проделать в трубе отверстия диаметром 7 мм. Отверстия обязаны находиться в шахматном порядке. На отверстия крепят нержавеющую сетку. Вместо крышки к окончанию трубы крепят острый наконечник, который обязан быть немного шире непосредственно трубы. Для копья лучше всего выбрать олово.

Не стоит использовать свинец, поскольку он сильно загрязняет воду и просто сделает ее непригодной для употребления.

Скважина-игла может сооружаться по-разному: ее можно забивать или бурить. Чтобы забить конструкцию в землю, вам будет необходима забивная бабка, а непосредственно в трубу нужно все время лить воду. Затем, когда вода резко уходит в землю, конструкцию можно заглубить в грунт. Когда она опустится еще на 50 см, можно подключить насос.

При забивном способе есть шанс повредить конструкцию о камень или не попасть в водоносную жилу. Бурение в данном отношении надежней, но вам будет необходимо специальное оборудование.

Вначале надо определить месторасположения. Колодец может располагаться как на улице, так и в подвале помещения. После нужно выкопать яму шириной и глубиной в один метр. Верхний слой грунта можно убрать буром. После можно начинать забивать в землю трубу. Для этого потребуется груз приблизительно 35 кг. Подходят блины от штанги. Трубу надо направлять посередине ямы. Когда труба зайдет в землю, необходимо прикрутить второй отрезок и продолжать работу. По достижении водоносной жилы нужно промыть фильтр. Насосом необходимо удалить грязную воду. Площадка около колодца бетонируется. Затем можно подсоединять к водопроводу скважину.

Абиссинский колодец – это простейшее в обустройстве сооружение для воды своими руками, которое не потребует значительных затрат и довольно легко делается внутри помещения или на участке.

Подводя итог нужно сказать, если вам надо сделать скважину на даче для каких-то целей, то необходимо подготовить все требуемые материалы и инструменты, определить грунт, проанализировать возможности предстоящей конструкции, изучить различные виды буров и бурового оборудования, и сделать их самостоятельно.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Земляной бур. Виды и работа. Применение и как выбрать

Земляной бур – это массивный металлический инструмент, предназначенный для вырезания скважин и лунок. В классическом исполнении он представляет собой круглый металлический стержень с лезвиями на конце и крестообразной рукоятью вверху. Устройство работает по принципу самореза. Оно ввинчивается в землю, при каждом повороте срезая плотную массу. По мере заглубления инструмента образовывается яма с круглым сечением и ровными стенками. Бур периодически вынимается со скважины, поскольку на его лезвиях остается вырезанная земля, которая очищается и инструмент снова погружается для дальнейшего углубления.

Где применяется земляной бур

На первый взгляд это очень простое устройство, но несмотря на это оно нашло свое применение для выполнения многих целей:

Установки свай для фундамента.
Подготовки лунок для посадки растений.
Монтажа столбов для ограждений.
Создания дренажных отверстий в почве.
Взятия глубинных образцов почвы для лабораторных исследований.

Хотя бур и называется земляным, но на самом деле сфера его применения более широкая. Он может работать с любыми не твердыми породами. С его помощью можно создать яму правильного круглого сечения в глине. Любая разновидность садового бура может прорезать лунку во льду, хотя и с разной эффективностью в связи с более высокой плотностью такой поверхности.

Разновидности буров

Земляной бур может иметь различную конструкцию, но все же главным критерием разделения инструмента на разновидности является тип его привода. По этому направлению буры бывают:

Ручные.
Механизированные.
Навесные.

Ручные

Ручной земляной бур является самой распространенной и доступной конструкцией. Этот инструмент имеет рукоять. Для его проворачивания используется мускульная сила человека. Эффективность устройства зависит только от физической подготовки того, кто им пользуется.

К достоинствам инструмента можно отнести:

Низкая стоимость.
Легкость.
Маневренность при переноске.
Возможность добраться к труднодоступным местам.

При этом стоит отметить, что ручной земляной бур отличается низкой скоростью работы. Главным его недостатком является быстрое истощение физических сил того, кто им пользуется. Работать таким инструментом действительно очень тяжело и сопоставимо с рытьем траншей. В случае попадания на траектории движения ручного бура препятствий, таких как камни или корни деревьев, инструмент перестает углубляться. В результате его необходимо извлечь, и вручную постараться удалить мешающий объект с траектории движения лезвий.

По мере углубления лезвия в землю, поверх него накапливается большое количество срезанной земли. В результате создается мощное давление, поэтому дальше прокручивать рукоять становится практически невозможно. В результате возникает необходимость почистить лунку, поэтому бур нуждается в извлечении. Зачастую вытащить его тяжело, поэтому необходимо проворачивать рукоять в обратную сторону, против часовой стрелки, чтобы лезвие поднялось и освободилось от части грунта. После этого бур закручивается еще раз, чтобы почистить остальную землю.

Механизированные

Механизированные буры являются намного более совершенными. Они оснащаются двигателем внутреннего сгорания, который сам обеспечивает вращение стержня с лезвиями. Также встречаются электрические разновидности данного инструмента. Что касается оборудования на двигателе внутреннего сгорания, то нужно отметить, что в большинстве случаев оно оснащается двухтактным мотором. В связи с этим для его заправки нужно смешивать бензин с маслом в определенной пропорции, которая рекомендуется производителем инструмента.

К безусловным преимуществам такого устройства можно отнести:

Высокая скорость работы.
Снижение нагрузки на оператора.
Эффективное разрезание корней деревьев.
Возможность удлинения штока для глубокого бурения.
Съемные насадки под различные типы грунта.

Мотобур углубляется в почву за один проход. Его не нужно через каждые несколько оборотов вытаскивать на поверхность, чтобы очистить лезвие от рыхлой земли. Лунка прорезается очень быстро, при этом для дальнейшей очистки от срезанной почвы нужно всего лишь приподнимать бур, что приведет к быстрому поднятию земли по лезвиям и ее разбрасыванию вокруг ямы. Это обеспечивается благодаря особенной конструкции рабочего штока. Если у ручных устройств лезвия находятся только на кончике штанги, то у мотобуров они идут по всему периметру, как в мясорубке, поэтому срезанная земля поднимается высоко до самой поверхности. Моторизированными установками создают более глубокие ямы, поскольку используют удлиняющие штанги, если это предусмотрено для выбранной модели, а мощность двигателя позволяет это делать. Лучшие мотобуры могут углубляться в почву до 3 м.

К недостаткам таких устройств можно отнести большой вес. Зачастую при работе с очень твердой почвой удержать мотобур в руках практически невозможно, особенно если на глубине лезвие натолкнется на плотный корень. Все недостатки, имеющиеся у данных устройств, не идут ни в какое сравнение с теми сложностями, с которыми сталкивается рабочий при использовании ручной модификации, поэтому не стоит акцентировать внимание на слабых сторонах мотобуров.

Навесные

Навесной земляной бур зачастую представляет собой более дешевую в сравнении с мотобуром конструкцию. Это гибридная модель, которая представляет собой что-то среднее между устройством с двигателем и ручной конструкцией. Такое устройство подключается к валу отбора мощности на различной технике, такой как трактора или мотоблоки.

К явным достоинствам навесных буров можно отнести:

Высокая мощность.
Приемлемая цена.
Хорошая скорость углубления.

Техника, к которой подключается навесное оборудование, обладает более мощными моторами, чем можно оснастить мотобур. В связи с этим эффективность этих двух разновидностей инвентаря несопоставима. При этом нужно отметить и значительные недостатки навесных установок. В первую очередь для их работы необходимо иметь в распоряжении трактор или мотоблок. Также существенным недостатком такой конструкции является низкая маневренность. Если нужно сделать лунку в труднодоступном месте, куда подобная техника не заедет, то придется работать другими землебурами.

Критерии выбора

Выбирая земляной бур необходимо ориентироваться по следующим критериям:

Глубина бурения.
Диаметр получаемого отверстия.
Тип лезвия.
Вес инструмента.
Удобство рукояти для (ручных буров).
Мощность двигателя (для мотобуров).

Что касается глубины бурения, то чем она больше, тем лучше. Даже если нужно всегда бурить только лунку на 1 м, то это не значит, что спустя несколько лет не потребуется глубокая яма. Наличием бура со штангами для увеличения длины позволит использовать его для любых целей в пределах своего диаметра.

Также важным критерием выбора является диаметр получаемого отверстия. Для бытового применения достаточно чтобы этот показатель составлял 20-30 мм. Нужно учитывать, что чем меньше диаметр, тем легче и быстрее осуществляется работа, что особенно важно для ручного инструмента. Тонким буром работать всегда намного легче, чем толстым. Имея в распоряжении несколько буров, стоит сначала подготовить лунку самым тонким, а при необходимости расширить ее более широким инструментом.

Вес бура имеет огромное значение, поскольку ручные и мотобуры необходимо носить на руках. При этом нужно избегать слишком легкого инструмента, поскольку это говорит о применении при его производстве тонкостенной стали, которая деформируется при нагрузках. Изогнутое лезвие или штанга — это повод забраковать земляной бур.

Для ручных буров важным критерием выбора является удобство рукоятей. Если их трубка очень тонкая, то по мере работы она будет сильно надавливать на ладони вплоть до появления болевых ощущений. У более толстых трубок получается большая площадь прикасания с руками, поэтому давление распределяется равномерно. Лучше всего, чтобы рукоятки были гладкими, поскольку всякого рода резиновые накладки с рельефной поверхностью в дальнейшем сильно надавливают кожу.

Для мотобуров одним из важнейших критериев выбора является мощность двигателя. Чем она выше, тем производительней и безотказней инструмент. При этом, если нужно подготавливать исключительно только лунки глубиной 1 м, то не стоит брать слишком мощное оборудование, поскольку оно имеет большой вес и набор ненужных штанг для удлинения рабочей части.

Альтернативные установки

Земляной бур может иметь не только шнековую конструкцию, но и работать по другим принципам. Довольно эффективной его альтернативой является ударно-канатная установка. Она применяется в тех случаях, когда необходимо подготовить глубокую яму. С ее помощью возможно даже сделать скважину на несколько десятков метров для добычи воды. Такая установка отличается большой габаритностью, поэтому ее собирать только для того чтобы подготовить лунки для установки столбов заборов нецелесообразно.

Установка состоит из высокой треноги, на вершине которой закрепляется шкив. На него на тросу подвешивается тяжелая металлическая труба, диаметр который соответствует толщине будущей ямы. Лебедочный механизм подымает трубу к вершине треноги, после чего резко ее отпускает. Ударная штанга падает на землю под воздействием силы притяжения, в результате чего образовывает небольшую яму. После этого лебедка снова поднимает трубу на высоту и действие повторяется.

Ручной бур для земляных работ

Полезные приспособления /11-апр,2013,23;11 / 62744
Иногда даже наилучшая лопата не поможет, когда приходится рыть глубокие и узкие ямы, к примеру, для опор виноградника, для столбов оградки сада и так далее. Здесь Вам понадобится ручной земляной бур.
Самодельный земляной бур

Ручной земляной бур:
1) Шнековый: 1.1 — планка; 1.2 — насадка;1.3 — муфта; 1.4 — шнек; 1.5 — ножи.
2) Кастрюлеподобный бур: 2.1 — наконечник; 2.2 — щель; 2.3 — нож; 2.4 — крепление ножа; 2.5 — корпус; 2.6 — стояк.
3) Бур с режущими элементами в форме полудиска:
3.1 — ручка; 3.2 — стояк; 3.3 — полудиски.
На данном изображении вам представлен самодельный бур, сделанный из шнека диаметр которого 130 мм. Он был взят от старого зерноуборочного комбайна.
Находящиеся внизу шнека 2 ножа — старые, негодные, отслужившие свой строк культиваторные лапы. Их надо приваривать под углом от 25° до 30° до горизонтальной оси. К муфте (1,З) надо прикрутить насадку (1,2) таковой длины, которая обеспечивает нужное заглубление нашего бура. К планке (1,1) с отверстиями, болтами нужно прикрутить железную поперечину, длина которой 1200 мм. На конце приспособление напоминает подобие штопора.
Бур ручной земляной еще можно сделать из кастрюлеподобной емкости (2). Ее прикрепляют на стояке, установив снизу кусок сверла, диаметр которого составляет 25 мм (вместо сверла можно взять скрученную железную шинку). С обеих сторон к корпусу крепят по одному ножу (2,3). Перед каждым ножом сделана щель ширина которой от 30 до 40 мм. При завинчивании бура почва через эти щели набирается в кастрюлю. Когда она наполнится, почву высыпают и продолжают работу далее.
Самый простой ручной бур, можно просто сделать из 2-ух полудисков диаметр которых может быть от 100мм до 140 мм и больше. Эти диски можно сделать из 3 мм железного листа, и заострить их внутренние стороны. Два полудиска должны быть приварены на расстоянии 900 мм от ручки, под углом 30° один по отношении к одному. С помощью такого земляного бура можно пробуравить яму глубиной до 1 м и даже больше, диаметром примерно 15 см, всего за 10 мин.
Как собрать ручной сверлильный станок — DIY
Первоначально опубликовано Popular Mechanics в 1941 году, «40 Power Tools You Can Make » (Linden Publishing, 2008) описывает, как построить множество машин и электроинструментов, используя общедоступные материалы. Темы включают строительство 10-дюймового строгального станка, циркулярной пилы с наклонным валом, пилы для дерева, лобзиков, гибочных прессов, токарного станка по дереву, сверлильных станков, ленточных пил и многого другого. В следующем отрывке Артур В.Хоу объясняет, как построить сверлильный станок с ручным приводом.
Вы можете приобрести эту книгу в магазине MOTHER EARTH NEWS : 40 Электроинструментов, которые можно сделать .
Нет необходимости класть работу на пол или взбираться на скамью, чтобы оказать достаточное давление на сверлильный станок, если у вас есть сверлильный станок с ручным приводом. Этот конкретный, рис. 1 (см. Иллюстрацию на рис. Gallery) изготавливается с помощью 2-скоростного сверла для грудины 1/2 дюйма, хотя другие размеры могут быть заменены.Для основания используется либо дерево, либо металл. Колонна 36 дюймов. длина 1 1/2 дюйма труба. Один конец имеет резьбу для фланца пола, а другой конец — для рычага управления. Труба должна быть одета так, чтобы две тройники плотно прилегали. Эти тройники также рассверливаются, а в задней части просверливаются отверстия и нарезаются резьбы на 1/2 дюйма. нить. Гайки припаивают следующим образом: навинтите их на 1/2 дюйма. болты и вверните болты в тройники, пока гайки не будут на одном уровне с тройниками. Затем припаяйте и снимите болты.Это выровняет нити. Согните и закрутите короткие отрезки стержня, чтобы сделать регулировочные винты.

Стол сверлильного станка собран, как показано на рис. 2. Короткая длина 1 1/2 дюйма. К тройнику на колонне прикручивается труба, а к свободному концу крепится такой же тройник. К тройнику прикручивается короткий ниппель, который соединяется с фланцем пола и столом. Для верхнего узла протолкните тройник вниз на 3/4 дюйма. труба. Ниппель и тройник должны располагаться по центру стола сверлильного станка. Верхний левый элемент показывает, как 3/4 дюйма.тройник в сборе с 5/8 дюйм. стержень. Если у вас есть дрель со съемной ручкой, вы можете вставить стержень и зафиксировать его установочным винтом, или вам, возможно, придется припаять его к сверлу. Рычаг представляет собой кусок плоского железа с приклепанной деревянной ручкой. Тяга, соединяющая рычаг со штангой, удерживается стопорными гайками и шайбами. На рис. 3 показан простой способ изготовления дрели с ножной подачей.

Обратите внимание, что проекты, представленные в этой книге, были разработаны более 50 лет назад, когда стандарты безопасности не были сопоставимы с действующими сегодня.Издатели не предлагают вам создавать эти машины. Этот винтажный репринт предлагает читателям образцы изобретательности янки. Это уникальный взгляд на период американской истории, когда материалы и рабочая сила были истощены, а американские мастера были вынуждены «подгонять» решения из самого необходимого, доступного им.
Этот отрывок был перепечатан с разрешения газеты 40 Power Tools You Can Make , опубликованной Linden Publishing, 2008. Купите эту книгу в нашем магазине: 40 Power Tools, которые вы можете сделать.
Направляющая шнека, подборщик посадочного шнека
Если у вас есть вопросы по шнекам, вы обратились по адресу. Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о земляных бурах. Читайте дальше, чтобы узнать ответы!
1. Что такое шнек Земли?
Первый вопрос, который вы, вероятно, задаетесь вопросом: а что такое земной бур? Это простые инструменты, которые помогут вам сверлить ямы в земле. Обычно легкий и недорогой в приобретении шнек может помочь вам в решении любой задачи — от посадки луковиц или травяных пробок до рытья ям для столбов забора.
Посмотрите наши шнеки
2. Шнек какого размера мне нужен?
Земляные шнеки
бывают разных размеров. Узнайте, как выбрать шнек подходящего размера для вашего ландшафтного проекта, на нашей странице размеров шнека.
Выберите размер шнека
3. Как пользоваться шнеком?
Шнеки
Power Planter просты в использовании. За исключением двух наших самых больших шнеков, которые предназначены для использования с силовыми головками, все наши шнеки имеют шестигранную головку, поэтому они подходят для стандартного сверлильного патрона. Чтобы использовать шнек, просто установите шестигранную головку на дрель или аккумуляторную дрель. После защиты вы готовы начать копать.
Для более крупных ям, возможно, вы захотите выкопать небольшую пилотную яму перед запуском. Затем поместите наконечник шнека в центр ямы, которую вы планируете выкопать, и активируйте дрель или силовую головку.
Обязательно держите шнек в вертикальном положении, пока он копает, и будьте готовы — сеялка слегка отскочит назад в вашей руке, когда шнек начнет врезаться в почву. Когда шнек начинает копать, давить на него не нужно.Просто позвольте шнеку копать, пока вы не достигнете желаемой глубины, а затем вы сможете безопасно вынуть инструмент из ямы.
Советы по обслуживанию шнека
Копание ямы 101
4. Сколько энергии мне нужно?
Когда дело доходит до Важно убедиться, что у вас есть подходящая сеялка или силовой двигатель для вашего шнека Power Planter® и вашего проекта. Узнайте, сколько мощности сверла вам понадобится, в нашем руководстве по мощности.
Направляющая для сверл
5. Какие типы шнеков доступны?
В Power Planter вы найдете широкий ассортимент шнеков для различных нужд.Вот обзор типов шнеков, которые мы предлагаем, и того, что с ними можно делать:
2–4-дюймовые шнеки: Эти шнеки бывают разной длины от 7 до 48 дюймов, и они идеально подходят для сада. С их помощью можно сажать луковицы, пробки, однолетние и овощные втулки и даже небольшие комнатные растения.
5-7-дюймовые шнеки: Если вы много занимаетесь ландшафтным дизайном, то эти шнеки идеальны. Используйте шнеки такого размера, чтобы вырыть ямы для растений размером в кварту или галлон, небольших деревьев и кустарников, или даже использовать их для выкапывания ям для столбов меньшего размера.
Шнеки от 8 до 9 дюймов: В то время как меньшие шнеки предназначены для использования с дрелью, шнеки на большем конце шкалы предназначены для работы с силовой головкой или двигателем. Эти шнеки идеально подходят для растений объемом 2 галлона или для рытья ям для столбов, если вы планируете построить забор или установить столб для почтового ящика.
Сравнить Шнеки
6. Как выбрать подходящий шнек?
Чтобы выбрать шнек, который лучше всего соответствует вашим потребностям, подумайте, как вы его будете использовать. Если вы планируете использовать шнек только для установки пробок, например, тогда вам подойдет 2- или 3-дюймовый шнек.Если вы предвидите необходимость закопать колья или установить небольшие столбы, то вы можете предпочесть 4-дюймовый шнек или другой, большего размера.
Попробуйте наш Project Matcher
Также помните о длине. Более короткие шнеки требуют, чтобы вы стояли на четвереньках во время копания, в то время как удлиненный 48-дюймовый шнек позволит вам копать ямы из положения стоя. Если вас беспокоит боль в спине, используйте более длинный шнек, чтобы минимизировать нагрузку.
Часто задаваемые вопросы
Как пользоваться садовым шнеком?
Посмотрите этот полезный видеоролик, созданный нашими австралийскими партнерами-дистрибьюторами, чтобы получить полезные советы по рытью ям.

Нужна дополнительная помощь?
Шнеки Power Planter
могут выполнять множество задач — от помощи вам в укладке клумб в землю с наступлением весны до бурения льда или смешивания краски. Если у вас есть дополнительные вопросы о нашей продукции или о том, как выбрать подходящий шнек, воспользуйтесь нашим руководством по шнекам или свяжитесь с нами для получения помощи.
Свяжитесь с нами
Ученые планируют пробурить скважину вплоть до мантии Земли
Предоставлено: иллюстрация к Всемирной книге Раймонда Перлмана и Стивена Брейфилда, Artisan-Chicago.
(PhysOrg.com) — Ученые во главе с британскими соруководителями, доктором Дэймоном Тиглом из Национального центра океанографии в Саутгемптоне, Англия, и доктором Бенуа Ильдефонсом из Университета Монпелье во Франции, объявили об этом грандиозном предприятии. статья в Nature о том, что они собираются пробурить дыру в земной коре и в мантии; подвиг, которого прежде никогда не совершали, а тем более серьезно пытались.
Мантия Земли — это часть планеты, которая находится между корой и железным шаром в ее центре, и чтобы добраться до нее, потребовалось бы бурение из положения в океане, потому что кора там намного тоньше.И все же это означало бы просверлить пять миль твердой породы. И если это звучит недостаточно сложно, температура повышается по мере того, как вы спускаетесь, и может достигнуть 1050 градусов по Фаренгейту; достаточно высокий, чтобы сделать бесполезными большинство современных сверл. И последнее, но не менее важное — это проблема атмосферного давления, которое увеличивается по мере погружения, примерно до 4 миллионов фунтов на квадратный фут около мантии. Последнее может показаться не такой уж большой проблемой, но с разведочным бурением это становится проблемой довольно быстро, если вы помните, что это не просто яма, которую они планируют выкопать, но яма, которую можно использовать для извлечения образцов из очень далеко внизу.
Для извлечения пробы бурильщикам пришлось бы полагаться на буровые установки без стояка (буровые установки, в которых используются двойные трубы для отвода газов), что означало бы закачку морской воды в скважину через бурильную трубу с давлением, достаточным для того, чтобы заставить все, что выкапывают, вернуться. до поверхности, чтобы его можно было исследовать.
Однако это будет не первый случай, когда образец мантии будет извлечен, поскольку вулканы и тому подобное уже эоны вытесняют подкоровый материал на поверхность; это будет первый раз, когда будет обнаружен образец, хотя он не был испорчен процессом, который привел его к нам, и, по словам ученых, стоит того, что бы ни увеличились затраты со временем, поскольку проект продолжается лет кропотливого бурения.
Пара планирует начать поиск подходящего участка где-нибудь в Тихом океане этой весной, но не ожидают, что технологии и финансирование позволят им начать бурение до 2018 года.
Исследователи пробурили историческую дыру в дне атлантического океана
© 2010 PhysOrg.com
Ссылка : Ученые планируют пробурить скважину вплоть до мантии Земли (2011, 25 марта). получено 18 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2011-03-Science-Drill-earth-mantle.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
Десятилетний квест по пробурению мантии Земли может скоро ударить по Pay Dirt | Наука
Ранней весной 1961 года группа геологов начала бурение дыры в морском дне у тихоокеанского побережья Нижней Калифорнии.Экспедиция, первая в своем роде, была начальной фазой проекта, направленного на пробивание земной коры и достижение нижележащей мантии. Мало ли они знали, что их усилия скоро будут омрачены, когда в мае того же года Джон Ф. Кеннеди начал гонку на Луну.
К концу 1972 года, после затрат миллиардов долларов и коллективных усилий тысяч ученых и инженеров, шесть миссий Аполлона приземлились на орбитальном спутнике Земли и принесли домой более 841 фунта лунных камней и почвы.
Между тем, земные геологи, мечтавшие взглянуть на внутреннее устройство Земли, остались с пустыми руками из-за урезания бюджета с остатками различных программ.
С 1960-х годов исследователи пытались пробурить мантию Земли, но пока безуспешно. Некоторые попытки потерпели неудачу из-за технических проблем; другие стали жертвами различного рода неудач, включая, как выяснилось позже, выбор неподходящих мест для бурения.Тем не менее, эти усилия показали, что технология и опыт для бурения до мантии существуют. И теперь первая фаза самой последней попытки достичь этой важной части нашей планеты — это просверливание тонкого среза океанской коры в юго-западной части Индийского океана.
Не волнуйтесь: когда бурильщики в конце концов пробьют мантию, горячая расплавленная порода не поднимется вверх по отверстию и не выльется на морское дно в результате извержения вулкана. «Хотя мантийные породы действительно текут, они движутся со скоростью, сравнимой со скоростью роста ногтя», — говорит Холли Гивен, геофизик из Института океанографии Скриппса в Сан-Диего.
Мантия — самая большая часть нашей планеты, которую мы называем своим домом, но ученые относительно мало знают о ней посредством прямого анализа. Тонкий слой коры, на которой мы живем, составляет около одного процента объема Земли. Внутреннее и внешнее ядро - твердые и жидкие массы, которые в основном состоят из железа, никеля и других плотных элементов — занимают только 15 процентов объема планеты. Мантия, которая находится между внешним ядром и корой, составляет примерно 68 процентов массы планеты и колоссальные 85 процентов ее объема.
Думайте о мантии как о лавовой лампе размером с планету, где материал собирает тепло на границе ядра и мантии, становится менее плотным и поднимается плавучими струями к нижнему краю земной коры, а затем течет вдоль этого потолка, пока не остынет и опускается обратно к сердцевине. Циркуляция в мантии исключительно вялая: по одной оценке, полный переход от коры к ядру и обратно может занять до 2 миллиардов лет.
Получение нетронутого куска мантии важно, потому что это поможет ученым-планетологам лучше определить сырье, из которого образовалась Земля, когда наша солнечная система была молодой.«Это было бы признаком того, из чего сделан мир», — говорит Гивен. По ее словам, его состав также даст подсказки о том, как изначально образовалась Земля и как она превратилась в многослойный шар, который мы живем сегодня.
Ученые могут многое сделать о мантии даже без образца. Скорость и траектория сейсмических волн, генерируемых землетрясениями, проходящих через планету, дают представление о плотности, вязкости и общих характеристиках мантии, а также о том, как эти свойства меняются от места к месту.То же самое и со скоростью, с которой земная кора поднимается вверх после того, как ее отягощают массивные ледяные щиты, которые недавно (с геологической точки зрения) таяли.
Измерения магнитных и гравитационных полей нашей планеты дают еще больше информации, сужая типы минералов, которые могут быть найдены в глубине, — говорит Уолтер Мунк, физический океанограф из Скриппса. Ученый, которому сейчас 98 лет, входил в небольшую группу исследователей, впервые придумавших идею бурения мантии в 1957 году.Но эти косвенные методы могут сказать ученому не так много, отмечает он. «Нет ничего лучше, чем иметь в руках кусок того, что вы хотите проанализировать».
Исследователи и имеют в руках образцы мантии, но они не являются первозданными. Некоторые из них представляют собой глыбы горной породы, доставленные на поверхность Земли извержением вулканов. Другие поднялись вверх из-за столкновений между тектоническими плитами. По словам геологов Генри Дика и Криса Маклауда, другие поднялись на морское дно вдоль медленно расширяющихся срединно-океанических хребтов.Дик из Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе и МакЛауд из Кардиффского университета в Уэльсе — соруководители экспедиции по глубокому бурению, которая только что завершилась в юго-западной части Индийского океана.
Все нынешние образцы мантии были изменены в результате процессов, которые привели их к поверхности Земли, подверглись воздействию атмосферы или погружены в морскую воду на длительные периоды времени — возможно, все вышеперечисленное. Те образцы мантии, которые подвергались воздействию воздуха и воды, вероятно, утратили некоторые из своих более легко растворяемых исходных химических элементов.
Отсюда огромное желание получить незапятнанный кусок мантии, — говорит Дик. Когда они будут доступны, ученые смогут проанализировать общий химический состав образца, а также его минералогию, оценить плотность породы и определить, насколько легко она проводит тепло и сейсмические волны. Результаты можно сравнить со значениями, полученными из косвенных измерений, подтверждающих или оспаривающих эти методы.
Бурение вплоть до мантии также дало бы геологам возможность взглянуть на то, что они называют разрывом Мохоровичича, или сокращенно Мохо.Над этой загадочной зоной, названной в честь хорватского сейсмолога, открывшего ее в 1909 году, сейсмические волны распространяются со скоростью около 4,3 мили в секунду, что соответствует скорости волн, проходящих через базальт или остывшую лаву. Ниже Мохо волны распространяются со скоростью около 5 миль в секунду, примерно так же, как они проходят через бедный кремнеземом тип магматической породы, называемой перидотитом. Мохо обычно находится на глубине от 3 до 6 миль под дном океана и где-то от 12 до 56 миль под континентами.
Эта зона долгое время считалась границей кора-мантия, где материал постепенно остывает и прилипает к вышележащей коре. Но некоторые лабораторные исследования предполагают, что, возможно, Мохо представляет собой зону, где вода, просачивающаяся из вышележащей коры, вступает в реакцию с мантийными перидотитами с образованием минерала, называемого серпентином. Дик и МакЛауд полагают, что такая возможность является захватывающей. Геохимические реакции, в результате которых образуется серпентин, также производят водород, который затем может реагировать с морской водой с образованием метана, источника энергии для некоторых видов бактерий.Или, как отмечают исследователи, Мохо может быть чем-то еще, совершенно неизвестным науке.
Ключ к разгадке секретов мантии — найти правильное место для бурения. Материал мантии поднимается на дно океана на срединно-океанических хребтах, где тектонические плиты медленно раздвигаются. Но эти образцы просто не годятся. Работа через несколько миль коры под дном океана значительно меняет материал, делая образец мантии нерепрезентативным для того, что глубоко внутри Земли.По словам Дика, бурение на одном из этих гребней глубже также проблематично. «На океанском хребте или на его ближайших склонах кора слишком горячая, чтобы пробурить более одного или двух километров».
Итак, он и его коллеги проводят бурение в месте на юго-западе Индийского океана, которое называется «Банк Атлантис», что находится примерно в 808 милях к юго-востоку от Мадагаскара. По словам Дика, многие факторы делают это место отличным местом для экспедиции.
Структурный геолог Карлотта Феррандо исследует некоторые керны на предмет трещин и жил, которые могут сказать ей, были ли породы деформированы.(Билл Кроуфорд, IODP JRSO) Крошечные деформированные минеральные зерна в этом образце нижней коры, тонко нарезанные и зажатые между материалами так, чтобы пропускать поляризованный свет, показывают, как частично расплавленная порода сжималась и растягивалась, когда она поднималась к морскому дну на берегу Атлантиды.(Билл Кроуфорд, Международная программа изучения океана) Геолог Джеймс Натланд (слева) и соруководитель экспедиции Генри Дик (в центре) и Крис МакЛауд (справа) исследуют то, что, по мнению группы, является самым широким керном, когда-либо обнаруженным в рамках программы бурения в океане.(Бенуа Ильдефонс, IODP)
Например, этот участок морского дна размером с Денвер находится на поверхности океанской коры, возраст которой составляет около 11 миллионов лет, что делает ее достаточно холодной, чтобы ее можно было просверлить.С другой стороны, вершина берега представляет собой плато площадью 9,7 квадратных миль, которое находится в пределах 2300 футов от поверхности океана. Это делает прикосновение к морскому дну там, в отличие от морского дна глубиной 3,7 мили поблизости, несложным. Сильные океанские течения в этом районе не позволяют наносам накапливаться на морском дне, в результате чего корка остается открытой. Он также относительно тонкий — предыдущая сейсмическая съемка этого района показала, что толщина коры там всего 1,6 мили.
Более того, океаническая кора под Банком Атлантис сформировалась на участке срединно-океанического хребта, где верхние слои зарождающейся коры распространялись в одном направлении от рифта, а нижние слои двигались в другом.Ученые пока не знают, как и почему это произошло. Но из-за этого так называемого асимметричного распространения, которое, вероятно, происходит на значительной части срединно-океанических хребтов мира, Банк Атлантиды не покрыт хрупкими слоями верхней коры, которые могут разрушиться и упасть в яму в процессе бурения. — говорит Дик. Такие обломки могут повредить сверло или вызвать его заедание, а также затруднить вымывание более мелких кусков породы и грязи из скважины.
Несмотря на преимущества бурения на банке Атлантис, экспедиция терпела неудачи, типичные для многих проектов морского бурения.Проблемы с загрузкой корабля задержали вылет команды из Коломбо, Шри-Ланка, на день. Оказавшись на месте, группа сломала буровую коронку, но, прежде чем они смогли выудить куски из ямы, им пришлось собраться и отвезти больного члена экипажа на север, в сторону Маврикия, чтобы встретить береговый вертолет для медицинской эвакуации. Корабль, названный JOIDES Resolution, вернулся почти через неделю, и затем ему пришлось потратить пару дней, используя сильный магнит, чтобы попытаться восстановить части их сломанного сверла.
Они так и не нашли те недостающие части. Но во время последней попытки с использованием сильного вакуума, чтобы попытаться проглотить их, экспедиция вернула, возможно, кусок океанской коры самого большого диаметра, когда-либо обнаруженный. Цилиндр из темной крупнозернистой породы, называемый габбро, имеет 7 дюймов в поперечнике — в три раза больше обычного размера — и 20 дюймов в длину.
Целевая глубина этой экспедиции составляла 4265 футов в земную кору, то есть почти на полпути к мантии. К сожалению, по состоянию на 22 января бурение достигло глубины всего 2330 футов под морским дном.
К тому времени, когда эта статья будет опубликована, буровые работы в банке Atlantis Bank будут завершены — для этого этапа проекта. Второй, уже одобренный этап миссии, мы надеемся, завершит задачу и задействует мантию. Но это может произойти через два-пять лет. По словам Дика, конкуренция за время отгрузки со стороны других команд, желающих бурить в другом месте мира, очень высока.
Однако научная группа не уйдет с первого этапа этого проекта с пустыми руками, — говорит МакЛауд.Также важно извлекать образцы из всей земной коры. «Мы понятия не имеем, каков объемный состав океанской коры в любом месте земного шара», — говорит Дик. По его словам, породы нижней коры, ранее извлеченные из других мест глубокого бурения, оказались совсем не такими, как ожидалось исследователями.
Проект Atlantis Bank позволит взглянуть на химический состав нижней коры. А полный профиль всего слоя поможет ученым понять, как магмы там химически и физически трансформируются, включая то, как мантийные породы кристаллизуются и прикрепляются к нижней поверхности коры.
Как только исследователи в конечном итоге получат образец мантии, другие команды смогут дополнить этот проект собственными экспериментами, говорит Маклауд. «Будущие экспедиции могут сбрасывать инструменты в яму на долгие годы». Например, сейсмологи могут направить датчики в яму глубиной в несколько миль и затем напрямую измерить скорости сейсмических волн, пульсирующих через земную кору, а не делать выводы с помощью лабораторных тестов на небольших образцах горных пород. Исследователи также могут опустить в дыру ряд датчиков температуры, чтобы измерить тепловой поток из недр нашей планеты.
Несомненно, образцы океанической коры и мантии, в конечном итоге извлеченные из банка Атлантис, а также данные, собранные из оставленной дыры, будут держать геологов и геофизиков занятыми на десятилетия вперед. Но терпение — это добродетель, и выжидание — это то, чем Дик, МакЛауд и их геофизические братья делали на протяжении десятилетий.
Примечание редактора: Эта статья была обновлена, чтобы исправить атрибуцию сейсмической разведки банка Atlantis.
Отверстие, пробуренное на дно земной коры, прорыв к мантии ткацкие станки
В поисках неуловимого «Мохо»
Ученые сказали на этой неделе, что они впервые пробурили нижнюю часть земной коры и были готовы прорваться к мантии в ближайшие годы.
Интегрированная программа морского бурения (IODP) ищет неуловимый «Мохо», границу, официально известную как разрыв Мохоровичича.Он отмечает разделение между хрупкой внешней корой Земли и более горячей и мягкой мантией.
Глубина Мохо варьируется. Согласно одному считыванию сейсмических данных, использованных для картирования земной коры, это последнее усилие, которое пробурило 4 644 фута (1416 метров) ниже морского дна океана, похоже, находилось на расстоянии 1000 футов от того места, где оно должно было пробить Мохо. разной толщины.
По данным Национального научного фонда (NSF), новая дыра, на бурение которой ушло почти восемь недель, является третьей по глубине, когда-либо сделанной на дне моря.Коллекция камней, возвращенная на поверхность, дает новую информацию о составе планеты.
«Это даст важные подсказки о том, как формируется кора океана», — сказал Роди Батиза, директор программы NSF по океанскому бурению.
Уже обнаруженные типы горных пород показывают, что традиционная интерпретация эволюции Земли «упрощает многие особенности океанской коры», — сказал руководитель экспедиции Джей Миллер из Техасского университета A&M. «Каждый раз, сверля дыру, мы узнаем, что структура Земли более сложная.Соответственно меняется и наше понимание того, как развивалась Земля ».
Последнее бурение было проведено на массиве Атлантис, расположенном на пересечении Срединно-Атлантического хребта и зоны разлома Атлантиды, двух плит изломанной коры планеты. Морское дно мельче в центре этой области, и поэтому его легче достичь
Пока не ясно, следует ли продолжать бурение в новой скважине или следует начать еще одну, чтобы достичь мантии.По словам Барбары Джон, геолога из Университета Вайоминга и одного из соруководителей экспедиции, такая работа вряд ли возобновится в следующем году.
«Нам необходимо оценить все данные, которые мы получили от круиза, и повторно проанализировать сейсмические данные, чтобы определить, лучше ли углубить текущую скважину или пробурить в другом месте, или, возможно, даже собрать дополнительные сейсмические данные, чтобы лучше ограничить место бурения. , «Сказал Джон LiveScience . «Наш главный результат состоит в том, что мы впервые восстановили нижнюю кору и подтвердили, что земная кора в этом месте сложнее, чем мы думали.«
Джон сказал, что материал мантии будет очевиден, когда и если он будет поднят, потому что он будет иметь другую текстуру и химический состав и будет содержать другие пропорции минералов по сравнению с каменной корой.
Бурильщики используют судно JOIDES Resolution. год, программа стоимостью 1,5 миллиарда долларов финансируется NSF и Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии.
Знаете ли вы?
Что там внизу
Средняя толщина корки около 18 миль (30 км) под континентами, но всего около 3 миль (5 км) под океанами.Он легкий, хрупкий и может сломаться. Фактически, он разбит на более чем дюжину крупных пластин и несколько второстепенных. Именно здесь происходит большинство землетрясений.
Мантия более гибкая — течет, а не трещит. Он простирается примерно до 1800 миль (2900 километров) под поверхностью.
Ядро состоит из твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра. Жидкость содержит железо, которое при движении создает магнитное поле Земли. Кора и верхняя мантия образуют литосферу, которая разбита на несколько плит, которые плавают поверх горячей расплавленной мантии внизу.
ИСТОЧНИК: Отчет LiveScience
.