Желонка для скважины – отличная бурильная установка, с помощью которой можно быстро и с минимальными затратами сил пробурить колодец там, куда сложно подъехать специальной технике. Она выручает тогда, когда преобладают сложные формы рельефа либо отсутствуют дороги. Узнаем, как изготовить такое полезное в хозяйстве приспособление самостоятельно.
Устройство и принцип работы желонки
Желонкой именуют металлическую трубу со снарядом и клапаном. Обычно последний ставят в нижний край трубы. Использование плоского клапана с уплотнителем, связывают с установкой больших снарядов. Для трубы небольшой величины подойдет шариковый клапан. Данные приспособления для очистки и именуют механическими желонками, функционирующими благодаря имеющейся силы тяжести.
Верхняя часть корпуса имеет окно для извлекания пород во время бурения либо очистки колодца. На чертежах установки заметны острые нижние края для легкого разбивания грунта скважины.
Верхнюю часть конструкции делают с приваренной скобой либо петлей, куда будет крепиться канат или трос. С помощью данного приспособления снаряд будет извлекаться из скважины или опускаться в нее.
Описанное приспособление легко бурит следующие типы грунта:
- сыпучий;
- осадочный;
- рыхлый.
Кроме этого, такая конструкция эффективно очищает скважины с целью роста дебета при образовании пробок из песка либо заиливании. Работает устройство благодаря снаряду, после удара которого открывается отверстие клапана, куда забивается грунт. Затем заполненный клапан извлекают наружу, очищают и вновь сбрасывают. Работы ведутся, пока весь внутренний просвет трубы не заполнится.
Заполненную желонку поднимают, переворачивая к верху днищем, и очищают от грунта. Благодаря имеющемуся боковому отверстию процесс очищения приспособления заметно облегчается. Применяемая при бурении скважины ударно-канатная технология основывается на многократном повторении манипуляций. Порою это занимает несколько дней.
При конструировании описанной скважинной установки следует максимально утяжелить снаряд, так как от его силы падения зависит объем набранной в клапан породы и продолжительность проводимых работ. Для облегчения человеческого труда используют треноги.
Что такое желонка и как ее можно практически использовать при самостоятельном бурении скважины:
Желонка своими руками
Как сделать желонку самому, таким вопросом задаются многие домовладельцы желающие провести нужные манипуляции с минимальными затратами денежных средств. Для проведения таких работ необходимо запастить:
- трубой;
- клапаном;
- толстой проволокой;
- сваркой;
- тросом из металла.
При изготовлении своими руками желонки для скважины первоначально берутся за поиск основы – трубы нужного диаметра.
Самодельная желонка должна отвечать по размерам диаметру трубы-обсадки. При этом пространство между стенками шахты и наружными стенками нашей конструкции не должно быть меньше 2см.
Желонка для бурения скважин может изготавливаться с разными клапанами:
- плоский;
- шариковый.
В зависимости от назначения устройства монтируют соответствующую по форме деталь. Рассмотрим, как смастерить своими руками желонку для чистки скважины.
Желонка с шариковым клапаном своими руками без токарных работ
Шаровая желонка своими руками – это воронковидная конструкция с шариком в устье. Самой сложной задачей при ее конструировании является поиск подходящего шарика. С его помощью должно затыкаться отверстие с загрязненной водой. Кроме этого, он должен быть тяжелым, чтобы при ударе желонки клапан надежно замыкался. Чтобы заполучить данный шарик можно:
смастерить его из подручных материалов;- поискать готовый в старом металлоломе;
- сделать соответствующий заказ у мастера-токаря.
Последний вариант весьма затратен, а второй – слишком долгий! Остается смастерить шарик самим, а для этих целей необходимо:
- резиновый (пластмассовый) мяч;
- водостойкий клей;
- свинцовая дробь.
Острым предметом режут мячик на две половины, заполняя каждую клеем и дробью. Как только клей высохнет обе половинки прислоняют друг к другу, чтобы получился «новый мяч». Далее их склеивают между собой и отшлифовывают. Шарик для внутренней части желонки готов!
Если нет возможности приобрести свинцовую дробь, можно воспользоваться иными тяжелыми металлическими круглыми элементами, к примеру – старыми подшипниками. Альтернативой является отлив шарика из расплавленного свинца!
Величина готового шара должна составлять не менее 65% диаметра трубы-обсадки. Толстая шайба из металла является вторым элементом шарового клапана желонки для скважины. Здесь делают углубление под полученный «мячик» в виде воронки.
Желательно первоначально изготовить шар, после чего приступать к монтажу шайбы (посадочного места), чтобы их размеры соответствовали друг другу. Шарику мастерят специальных размеров «седло» с порами, закрывать которое и будет «металлический мяч». Клапанная дырка должна быть значительных размеров для проникновения внутрь больших объемов грунта.
Как сделать желонку самому дома
Описанную конструкцию для скважины можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для начала определяются с размером трубы – длинная для бурения, короткая – для чистки.
Если не совпадают по назначению длины труб, это может привести к поломке всего приспособления!
После выбора трубы и изготовления с приваркой клапана приступают к заточке нижних сторон конструкции. Острые края – полезные приспособления, с помощью которых можно осторожно убирать грязь со стенок шахты. Желательно производить одностороннюю заточку с внутренних сторон.
Заточенные нижние края желательно закалить нагреванием, для предотвращения их быстрого затупления, происходящего от пород. Некоторые домовладельцы предпочитают приваривать металлические куски либо заостренные прутья к краям полученной установки. Это позволяет легче проводить рыхление породы.
В верхней части конструкции крепят петлю, чтобы фиксировать металлический трос. Данную петлю приобретают готовой либо мастерят из толстой металлической проволоке. Петля должна крепиться таким образом, чтобы трос всегда был вертикален. Наличие перекосов движения снаряда может повредить стенки обсадной трубы. Также такие «косые движения» приводят к заклиниванию устройства.
В верхней части крепят сетку из металла не больших отверстий для предотвращения спонтанного вылета шара из просвета скважинной желонки. Альтернативой металлической сетки является проволочная решетка. На заключительном этапе крепят металлический канат к устройству.
Пример самостоятельного изготовления желонки:
Источник: provodoprovod.ru
Конструкция желонки
Желонка — отрезок трубы длинной до 4-х метров. В нижней части его устанавливают башмак с клапаном. В больших по размерам снарядах ставят плоские клапана, вырезанные из стального листа с уплотнителем из резины, полоски кожи, иногда и без уплотнения. В тех, что размером и диаметром поменьше, используют шариковые клапана. Эти приспособления называются еще механическими желонками — работа происходит за счет силы тяжести.
Через окно в верхней части корпуса вынимают породы, которые туда набиваются во время бурения скважины или ее очистки. При бурении вязких пород — глины или суглинка приходится делать окно длинным и узким — почти во всю длину: через небольшое отверстие выбывать такой груз очень сложно.
Шариковый клапан сделать проще. Диаметр шарика должен быть равен примерно половине диаметра трубы (можно чуть больше). В нижней части устанавливается шайба, внутренний диаметр которой меньше диаметра имеющегося шарика. На некоторой высоте внутри желонки (три-четыре радиуса шарика) приваривают ограничитель — он не дает подниматься ему слишком высоко. Если этого не сделать, большая часть попавшего внутрь грунта может высыпаться (выливаться). Это происходит из-за слишком большого времени, которое требуется грузу чтобы опуститься и закрыть отверстие в дне.
Внизу трубы в обоих вариантах иногда приваривают или вырезают клыки или стачивают край трубы, делая его острым. Так грунт или ил лучше разбивается. Но из-за слишком высоких клыков внутрь попадает слишком мало грунта. При использовании шарикового клапана длинна клыков должна быть такой, чтобы шарик не выступал. Та же картина- малое количество грунта, набираемого за один раз — может наблюдаться и в желонках с плоским клапаном. В этом случае уменьшают глубину башмака.
К такому же результату может привести слишком маленькое внутреннее отверстие в шайбе, установленной на дне с шариковым клапаном. Выход — расточить его.
В верхней части желонки делают петлю или скобу, за которую можно будет закрепить трос или канат. За этот канат снаряд вынимают из скважины, на нем же его опускают обратно.
Возможно, вам будет интересно прочесть «Как сделать антенну для дачи своими руками».
Как работает
Желонка используется при бурении рыхлых, осадочных и сыпучих прод (галечник, песок, гравий и т.п.). Также ее применяют при очистке скважин от ила или песчаных пробок, для увеличения дебета. В любом случае принцип один: снаряд сбрасывается в скважину. Под воздействием силы удара клапан открывается, внутрь попадает какое-то количество грунта. Обычно его немного. Потому ее приподнимают немного вверх, и снова сбрасывают. Так повторяют до тех пор, пока вся внутренность трубы не заполнится.
Полную желонку достают, переворачивают вверх дном и высыпают грунт. Вот тут и пригодится отверстие в боку: через него чистить легче и можно дотянуться рукой до клапана.
Эта технология называется ударно-канатной (понятно, почему). И бурение, и чистка требуют многократного повторения этой операции. Только для очистки скважины может понадобится несколько дней работы — от двух-трех до семи-восьми, а для пробивки и того больше.
Работа тяжелая: если для чистки скважины достаточно отрезка трубы длинной в один метр, то для бурения ударно-канатным методом желонка бывает 2-4 метров. Причем чем тяжелее получается снаряд, тем лучше: более эффективно рыхлится и добывается грунт, быстрее бурится скважина.
Чтобы сделать работу немного легче, ставят треногу, канат пропускают через систему блоков. Такая установка даже без наличия привода делает работу намного легче.
Иногда самодельная желонка получается недостаточно тяжелой: сила удара получается незначительной и работа идет медленно. В этом случае требуется утяжеление. Есть несколько способов утяжеления:
- Залить верхнюю часть трубы бетоном.
- Перед желонкой прикрепить груз (как на фото выше). Только учите, что соединение должно быть прочным, но подвижным.
- Изготовляя желонку своими руками, использовать толстостенную трубу. Если найдете с толщиной стенки в 1 см, никакие другие способы утяжеления нужны не будут: снаряд будет тяжелый.
Желонка своими руками
При наличии сварочного аппарата и некоторых навыков работы с железом желонка своими руками делается за несколько часов.
Желонка с шариковым клапаном своими руками (без токарных работ)
Этот вариант шарикового клапана собирается из запчастей, которые можно купить в магазинах. Для изготовления использована водопроводная труба диаметром 89 мм. Куплен также переходник концентрический 89*57 мм, и шарик от подшипника диаметром 60 мм.
Шарик прекрасно входит внутрь переходника и там застревает. Но прилегает неплотно. Чтобы подогнать все лучше, внутренняя поверхность переходника обработана шкуркой — подогнана почти идеально.
Переход узкой частью вставляется в трубу, и приваривается. Шарик закидывается внутрь, приваривается стопор. И последний штрих — сделать крепление для троса или шпагата. Все, желонка своими руками готова.
Возможно, вам будет интересно прочесть о том, как очистить воду из скважины.
Как сделать желонку самому дома
Если нужно почистить скважину, а листового металла и сварки для серьезных работ под руками нет, есть выход: желонка с клапаном из пластиковой бутылки.
Этот вариант подойдет для чистки скважины, но не для бурения. Нужен болт, длинна которого чуть больше, чем диаметр трубы для желонки и гайка. Отступив два-три сантиметра от края трубы, одно напротив другого, сверлятся два отверстия. Их диаметром совпадает с диаметром болта.
Клапан вырезается из пластика. Он представляет собой эллипс. Меньший диаметр эллипса равен диаметру трубы. Вырезать его нужно очень точно, чтобы вставленный внутрь он плотно прилегал к стенкам. Вырезанный клапан в середине будет крепится к болту, для этого в пластике проделывают четыре отверстия, через которые продевают проволоку. Как все это собирается показано на фото внизу слева.
Только такое крепление, как на фото сверху, очень ненадежно. Через несколько ударов ваш снаряд может оторваться, и вам придется решать, как достать желонку из скважины. Лучший вариант крепления — цельный, без швов и скруток. Как это сделать станет понятно, если посмотрите видео. Там, кстати, есть важная вещь — как сделать зацепы, чтобы при необходимости можно было желонку вытащить из скважины.
Об организации автономного водоснабжения из скважины или колодца читаем тут.
Особенности использования на грунтах разных типов
При бурении желонкой песчаных почв необходимо применение обсадных труб — без них скважина будет заваливаться. При бурении в таких грунтах нужно следить, чтобы снаряд не заглублялся в песок без обсадной трубы более чем на половину длины. Это может привести к обвалу, желонку засыплет, вытащить ее вы не сможете.
Чтобы проходить песок было легче, в скважину наливают воду, она предупреждает обвалы и облегчает работу. Если при работе песок трамбуется, а не захватывается, используют долото.
С песками-плывунами работают только постоянно заглубляя обсадные трубы. Причем только в том случае, если водоносный слой находится ниже слоя плывуна, иначе скважина может оказаться нерабочей.
Для прохода плывуна желонку используют длинной не менее 2 метров. В ней должен стоять плоский, хорошо пригнанный клапан с кожаной уплотняющей прокладкой. Работать нужно как минимум, вдвоем: при вытаскивании желонки из плывуна обсадную трубу нужно проворачивать, опуская вниз. Чем быстрее в этот момент будет опускаться обсадная труба, тем быстрее будет пройден этот слой. Сначала обсада опускаются легко, потом все сложнее. Иногда наступает момент, когда они совсем перестают двигаться. При этом почти вся труба заполнена песком. В таком случае трубы опускают под давлением. Для этого на трубу устанавливают площадку, на которую укладывают груз (мешки с песком). И все это вместе проворачивается. Обычно такой способ довольно эффективный.
При прохождении галечных и гравийных пластов совместно с желонкой используется долото. Сначала в ствол опускают долото, измельчая породу, затем желонкой ее достают. Желонка на таких грунтах поднимается всего на 5-10 см, удары мелкие и частые.
Для более быстрого прохода на обсадной трубе делается площадка, на не встает работник. Он располагается над скважиной, понемногу приподнимая и опуская желонку. По мере того как грунт набирается, обсадная труба под весом работника, опускается.
В вязких глинистых грунтах работать можно без обсадных труб. Если глина слишком плотная, сначала тоже используют долото, разрыхляя грунт примерно на 50-70 см. Потом желонкой его вынимают. Используется тоже плоский клапан с уплотнением из резины или кожи.
Если глина сухая и плотная, каждый раз вытащив желонку, в скважину наливают несколько ведер воды. После того как появится вода из водоносного соя, доливать ее сверху не нужно.
Если породы очень мягкие, иногда клапан снимают. И бурят только самой трубой, поднимая ее на 2-3 метра над дном и сбрасывая.
Источник: stroychik.ru
Устройство и принцип работы желонки
Орудие изготавливают из железного цилиндра длиной 1-2 м. В верхней части колонны приваривают петлю для фиксации троса и устанавливают плотную проволочную сетку, предназначенную для защиты от случайного выброса содержимого скважины. Внизу трубу оснащают клапаном и режущим элементом.
К очистке ствола приступают после демонтажа насоса. При работе с желонкой используют принцип гравитации. Резким движением буровой цилиндр сбрасывают в скважину, и его заостренные зубья начинают рыхлить грязевой пласт. Для подъема изделия применяют лебедку с приводом или блок.
После раскрытия нижнего клапана масса заполняет пространство, после чего он смыкается, и приспособление вытягивают на поверхность. Для большей эффективности процесс повторяют несколько раз, а затем чистят трубу от наслоений ила и грязи. Продолжительность работ зависит от степени загрязнения скважины.
Труба для изготовления корпуса
Основой инструмента служит металлическая труба. Ее диаметр зависит от внутреннего размера обсадной колонны, поскольку пространство между их стенками должно составлять не менее 2 см. Широкий промежуток скажется на продуктивности бурения, а если зазор окажется тесным, цилиндр повредит скважину. Для расчета наружного диаметра желонки необходимо вычесть из значения внутреннего сечения обсадной конструкции 40 мм.
Длина бурового инструмента может колебаться в диапазоне от 60 до 150 см. Наиболее приемлемым считается значение 80 см. Короткая труба поцарапает облицовку шахты, а длинное изделие при заполненной камере сложно перемещать.
Вес желонки определяет толщина стенок трубы, которая может составлять около 2-4 мм.
Клапанные системы для желонки
Конструкция желонки для скважин предполагает наличие клапана, который удерживает илистые отложения внутри емкости. Если запорная деталь примыкает к ней плотно, эффективность очищения повышается. При изготовлении инструмента используют 2 варианта исполнения клапана — в виде металлических заслонок (лепестков) или шара.
Изготовление шарового клапана
Механизм состоит из металлической воронкообразной шайбы и тяжелого круглого элемента, который закрывает ее устье. Полость в клапане должна быть широкой, т. к. предусматривается захват большого объема грязи. При необходимости отверстие растачивают, насколько позволяет диаметр шара.
Его можно изготовить на станке, используя чертежи, или сделать своими руками из подручных средств, например из полого резинового мяча. Изделие разрезают на 2 половины, а затем наполняют обе части эпоксидным клеем, смешанным с дробью либо деталями старых подшипников. Готовые фрагменты склеивают и шлифуют. Размер шара должен составлять около 60-75% диаметра обсадной трубы.
Если желонка погружается в шахту, грязевой поток оказывает давление на заслонки клапана и они поднимаются, пропуская содержимое ствола в трубу. При подъеме цилиндра утрамбованный пласт грязи заставляет пластины опуститься и перекрыть нижнюю часть колонны.
Конструкция лепесткового клапана
Элемент имеет простую конструкцию и выглядит как овальная пластина, разделенная поперечным шкивом. Чаще всего такие заслонки делают из полимера или тонкого металлического листа.
Изделие устанавливают в центре колонны, за счет чего оно выгибается к краям и упирается в стенки камеры. Для лучшего его прилегания трубу оснащают уплотнителем из кожи либо резины. Одна из разновидностей клапанной системы этого типа закрывается посредством стальной пружины.
Работает устройство по принципу шторок. При опускании приспособления в шахту на заслонки оказывается давление грунта, и они поднимаются, при этом внутреннее пространство заполняется грязевой массой. При подъеме осадочная порода давит на пластины, они опускаются, перекрывая проходной канал и препятствуя выходу грязи наружу. Основным недостатком таких клапанов является быстрый износ из-за высокой механической нагрузки.
Если нет сварочного аппарата
Стандартное буровое орудие изготавливают методом сварки. При отсутствии сварочного оборудования можно сделать желонку из тяжелой трубы диаметром 70 мм и длиной 60 см.
В верхней части сверлят 2 дырки для проволочной ручки, а в 10 см от нижнего края приспособления располагают 2 сквозных отверстия для крепления лепесткового клапана. Его изготавливают из боковой части пластиковой тары объемом 2 л. Размер маленькой заслонки приводят в соответствие с сечением трубы, а параметры большого эллипса рассчитывают, увеличив это значение на 20 см.
Длина фиксирующего болта равняется сумме наружного диаметра желонки и толщины гайки, а толщина может колебаться в диапазоне от 2 до 4 мм. В ходе установки деталь крепления продевают в одно из сквозных отверстий, протягивают сквозь проволочные кольца клапана из пластиковой бутылки, выводят через наружное отверстие и фиксируют гайкой.
Установка дополнительных болтов предотвращает обратный поворот заслонок.Для этого в стенках трубы под клапаном сверлят по 1 отверстию и вставляют крепления, фиксируя их гайкой изнутри. Выступающие на поверхности корпуса шляпки стачивают болгаркой.
Для изготовления самодельной желонки с шаровым механизмом используют концентрический переходник с диаметром, который равен внутреннему сечению желонки. Конус вставляют в корпус инструмента и закрепляют с помощью заклепок.
Окончательная сборка желонки
На заключительном этапе затачивают нижний край желонки. Это объясняется необходимостью удаления наслоений со стен ствола. Чаще всего выполняют одностороннюю заточку с внутренней стороны среза. Быстрый износ режущей части предотвращает термозакаливание. При наличии сварочного аппарата к нижнему срезу трубы приваривают острые прутья или кусок металла.
Верхнюю часть цилиндра оснащают проволочной петлей для фиксации троса. Она должна располагаться так, чтобы конструкция оставалась в вертикальном положении. Изменение траектории ее движения может стать причиной заклинивания инструмента и повреждения шахты.
Для защиты от спонтанного выброса грунта используется металлическая или проволочная сетка, которую приваривают поверх корпуса желонки. Затем конструкцию соединяют с тросом или канатом либо шнуром из капрона. Для повышения производительности работ применяют подъемник с блоком, установленным прямо над скважиной.
Перед тем как погружать желонку в шахту, необходимо удостовериться в том, что на стенках ствола отсутствуют неровности или повреждения.
Схема желонирования с насосом
При больших наслоениях ила или запесочивании водоносной шахты прибегают к технологии желонирования с насосом. Для этого верхнюю часть корпуса заваривают и монтируют к ней отвод.
После установки штуцера со шлангом подключается насос, предназначенный для перекачивания жидкостей с высоким содержанием механических загрязнений. Такой метод позволяет откачивать донные отложения без постоянной очистки инструмента. Работа самой желонки сводится к необходимости разрыхлять грунт и перемещать его в камеру.
Особенности бурения желонкой
Для бурения скважин выбирают тяжелую желонку длиной 4 м, применение которой потребует использования спецтехники. В качестве запорного механизма используют лепестковую пластину на задвижке, которая создает необходимый зазор для забора отвала. Площадь просвета должна равняться площади среза инструмента. Сверху буровой емкости устраивают окно, через которое будет производиться быстрая очистка.
В зависимости от характеристики грунтов порядок выполнения буровых работ с применением желонки может отличаться:
- Если скважина обустраивается на песке, опускать желонку без обсадной колонны можно на глубину не более 10 см.
- Бурение с помощью желонки предполагает подачу воды для укрепления стенок шахты.
- Для эффективной очистки мокрого утрамбованного песка дополнительно применяют специальное долото.
- При бурении шахты на верхнем водоносном слое используют изделие длиной 2 см с клапаном лепесткового типа, усиленным уплотнителем из кожи.
- Обсадная труба при подъеме желонки на плывунах должна не только опускаться, но и проворачиваться, для чего необходимы усилия 2-3 человек.
- На сложных грунтах конструкцию используют при выемке разбитого долотом грунта, при этом конструкцию приподнимают на 10-15 см.
На мягких пластичных почвах порода остается в желонке и при отсутствии клапана, поэтому емкость поднимают на поверхность каждые 0,5-0,7 м. Это выполняется для того, чтобы не повредить конструкцию при подъеме заполненной до верха емкости. Очищают скважину до тех пор, пока в желонку после удара не перестанет набиваться песок и глина.
Источник: scvazina.ru