Отсутствие централизованного водоснабжения побуждает жителей частных домов бурить скважины на собственных участках. Согласитесь, ведь без воды в доме проживание в нем сложно назвать комфортным. Но услуги по бурению скважин стоят достаточно дорого. Хорошо хоть есть устройства, которые позволяют пробурить скважину на месте своими силами.
Одним из таких устройств является желонка. Это эффективный и относительно несложный буровой инструмент для очистки частных водоисточников от донных загрязнений. С его помощью можно даже самостоятельно пробурить скважину, вполне пригодную для эксплуатации. Такое гидротехническое сооружение потребует минимум средств. А если он еще и сделан своими руками, то затраты совершенно не потрясут семейный бюджет.
В этой статье мы поговорим об устройстве и принципе работы желонки. Остановимся подробно на том, какие инструменты и материалы потребуются для ее изготовления. В статье вы найдете пошаговую инструкцию по сборке желонки, а также видеоролики, наглядно демонстрирующие устройство и принцип работы желонки.
Устройство и принцип работы желонки
Желонка представляет собой довольно тяжелый кусок трубы длиной около 1 – 2 м. Внизу она снабжена вентилем, иногда прикрепляются специальные заостренные элементы типа зубцов.
Заостренная кромка при бурении разрыхляет грунт, ил, песок и другое содержимое в скважине в зависимости от вида работ. Сверху к трубе привариваются набалдашники, к которым крепится металлический трос.
Верхняя часть трубы защищена толстой проволочной сеткой. Он предотвратит выброс гравия, щебня или элементов обратного клапана при их отрыве.
Чаще всего желонки используют для очистки колодца от серьезных загрязнений. Если скважинный насос долгое время не включался, например несколько месяцев в зимний период, в скважине может скопиться значительное количество ила или песка, в зависимости от грунта.
Желонка — это просто кусок трубы длиной один или два метра с проволочной петлей на одном конце и обратным клапаном и резаком на другом. Желонку зацепляют тросом или проволокой за петлю и опускают в колодец до упора
В результате такого заиливания или измельчения значительно снижается дебит скважины. В некоторых случаях насос засасывает даже в слой ила, и далеко не всегда удается его выпустить и не повредить скважину.
После извлечения насоса из ствола скважину можно очистить с помощью желонки.
Работа устройства основана на принципе гравитации. В шахту колодца с большой высоты внезапно падает тяжелая желонка. Заостренные края разрыхляют массу загрязнений, скопившихся на дне. Клапан открывается, и песок заполняет внутреннюю часть желонки. Клапан закрывается, и заполненный барьер поднимается.
Для повышения эффективности устройства желонку несколько раз поднимают и опускают. Благодаря клапану захваченное им содержимое останется внутри.
Затем желонку вытаскивают из колодца и освобождают от загрязнения. Цикл повторяется снова и снова, пока скважина не станет полностью чистой.
Желонка используется не только для очистки скважины, но и для очистки обсадной колонны перед установкой фильтра, насоса и т.п.
Желонки также достаточно успешно применяются для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.
В результате гелеобразования скважина получается вполне приличной, пригодной для эффективной эксплуатации. Конечно, работа с желонкой требует значительных физических затрат.
Их можно немного укоротить, например, используя шкив или моторизованную лебедку, чтобы поднять наполненную желонку наверх.
Трубочки для изготовления туловища
Итак, чтобы сделать желонку нужно:
- Трубы подходящего диаметра.
- Клапан.
- Сварочный аппарат.
- Металлический кабель.
- Толстая проволока.
- Металлические детали и т.д.
Чтобы сделать желонку самостоятельно, необходимо предварительно выбрать трубу подходящего диаметра. При этом нужно ориентироваться на внутренние размеры кожуха.
Расстояние между наружной стенкой желонки и стенками оси должно быть два сантиметра. Значит, нужно от внутреннего диаметра корпуса отнять 40 мм. Это будет величина наружного диаметра трубы, из которой будет изготовлена желонка.
Трубка желонки должна быть достаточно длинной и толстой, чтобы эффективно разрыхлять и собирать грязь и почву, но достаточно легкой, чтобы ее можно было быстро снять для очистки
Величина зазора между желонкой и колодцем может варьироваться, но только до определенных пределов.
Слишком большой зазор снизит эффективность работы. Однако, если зазор слишком узкий, желонка может поцарапать или повредить стенки бочки.
Еще хуже, если обруч из-за большого диаметра трубы застревает в колодце, особенно если обсадная труба немного кривовата. Вынести его будет непросто, можно полностью разрушить колодец и потерять его.
Длина трубы не должна быть слишком короткой или слишком длинной. Короткий юнит будет чаще касаться стен при движении вверх и вниз. А слишком длинный элемент может быть слишком тяжелым и труднодоступным, особенно когда желонка заполнена тяжелым отвалом.
Длина желоночной трубы обычно составляет около 80 см, но может варьироваться в пределах 60-150 см. Для бурения используются более длинные и тяжелые устройства.
Толщина стенки трубы также важна, так как от нее во многом зависит общий вес изделия. Чем толще, тем больше весит труба, и тем эффективнее будет работать желонка.
Но если буровой инструмент будет слишком тяжелым, работать с ним будет сложно по уже изложенным причинам. Достаточной считается толщина трубы 2-4 мм, но она может достигать и 10 мм.
Поэтому при выборе трубы для желонки необходимо соблюдать определенный баланс. Вес устройства и его габариты должны удовлетворять двум условиям.
Во-первых, необходимо обеспечить достаточно высокую проникающую инерцию, чтобы загрязнения удалялись из скважины быстро и эффективно. Во-вторых, вес изделия с погрузкой должен быть таким, чтобы желонку можно было вытащить вручную или лебедкой.
Клапанные системы для желонок
Самым сложным элементом желонки является клапан. Здесь есть два основных варианта: геркон и шаровой кран. Задача этого элемента одна: пропускать в трубу грязь или грунт и не давать им выливаться наружу.
Если клапан прилегает плотно, желонки будут эффективно улавливать не только плотные загрязнения, но и воду, что повысит эффективность очистки. Но на некоторых легких грунтах бурение можно производить и вовсе без клапана.
Вариант №1 – конструкция лепесткового клапана
Пластинчатый клапан прост в изготовлении, но не очень долговечен. Представляет собой овальную (эллипсоидальную) пластину из упругого материала: металла или полимера.
Клапан закрепляется посередине трубы. Под действием потока воды края эллипса размыкаются, и грунт или ил переходят в желонку. Для более эффективного прилегания клапана к стенкам желонки применяют резиновое или кожаное уплотнение.
Принцип работы лепесткового клапана аналогичен работе двери. Когда желонка падает на землю, она толкает дверь и открывает ее. А когда мы поднимаем желонку для следующего удара, дверной клапан закрывается под воздействием грунтовой массы
Когда вы поднимаете желонку с лепестковым клапаном, «лепестки» закрываются. Но постоянные движения довольно быстро изнашивают клапан, он просто выходит из строя.
Другой вариант лепесткового клапана – это клапан на пружине, и закрывается он достаточно мощной пружиной.
Конструкция не сложная, можно использовать как при очистке скважины, так и при бурении желонкой. Умельцы придумывают свои, достаточно эффективные варианты клапанов для желонок.
Вариант №2 – изготовление шарового крана
Шаровой кран представляет собой воронку, устье которой плотно закрывается шариком подходящего размера.
Самая большая проблема при изготовлении этого клапана — правильно подобрать шар. Он должен перекрывать довольно большое отверстие, в которое попадает загрязненная вода, и быть достаточно тяжелым, чтобы надежно и быстро опускать и закрывать клапан.
Есть три варианта получения такого мяча:
- просто найти его среди старого металлолома, например, убрать с большого склада;
- заказать изготовление нужной детали у токаря, который выточит шарик на станке;
- сделать мяч своими руками из подручных средств.
Чтобы сделать мяч самостоятельно, нужно найти полый пластиковый или резиновый мячик, такие продаются в магазинах игрушек. В магазине для охотников следует купить достаточное количество свинцовой дроби. Кроме того, вам понадобится эпоксидный или другой водостойкий клей.
Игрушечный мяч разрезается пополам. Каждая половина заполняется смесью града и клея. После высыхания половинки необходимо склеить и отшлифовать, шар готов.
Вместо свинцовой дроби подойдут любые тяжелые металлические пули, например взятые из старых запасов. Также можно отлить пулю из расплавленного свинца, но этот процесс немного сложнее.
Эта схема наглядно описывает изготовление желонки с шаровым краном. Шар внизу упирается в специальный диск, сверху необходимо установить защитную решетку
Размер мяча должен быть ок. 60-75% диаметра обсадной трубы. Другая часть шарового крана представляет собой толстый металлический диск, в котором вырезано воронкообразное гнездо для шара. Обычно сначала находится или изготавливается мяч, а затем изготавливается шайба соответствующей конфигурации.
Для шара вытачивается специальное «седло» с отверстием, которое этот шар закрывает. Отверстие клапана должно быть достаточно большим, чтобы пропустить много почвы.
Если этого не происходит, отверстие сверлят на столько, на сколько позволяет диаметр шара. Если принято решение поручить изготовление мяча гимнасту, есть смысл сразу заказать для него седло, т.е клапан целиком.
Если нет сварочного аппарата
Чтобы сделать прочную и прочную желонку, нужно сваркой соединить несколько металлических деталей. Если такой возможности нет, простейшую, но достаточно эффективную желонку можно сделать и без нее.
Для этого можно взять обычную трубу, длиной около 0,6 м и диаметром около 70 мм. Конечно, он должен быть достаточно тяжелым. Сверху необходимо прикрепить ручку из толстой проволоки.
При изготовлении желонки с лепестковым клапаном из подручных средств для подвешивания устройства делается ручка из толстой проволоки, которая продевается через отверстия в верхней части трубы
Для этого в стенках трубы сверлятся два отверстия, через них продевается проволока и закрепляется. Внизу установлен лепестковый клапан, который можно сделать из обычной пластиковой бутылки. Двухлитровая емкость вмещается.
Из стены вырезается клапан подходящего размера в виде эллипса.
На этой схеме наглядно представлена конструкция геркона для трубы с внутренним диаметром 70 мм
Меньший диаметр клапана должен быть равен внутреннему диаметру желонки, а для определения большего диаметра эллипса к диаметру трубы прибавить еще 20 мм.
Клапан фиксируется болтом толщиной 6-8 мм. Длина болта должна превышать внешний диаметр трубы, чтобы его можно было вставить поперек трубы и закрепить.
Лепестковый клапан крепится прибл. 10 см от нижнего края пялец. Для этого просверлите два отверстия, в которые вставляется крепеж
. Длина болта равна сумме наружного диаметра обруча и толщины гайки. Но болт не должен быть слишком длинным, чтобы он не касался стенок кожуха.
Под болт в стенках обруча сверлят два отверстия ок. 10 мм от нижнего края пялец. Для соединения клапана с болтом используйте проволоку толщиной 2-4 мм.
Из него делают два проволочных кольца в центре клапана. Болт должен свободно входить в эти кольца.
Чтобы установить такую самодельную желонку, нужно отогнуть и протолкнуть клапан внутрь желонки. Затем болт продевается через отверстие в стенке трубы, затем через резьбовые кольца клапана и снова через стенку трубы. Закрепите болт гайкой.
Болт должен свободно входить и выходить из колец клапана, чтобы желонку можно было легко чистить во время работы.
Окончательная сборка крепежа
После того, как труба выбрана, а клапан готов и приварен, остается еще ряд шагов и рекомендаций по сборке желонки. Нижний край трубы необходимо заострить, чтобы в процессе движения он тщательно удалял грязь со стенок шахты.
Оптимальной будет односторонняя заточка с внутренней стороны.
Заточенную кромку рекомендуется подвергнуть термической закалке, чтобы она не так быстро тупилась при взаимодействии с твердыми загрязнениями.
Иногда к краю обруча приваривают заостренные стержни или куски металла, чтобы разрыхлить грязь или почву. К верхнему концу трубы приваривается петля для крепления металлического троса.
К нижнему краю желонки можно приварить заостренные кусочки металла или проволоки для повышения эффективности устройства при очистке или бурении скважины
Его можно сделать из кусочков толстой металлической проволоки. Петлю необходимо приварить таким образом, чтобы обруч, висящий на тросе, сохранял вертикальное положение.
Это очень важно, так как недопустимы перекосы при движении устройства внутри трубы. Это может привести к застреванию обруча или повреждению стенок кожуха.
Сверху также приварена надежная металлическая сетка, которая не даст шарику самопроизвольно вылететь из желонки при движении вниз. Да и крупнозернистый грунт лучше оставить в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно сделать проволочную сетку. Осталось подключить металлический трос к желонке.
Галерея изображений Фото из Шаг 1: Для изготовления желонки потребуется толстостенная стальная труба длиной около 1,2 – 1,5 м. Шаг 2: Для клапана желонки лучше заказать полый конус. Внутренний диаметр в верхней части конуса составляет прибл. 7/8 того же размера мяча. Шаг 3: Кольцевую застежку также желательно выточить на заказ. Внешний Ø нижней части конуса на 2 – 3 мм меньше внутреннего размера этой части. Шаг 4: Вверху трубы на приваренный металлический штырь устанавливаем серьгу, к которой будет крепиться трос Шаг 5: Внизу трубы привариваем ребро равного диаметра с зубьями для ускорения разрушение камня при проникновении. Если на трубе есть резьба, лучше вкрутить сверло и поменять. Шаг 8: Отступив от сделанного чуть больше половины снаряда снизу, нарисуйте контур отверстия. Шаг 7: По разметке вырезаем отверстие. Через него опорожняется бурильная колонна, наполненная грунтом Шаг 8: Через окно устанавливаем детали шарового крана в трубу. Если кольцеобразный держатель не плотно «входит» в трубу, его следует слегка расплющить кувалдой Труба для изготовления обруча Детали шарового крана для обруча Держатель шарового крана в трубе
Иногда вместо него используется прочный нейлоновый шнур. Для облегчения опускания и подъема агрегата над колодцем устанавливается ведомый с блоком, размещенным непосредственно над колодцем. К этому блоку проложен кабель желонки.
В результате устройство опускается в колодец строго вертикально, и вытаскивать его гораздо удобнее, чем просто тянуть желонку вверх руками, как ведро из колодца.
Перед тем, как спустить собранную желонку в колодец, рекомендуется осмотреть стенки шахты, чтобы учесть все неровности и деформации. Это предотвратит повреждение или заклинивание желонки.
На схеме показана установка готовой желонки на подставку для практического использования. Вы можете использовать электродвигатель для намотки стопорного троса
Форма для гелеобразования с помпой
Снять желонку для очистки скважины даже с помощью лебедки очень сложно. Много времени уходит не на работу в скважине, а на подъем-очистку-спуск желонок. Небольшой апгрейд оптимизирует производительность устройства. Заднюю часть корпуса из трубы необходимо сварить наглухо.
От него делают отвод и туда помещают специальный штуцер, предназначенный для отводящего шланга. К шлангу крепится насос, который предназначен для перекачивания жидкостей со значительными механическими примесями.
Данная схема позволяет отказаться от постоянного подъема желонки на поверхность и многократного ее опускания.
Загрязнения из желоночной камеры в этом случае удаляются с помощью насоса. Желонку, оснащенную насосом, нужно просто поднимать и опускать, чтобы вытеснить и переместить загрязненную жидкость в камеру.
Этот способ очистки эффективен при сильном заиливании или измельчении. Для обычной очистки колодца подойдет желонка без насоса.
Галерея изображений Фото из Шаг 1: Чтобы частично облегчить бурение скважины желонкой, лучше выкопать яму. Лопата облегчает удаление корневой почвы и верхнего слоя почвы. Шаг 2: Нет необходимости использовать буровую установку для прохождения первых метров. Снаряд выбрасывается на дно, при ударе разрушает грунт и улавливает его клапаном. Шаг 3: Проехав 1 – 1,5 м, стоит поставить самодельную буровую установку с блоком сверху для перебрасывания троса Шаг 4: Для спуска и подъема снаряда пригодится электрическая лебедка. Желонки, заполненные битой породой, вытягиваются на поверхность тросом и опорожняются через окно в трубе Копание котлована перед началом бурения Бурение первых метров желонками
Функции при бурении желонками
Желоночное бурение – популярный, хотя и достаточно трудоемкий способ устройства скважины. Не все устройства этого типа, подходящие для очистки колодца, справятся с выемкой большого количества плотного грунта. Для бурения следует использовать достаточно длинную желонку – около четырех метров.
Для бурения скважины желонкой используют довольно крупные устройства, длиной до четырех метров. Для использования таких тяжелых агрегатов требуется специальное грузоподъемное оборудование
Здесь более уместен своего рода лепестковый клапан, представляющий собой пластину, которая фиксируется специальной пружиной. С его помощью в корпусе создается зазор, площадь которого практически равна площади выреза желонки. Это позволяет вводить максимальное количество грунта в корпус желонки за каждое погружение.
удаление плотного грунта из длинной и узкой желонки не всегда просто. Для упрощения этой задачи в верхней части трубы сделано специальное окошко, предназначенное для более эффективной и быстрой очистки устройства. Если предстоит бурение песчаника, желонку будет легче освободить.
Для бурения скважины желонкой нужен прибор с большим забойным просветом и достаточно длинным корпусом, чтобы вывезти сразу много грунта
При бурении с обручем разные типы горных пород имеют свои особенности. Вот несколько полезных советов:
- На песчаном грунте обруч не следует опускать более чем на 10 см без обшивки. Как правило, ножны должны быть на 10 см впереди обруча.
- При бурении песчаного грунта в скважину добавляют воду для дополнительного укрепления стенок.
- Если влажный песок в процессе работы перепрессовывается и не попадает в желонку, применяют специальное долото.
- Погружение обсадной трубы при бурении осуществляется постоянно.
- Для зыбучих песков используют обруч от двух метров и более с надежным плоским клапаном и кожаным уплотнителем.
- При подъеме желонки на зыбучие пески необходимо не только опускать кожух, но и переворачивать его, эту работу удобнее выполнять вдвоем или втроем.
- Если обсадная труба не входит в шахту, ее опускают под давлением, для чего сверху укладывают платформу, на которую укладывают груз.
- При бурении слоев гравия и гальки иногда чередуют применение долота, разбивающего крупные включения, и желонки для выкапывания битого грунта.
- На плотных отложениях желонка приподнимается всего на 10-15 сантиметров, а движения совершаются часто.
- При бурении плотных пород обсадная колонна заглубляется гидравликой или кто-то периодически стоит на платформе, установленной на обсадной колонне.
- Сухие слои размягчаются путем добавления в шахту воды.
- На очень мягком пластичном грунте клапан не всегда нужен, камень остается в желонке и без него.
- Желонку необходимо поднимать после забивки через каждые 0,5 – 0,7 м, чтобы не разорвать при подъеме заполненный до предела кузов.
Как и при других способах бурения, при использовании желонки следует учитывать индивидуальные особенности грунта, на котором проводятся работы.
Правильная стратегия и своевременная крепь ствола скважины обычно позволяет достаточно успешно произвести действующую скважину.
Также вас может заинтересовать информация о том, как промыть скважину после бурения.
Выводы и полезное видео по теме
Один из вариантов изготовления лепесткового клапана на желонку представлен в следующем видео:
Ознакомиться с устройством и принципом работы шарового крана желонки можно в этом видео:
Здесь вы можете оценить конструкцию желонки, предназначенной для бурения:
самостоятельно изготовить желонку не представляет особой сложности. Это устройство может быть создано с учетом конкретных потребностей вашего участка и имеющихся возможностей. Простая конструкция обеспечит долгий срок службы желонки, если она выполнена качественно.
Если у вас есть опыт самостоятельного изготовления и использования желонки, поделитесь им, пожалуйста, с нашими читателями. Оставьте свои комментарии в поле ниже.
