Принцип действия
Работа желонки для бурения домашних скважин на воду основана на применении энергии гравитационного притяжения. Тяжелое изделие резко сбрасывают с определенной высоты. При ударе о дно шахты края трубы разрыхляют грунт, если желонка применяется как буровая установка, или скопившиеся на дне ил и песок – при производстве работ по очищению источника.
Разрыхленные массы открывают клапан и заполняют внутреннюю полость изделия, а при подъеме устройства он закрывается. После нескольких бросаний и подъемов приспособление вынимают из скважины, удаляют из него грунт с загрязнениями, повторяют цикл до полного очищения или получения шахты требуемой глубины.
Желонка буровая и особенности ее использования на разных грунтах
Проведение буровых работ желонкой по популярности стоит на последнем месте — процесс трудоемкий, длительный и малоэффективный, неприемлемый для больших расстояний. Если абиссинскую скважину глубиной до 30 м частники бурят в течение светового дня, то специальной заводской буровой желонкой без применения спецтехники проходят около 1 м в час.
В бытовых условиях самодельной желонкой ударного принципа действия (ее бросают с высоты в шахту) можно пробурить мелкую скважину глубиной около 10 м, если сделать более сложную конструкцию с вращением трубы и подачей воды в канал, достигают глубин до 20 м.
Заводская желонка для ручного бурения скважин на воду по конструкции не сильно отличается от бытовой лепестковой, основная разница заключается в методе освобождения от поднятого грунта и наличии системы труб, с помощью которых производится вращение и опускание на большую глубину. При проведении буровых работ желонкой с увеличением глубины к ней последовательно подсоединяют трубы на резьбу или через втулки со сквозными диаметральными отверстиями. Через аналогичные отверстия производится вращение трубопровода, приваренного к желонке, толстым прутом вокруг его оси. Для освобождения от грунта, клапанная часть отделяется от основной и грязь выливается через нижний торец без переворачивания корпуса.
Разновидности буровых желонок
Бурение с помощью желонки в различных грунтах имеет следующие особенности:
- При наличии плывунов удобнее всего проходить их с помощью желонки. Для этого предварительно проделывает винтовым буром неглубокий канал и помещают в него обсадную трубу. Погружают в нее желонку и начинает проводить бурение, постоянно извлекая на поверхность грязевую массу от плывуна и одновременно углубляя обсадную трубу, оказывая на нее физическое давление. Таким образом, происходит бурение с одновременной установкой обсадной колонны, предотвращающей размывание скважинного канала поверхностными грунтовыми водами.
- Принцип работы желонки связан с извлечением на поверхность грязевой массы, поэтому при проведении буровых работ с одновременным монтажом обсадной колонны в случае сухого песчаного грунта, канал постоянно наполняют водой и затем извлекают наружу осадочную смесь.
- Мягкую глинистую породу не всегда рационально растворять водой. Иногда проще снять мешающий клапан и вкручивать в глину только полую трубу, при этом пластичная и липкая масса будет оставаться в трубе при подъеме на поверхность без присутствия клапана.
- Если при бурении на пути встречается слой гравия или щебня, обсадную колонну не забивают, а приподнимают немного вверх во избежание уплотнения каменной массы. Желонку вращают с оказанием меньшего давления на грунт, замедляя скорость проходки и немного увеличивая количество поданной в канал воды.
- Трубу поднимают после проходки 0,5 — 0,7 м, с углублением из-за возросшей массы конструкции интервал расстояний сокращают с учетом прилагаемых физических усилий.
Бурение скважины с помощью желонки
Механическая желонка — основной вариант ручной прочистки скважин при отсутствии погружного дренажного или вибрационного электронасоса, которые наиболее часто используют для прокачки заиленных скважинных источников. Желонку для скважины несложно изготовить по чертежам самому при наличии труб подходящего диаметра и металлических пластин, при этом можно обойтись без сварочного аппарата. Конструктивное исполнение желонки не рассчитано на проведение индивидуальных буровых работ кроме специальных случаев борьбы с плывунами, для этого намного проще воспользоваться обычным буром в сочетании с технологией гидробурения.
Устройство и принцип работы желонки
Желонка представляет собой довольно тяжелый отрезок трубы длиной примерно 1 – 2 м. Внизу ее снабжают клапаном, иногда приделывают специальные заостренные элементы типа зубьев.
Заостренные край в процессе бурения разрыхляет грунт, ил, песок и прочее содержимое скважины, в зависимости от типа работ. Сверху к трубе приваривают проушины, в которых закрепляют металлический трос.
Верхний срез трубы защищают сеткой из толстой проволоки. Она предотвратит выброс гравия, щебня или элементов клапана желонки при их отрыве.
Чаще всего желонками пользуются для очистки скважины от серьезных загрязнений. Если насос для скважины не включали длительное время, например, несколько месяцев в течение зимнего периода, в скважине может скопиться значительное количество ила или песка, в зависимости от грунта.
Желонка – это просто отрезок трубы длиной один/два метра с проволочной петлёй на одном конце и обратным клапаном и режущим устройством на другом. Желонку цепляют тросом или проволокой за петлю и роняют в скважину до упора
В результате такого заиливания или запесочивания дебит скважины значительно уменьшается. В отдельных случаях насос даже засасывает в слой ила, а освободить его и не повредить при этом скважину удается далеко не всегда.
После того, как насос извлекут из ствола, очистку скважины можно провести с помощью желонки.
Работа устройства основана на гравитационном принципе. Тяжелую желонку резко бросают в шахту скважины с большой высоты. Заостренные края разрыхляют массу скопившихся на дне загрязнений. Клапан раскрывается, илс песком заполняет внутреннее пространство желонки. Клапан закрывается, и заполненную желонку поднимают наверх.
Чтобы повысить эффективность работы устройства, желонку несколько раз поднимают и бросают вниз. Благодаря клапану захваченное ей содержимое останется внутри.
Затем желонку вытаскивают из скважины и освобождают от загрязнений. Цикл повторяют снова и снова, пока скважина не будет полностью очищена.
Желонку используют не только для прочистки скважины, но и для очистки обсадной трубы перед установкой фильтра, насоса и т.п.
Желонки вполне успешно используют и для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.
Скважина в результате желонирования получается вполне приличная, пригодная для результативной эксплуатации. Разумеется, работа с желонкой требует значительных физических затрат.
Их можно немного сократить, например, используя блок или лебедку с электроприводом, чтобы поднимать заполненную желонку наверх.
Подготовительные работы
Для сборки конструкции выполните следующее:
- Закрепите бревна между собой брусками или рейками, что не позволит им разъезжаться. Металлические трубы соедините сваркой.
- Второй вариант обеспечения устойчивости приспособления: вкопайте каждую ногу на глубину 0,7-0,8 м, подложив под них доски или бревна длиной 1 м. Опоры копра устанавливайте в ямы одновременно.
- Установите треногу в месте, где планируется выкопать скважину.
- К верхней части закрепите блок.
- Протяните через блок канат и подсоедините к лебедке или вороту.
- Закрепите к канату тяжелый предмет и опустите его на грунт. Он укажет центр отверстия.
- Выкопайте яму размерами 150×150 см и глубиной 100 см вокруг отмеченного места.
- Стенки укрепите щитами.
Желонка для бурения
С помощью желонки можно пробурить скважину для забора воды на участках с сыпучими, обломочными, рыхлыми, заполненными водой породами.
Для этих целей конструкция изготавливается длиной в 3–4 метра . Это поможет за один прием поднять больше породы.
Вместо троса или веревки из газовых труб изготавливаются буровые штанги . В редких случаях конструкцию оснащают деревянными штангами с металлическими наконечниками. Для их изготовления подойдет лиственница, дуб, ясень, ель.
Клапан должен быть выполнен из уплотненной резиной или кожей стальной пластины.
Во время работ по бурению скважины желонка сначала забивается в грунт, а потом вытаскивается из него вместе с породой. Продолжать работы следует до тех пор, пока конструкция не дойдет до слоя воды. Такой процесс требует отличной физической подготовки.
Чтобы скважина работала без перебоев, забор воды рекомендуется осуществлять без длительных перерывов. Тогда дно заиливаться будет очень медленно, а, значит, увеличится срок эксплуатации скважины и не нужно будет ее прочищать. Если чистка все же нужна, то, посмотрев видео инструкцию, изучив чертеж и подготовив необходимые материалы, можно изготовить своими руками и применить желонку, конструкция которой достаточно проста.
Особенности бурения желонкой
Для бурения скважин следует использовать лепестковый вид клапана с пружинной фиксацией. В данном случае площадь просвета позволяет максимально заполнить полость трубы за погружение.
Повысить эффективность работ могут следующие рекомендации:
- В верхней части основного элемента следует проделать окно для облегчения процесса очистки.
- Подъем инструмента для удаления загрязнений следует осуществлять через каждые пройденные 500-700 см.
- При бурении сухих слоев почвы их предварительно размягчают подачей воды. На отложениях с высокой плотностью желонку не поднимают выше 10 или 15 см, совершают частые движения. Обсадку рекомендуется заглубить гидравликой.
- При прохождении гальки или гравия желонку лучше чередовать с долотом для разбивки крупных элементов.
- При затрудненном прохождении в шахту трубы ее вбивают установленным на площадке грузом.
- Обсадка должна опережать желонку на 10 см, ее следует погружать постоянно. На песчаных грунтах нельзя допускать превышение этого параметра. При бурении нужно подавать воду, чтобы укрепить стенки скважины. Если песок имеет плотную структуру, что затрудняет попадание в отверстие, используется долото.
- При обнаружении плывуна необходимо использовать длинный инструмент. При подъеме желонки обсадная труба проворачивается.
Правильный выбор стратегии бурения с учетом особенностей грунта и своевременное укрепление стенок позволяет облегчить строительные работы и повысить их эффективность.
Как применять желонку в процессе бурения
В случаях, когда скважину обустраивают в заполненной водой породе (отличающейся сыпучестью, рыхлой текстурой), желонку можно эффективно применять для бурения. Но не забывайте, что при данном раскладе устройство должно отличаться большей длиной (несколько метров) для того, чтобы без труда захватить и поднять на поверхность как можно большую массу скоплений в один присест.
Клапан изготавливается из стального листа. Чтобы основательно его уплотнить, добавляют натуральную кожу или резину. Трос в данном случае не понадобится: его место занимается штанга газовой трубы, достигающая в диаметре от 33 до 48 мм. Довольно часто случается так, что бурение посредством использования желонки ударным методом производится с применением штанг из дерева, оборудованных особыми наконечниками из металла. Чтобы изготовить штангу для бурения, в оборот охотно берут ель (тонкослойную), дуб, ясень. Также подходит и лиственница.
Ознакомившись с данной статьей, вы наверняка лишний раз убедились: смастерить желонку собственными руками вполне реально для каждого дачника. Используя даже самые примитивные чертежи и соблюдая простые расчеты, вы без труда своими руками изготовите желонку для бурения неглубоких скважин.
Конечно, готовое устройство доступно и в продаже.
Приобретенная или сделанная собственноручно, желонка просто обязана быть у любого владельца дома. Используя столь нехитрое приспособление, вы сможете держать скважину в надлежащем виде, при этом обеспечивая ей стабильное, бесперебойное функционирование долгие годы. Чтобы ваш дом не лишился водоснабжения, вооружитесь подручным материалом, терпением и усидчивостью. И не забывайте: чем чаще вы будете производить поднятие скоплений со дна, тем реже будет требоваться скважинная чистка.
За скважинами в частном секторе приходится особым образом ухаживать. Если заиливаются некоторые части источника, то производительность колодца снижается, а значит, теряются определенные объемы воды, она засоряется и т.д. Так, для дезинфекции и очистки воды потребуется некоторое специальное оборудование. В частности – желонка, которую можно изготовить самому.
Чтобы очистить скважину без посторонней помощи, нужна очистительная конструкция, изготовление которой не очень-то и сложное. Чтобы не использовалась буровая установка, и нужно желонить. И требуются для этого определенные материалы.
Для сборки желонки:
- Труба с внутренним диаметром не менее 60 мм и длиной не меньше 80 см;
- Шар из металла, диаметр его 40 мм;
- К нижней части этой трубы приваривают толстая шайба с воронковым седлом по диаметру шара;
- Нижняя часть трубы при этом может быть плоской;
- Шар следует поместить внутрь конструкции, верхушку заварить решеткой из толстой проволоки, противостоящей выпадению шара.
Тут же будет фиксироваться металлическая дуга, служащая держателем троса или специального подъемного каната. Для ручного очищения скважины можно сделать самостоятельный механизм, с ним реально справиться в одиночку. А еще совершеннее будет такой шариковый механизм, если ко дну трубы приварить специальные резцы. Они станут рыхлить грязь и весь скопившийся ил, когда конструкция погружается в источник.
Желонка для бурения: как ей пользоваться?
Для того чтобы пробить колодец для бытовых нужд в условиях чрезмерной рыхлости почвенных пород, для бурения принято использовать желонку, выполненную своими руками. Ее отличительным свойством будет считаться большая длина (порядка 4-5 метров), которая позволит выгребать мусор и шлаки из отверстия в несколько раз больше, чем обыкновенная конструкция для чистки.
Для похожих ручных установок на скважину клапан можно сделать из стальной пластины. Чтобы выполнить уплотнения более качественно, предпочтительно использовать натуральную кожу или резину с камер автотранспортного средства.
Схема желонки для скважины устройство
Заменителем троса или каната послужат штанги для бурения, их принято делать из газовых трубопроводов, конкретных отрезков. Оптимальный диаметр этих конструкций может варьироваться от 33 до 48 мм.
Зарегистрированы случаи, когда вместо традиционных металлических штанг люди проводили эксперименты и пытались сделать их из прочного дерева своими руками. Обычно применялась ель, ясень и лиственница. Подобный подход аналогично отличался эффективностью. Единственным недостатком такого бурения считалась большая затрата сил и времени, но при этом такой вариант остается бюджетным и по сей день. Также предлагаем к просмотру видео ролик.
Технология изготовления
Схема изготовления зависит от разновидности оборудования.
Изготовление желонки с шаровым клапаном
Бурение скважины желонкой с шаровым клапаном более простое и удобное. Для изготовления такого оборудования потребуются:
стальная труба;
Диаметр трубы для изготовления корпуса желонки должен быть на 2 – 3 см меньше диаметра обсадной трубы скважины. Оптимальная длина трубы составляет 80 – 100 см.
- воронка;
- листовой металл;
- стальной шар, подходящий по диаметру;
- металлический трос или прочный канат для подъема оборудования.
Из инструментов потребуются:
- болгарка;
- сверлильный станок (возможно использование дрели);
- сварочный аппарат с набором электродов.
Процесс изготовления оборудования следующий:
- на первой стадии разрабатывается чертеж конструкции, что позволяет избежать большого количества ошибок при дальнейшем изготовлении;
- из листового металла сооружается посадочное место для шара, которое одновременно является переходником для трубы. Для этого:
- в центре листа проделывается отверстие, размерами чуть более диаметра шара;
- из листа изготавливается воронка, широкая часть которой равна диаметру трубы, предназначенной для изготовления корпуса желонки;
- стыковочный шов проваривается;
- корпус изделия зачищается от заусенцев и остатков сварки;
Посадочное место для шара
- в основании трубы, предназначенной для корпуса желонки, изготавливаются зазубрины;
Достаточно изготовить зубья высотой 3 – 4 см.
Изготовление зубьев для бурения
- на высоте в 3 – 4 диаметра шара устанавливается ограничитель хода. Самый простой и быстрый способ изготовления ограничителя заключается в просверливании на трубе отверстия и установки обыкновенного болта;
- воронка стыкуется с трубой методом сварки;
- в боковой части корпуса проделывается отверстие, предназначенное для облегчения выемки грунта (ила);
- изготавливается крепление для троса. Возможны два варианта крепления:
- приваривание проушин;
- просверливание отверстий;
Изготовление крепежных элементов для троса
- по бокам привариваются несколько крюков, которые потребуются для извлечения оборудования из обсадной трубы в случае обрыва троса.
Более подробно процесс изготовления желонки с шаровым клапаном представлен на видео.
Изготовление желонки с плоским клапаном
Процесс изготовления желонки с плоским клапаном отличается исключительно технологией производства запорного элемента. Клапан можно изготовить:
- из листового железа;
- из пластика;
Виды клапанов
Клапан из пластика менее прочный и долговечный и не может использоваться при необходимости бурения/углубления скважины. Устройство допустимо только для проведения работ по очистке.
Изготовление металлического клапана в виде отдельной вставки производится по следующей схеме:
- в кусок трубы высотой 10 – 15 см и диаметром, соответствующим диаметру трубы, предназначенной для корпуса желонки, вставляется отрезанный по соответствующим размерам лист металла;
- производится фиксация металла пружинными петлями с помощью сварки.
Схема изготовления желонки с плоским металлическим клапаном
Пластиковый клапан изготавливается в следующей последовательности:
- в нижней части трубы просверливается сквозное отверстие, в которое вставляется болт;
- из пластика вырезается овал, меньшая сторона которого равна диаметру трубы желонки, а большая больше диаметра трубы на 2 см;
- производится фиксация пластиковой пластины к болту, например, при помощи прочной проволоки.
Самостоятельное изготовление желонки позволяет не только сделать прочный инструмент, но и значительно сократить денежные расходы. Средняя стоимость комплектующих для оборудования варьируется в пределах 1 000 – 3 000 рублей, а стоимость готового инструмента начинается от 18 000 рублей.
Желонка без сварки своими руками
Чтобы желонка служила многие годы, лучше использовать сварочный аппарат при стыковке деталей из металла. При отсутствии сварки тоже можно изготовить достаточно крепкую конструкцию. Понадобится труба примерно шестьдесят сантиметров длиной, семьдесят миллиметров внутреннего сечения. Отрез трубопроката должен хорошо весить. С одного конца обреза изготавливают ручку, применяя толстую проволоку. Чтобы вдеть проволоку, в трубопрокате проделывают пару отверстий. Через них протягивают проволоку, затем фиксируют. Снизу обреза крепят клапан, выполненный в форме лепестков, для его изготовления применяют пластиковую бутылку либо двухлитровую емкость.
Как изготовить желонку
Из бутылки вырезают подходящий овальный клапан. Самое узкое сечение клапана должно равняться внутреннему сечению желонки. Чтобы вычислить самый большой диаметр эллипса, надо прибавить двадцать миллиметров к сечению обреза. При помощи болта с толщиной в шесть-восемь миллиметров производят фиксацию клапана. Болт должен иметь длину большую, чем сечение с внешней стороны трубы, то есть болт вставляют поперек трубопроката, фиксируют. По-другому длина болта равна сумме гаечной толщины и внешнего сечения желонки. При этом болт не должен касаться стенок скважины. Болт с клапаном соединяют при помощи толстой проволоки. В центре клапана формируют пару колец из проволоки так, чтобы болт легко входил в них.
Для сборки желонки своими руками клапан сгибают, затем просовывают внутрь устройства. Болт просовывают в подготовленное в стенке отверстие, далее через кольца из проволоки и другую стенку. С помощью гайки затягивают болт. Он должен легко вытаскиваться и вставляться в кольца для того, чтобы быстро очищать желонку от грязи.
Нюансы окончательной сборки желонки
После того, как подобрана труба необходимого размера, к ней приварен клапан, остается выполнение некоторых операций, без которых желонка не будет готова. Следует сделать заточку снизу трубы для очистки загрязнений со стен скважины во время работы. Для этого выполняют одностороннюю заточку внутри трубы. Рекомендуют произвести термозакаливание заточенного края для сохранения острых свойств в течение длительного периода. Чтобы разрыхлять загрязнения либо почвы с помощью желонки, к краям трубы можно приварить металлические куски либо острые прутья. Сверху желонки с помощью сварки фиксируется петля под металлический трос. Петлю изготавливают при помощи проволоки из металла.
Важно! Петлю следует приварить так, чтобы желонка висела на тросе строго вертикально. Нельзя допускать перекосы желонки, когда она двигается внутри скважины
Желонку может заклинить внутри шахты, либо это приведет к повреждению стенок. Сверху устройства следует установить с помощью сварки сетку из металла, чтобы шарик не вылетел из желонки во время подъема. Вариантом для закрытия трубы является решетка из проволоки. Далее соединяют трос с желонкой. Вместо троса возможно применение капронового шнура
Нельзя допускать перекосы желонки, когда она двигается внутри скважины. Желонку может заклинить внутри шахты, либо это приведет к повреждению стенок. Сверху устройства следует установить с помощью сварки сетку из металла, чтобы шарик не вылетел из желонки во время подъема. Вариантом для закрытия трубы является решетка из проволоки. Далее соединяют трос с желонкой. Вместо троса возможно применение капронового шнура.
Блок для спуска устройства в скважину
Для оборудования спуска и подъема желонки над шахтой ставят специальный блок. Металлический трос вводят на блок. В итоге желонка опускается внутрь шахты по вертикали, процесс поднимания становится легче, не нужно для этого тянуть устройство своими руками.
Внимание! Перед спуском желонки в скважину, стоит осмотреть ее стенки на наличие неровностей, чтобы исключить повреждения устройства
Модернизированная желонка с насосом
Для того, чтобы не вынимать желонку для очистки от грязи, можно модернизировать устройство, применив насос. Трубу заваривают с обратной стороны корпуса и приспосабливают отвод со специальным штуцером, который применяют в отводном шланге. К шлангу подводят насосное оборудование, с помощью которого можно выкачивать нечистоты с крупными частицами.
Данное приспособление облегчает очистку скважины, позволяя работать без опусканий и подъемов механизма. Все грязевые отложения будут извлекаться посредством насоса. Желонку с насосом придется немного приподнимать, чтобы вновь опустить на дно для разрыхления грязи. Данная модернизация оборудования эффективна, когда скважина сильно запесочена либо заилена.
Как сделать подшипник на желонку: традиционный способ
Металлический шар, который погружается внутрь трубы, замурованный с обеих сторон и называют подшипником. Иногда подобное приспособление трубно найти, но его можно собрать своими руками.
Для этого запаситесь свинцовой дробью. Также для этого подойдут обычные подшипники от чего-либо. Теперь возьмите детский мячик подходящего диаметра и разрежьте его на две половины. После засыпьте материал и смажьте все клеем по железу (продается в специализированных магазинах), и соединяем обе половинки между собой.
Шарик на желонку для скважины
Как только приспособление подсохло и надежно зафиксировалось, снимаем резину и шлифуем получившийся элемент на станке. Потом его можно использовать для желонки. Не стоит полагать, что самодельная конструкция окажется хлипкой. Этот подшипник прослужит немало лет.