Желонка своими руками (чертежи и фотографии)
Своя скважина на участке это удобно, но услуги по их бурению и обслуживанию стоят немало. Хорошо хоть есть способы, позволяющие пробурить и, при необходимости, очистить скважину самостоятельно. Одно из таких приспособлений — желонка. Обычно ее делают из отрезка трубы, а в нижней части приделывают клапан. Причем сделать желонку своими руками несложно, как и пользоваться ею. Работа длительная и физически утомительная, но никаких других сложностей.
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.
Это самодельная желонка с плоским клапаном — один из вариантов его устройства
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.
Конструкции плоских клапанов для самодельных желонок
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.
Конструкция желонки с шариковым клапаном
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.
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.
Резко сбрасывая желонку в скважину, в нее набирают грунт. Клапан мешает ему высыпаться обратно
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.
Тренога для желонки
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.
Все что нужно для изготовления желонки с шариковым клапаном
Шарик прекрасно входит внутрь переходника и там застревает. Но прилегает неплотно. Чтобы подогнать все лучше, внутренняя поверхность переходника обработана шкуркой — подогнана почти идеально.
Так все выглядит в полусобранном виде. Внизу справа сфотографирован шарик в переходе — так это будет внутри
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.
Самодельная 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.
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
Желонка для чистки скважин — как сделать своими руками
В индивидуальном водоснабжении основными источниками воды являются колодцы и скважины, бурение последних более выгодно с финансовой точки зрения и не имеет альтернатив при большой глубине залегания водоносного пласта. Главная проблема скважинных источников — заиливание при длительном простое или с течением времени, для освобождения забоя от илистых загрязнений из смеси песка и глины часто используется желонка для чистки скважины, сделанная самостоятельно.
Существует несколько вариантов изготовления желонки, для этого может понадобиться бытовой электроинструмент и сварочный аппарат, а также некоторые навыки проведения слесарных и сварочных работ. Некоторые домовладельцы используют самостоятельно изготовленную желонку для бурения неглубоких скважин на своем участке ради экономии финансовых средств или в случаях, когда доступ специальной буровой техники на частную территорию невозможен.
Работа с желонкой
Принцип действия и устройство
Любая желонка представляет собой полую трубу, на одном конце которой установлен обратный клапан, а вторая сторона имеет отверстия или ушки для крепления троса. Есть два основных варианта исполнения клапана: в виде металлических заслонок и шара. В конструкции с пластинами по центру внутри трубы установлен поперечный шкив, на котором закреплены два лепестка, перекрывающие проходной канал.
При опускании приспособления в скважинную шахту на заслонки оказывается давление жидких фракций песка с глиной, и они поднимаются вверх, при этом внутреннее пространство заполняется грязевой массой. При подъеме наверх осадочная порода давит на пластины, они опускаются вниз, перекрывая проходной канал и препятствуя выходу грязи наружу. После излечения трубу переворачивают и освобождают от грязи, выливая ее на участок или в емкость, затем операцию опускания снова повторяют.
Второй популярный вариант конструктивного исполнения желонки — размещение внутри трубной полости шара, играющего роль обратного клапана. В данной конструкции один конец трубы завальцовывают, приваривают снаружи или изнутри металлическое кольцо, уменьшающее проходное сечение канала, внутрь помещают легкий металлический или полимерный шарик. Принцип действия устройства аналогичен конструкции с заслонкой — при опускании грязь выдавливает шар, он поднимается вверх и происходит заполнение внутренней цилиндрической полости. При подъеме трубы шар опускается, перекрывает выходное отверстие, препятствуя оттоку грязи назад в шахту, затем на поверхности приспособление освобождают от поднятой осадочной породы, и процесс выемки грунта повторяют.
Конструкция и установка желонок
Желонка для бурения
С помощью желонки можно не только чистить заиленные скважинные источники, но и проводить бурение, внеся в конструкцию некоторые изменения. Для превращения в бур на нижней кромке болгаркой нарезают зубцы и немного разводят их наружу, в центре корпуса приваривают трубу с резьбой на конце или внутренней втулкой, на которую одевают следующие отрезки для бурения на больших глубинах. При этом трубопровод, выходящий из устройства, имеет сквозные отверстия по всей длине, в которые вставляют стальной прут или кусок арматуры для проворачивания корпуса с зубцами в земле.
На заметку: Бурение желонкой не слишком хорошая идея из-за высоких физических затрат, малой скорости и неэффективности самого метода для выемки почвы — гораздо быстрее сделать проходку ручным буром или применить гидробурение.
Как сделать желонку самому
Следует отметить, что желонка не является продуктом творчества домашних умельцев, подобные устройства существуют в заводском исполнении и используются для очистки водных источников. Если собирается желонка своими руками, чертежи и фотографии можно найти в интернет-сети и на их основе сделать оптимальный для конкретного случая вариант. Перед тем как сделать желонку по чертежу или фото, подготавливают материалы и инструмент, понадобятся: отрезок трубы нужного диаметра, обрезки металлических листов и прутьев, стальной трос, углошлифовальная машинка (болгарка), сварочный аппарат, подручные средства (камни, песок).
Желонки с заслонкой
С пластиной
Металлическую пластину в желонке, играющую роль клапана, располагают сбоку или посередине, в последнем варианте она состоит из двух частей, поворачивающихся на центральном шкиве. Сборку желонки проводят следующим способом:
- Готовят отрезок основной трубы по следующим критериям: его диаметр должен быть на 10 — 20 мм меньше внутреннего размера обсадной колонны во избежание заклинивания, длина в зависимости от состава грунта, глубины скважины и толщины грязевого слоя находится в пределах от 50 до 150 см. Толщина трубы не играет большой роли и может варьироваться в диапазоне от 2 до 10 мм, при ее выборе учитывают состав грунта — если порода на дне спрессована в результате долгого простоя скважины, желонку не опускают, а бросают в скважинный канал. Это делается для того, чтобы пробить и разрыхлить плотную породу, а затем поднять ее наружу в виде грязи вместе с водой.
Понятно, что чем больше масса, тем больше повреждений будет нанесено слежавшейся породе при пробивке и соответственно возрастет эффективность проводимых работ — в этом случае стенки трубы выбирают большей толщины для увеличения веса конструкции. Также для разрыхления плотного грунта нарезают болгаркой зубцы на торце трубы.
Обычно выбирают отрезок трубы длиной около 60 см с учетом того, что позже к ней будет приварен 20 см трубный отрезок, таким образом, общая длина приспособления составит 80 см.
- Делают обратный клапан, для этого обрезают трубу длиной 20 см, служащую его корпусом, болгаркой вырезают диск, который располагают внутри трубы с минимальными зазорами между стенками.
- Фиксируют с помощью сварки изнутри трубы стальное металлическое кольцо с наружным диаметром, равным внутреннему трубному.
- Из толстой металлической проволоки делают ушки и затем приваривают их на одну из сторон диска обратного клапана.
- Продевают ушки от диска в стальной прут, помещают обратный клапан внутрь 20 см трубного отрезка, приваривают прут к стенкам трубы с помощью сварочного аппарата.
- После сборки клапанную часть присоединяют к основной трубе сваркой, в ее стенках вверху просверливают 2 сквозных отверстия и привязывают трос. Если расстояние между наружными стенками желонки и внутренней оболочки обсадной колонны невелико, изнутри корпуса приваривают одно или два ушка и к ним цепляют трос.
Этапы изготовления лепестковой желонки
С шаром
Можно изготовить желонку своими руками и с шаровым клапаном, такая конструкция используется в изделиях заводского изготовления, однако в бытовом хозяйстве данное приспособление применяется значительно реже из-за технологических трудностей. Основная задача — подбор подходящего шарика для клапана, проблема заключается не в поиске изделия нужным диаметром, а в его массе.
Если взять металлический шар, то его большой вес при погружении устройства будет препятствовать поступлению в корпус осадочной породы, он не будет наполняться и эффективность работы станет равной нулю. При слишком легком весе шарик всплывет на поверхность плотной грязи, не опускаясь на дно, и при извлечении трубы поднятая порода отправится обратно в скважину. Поэтому изготавливая клапанный шар, придется провести ряд экспериментов, отслеживая степень его погружения в глиняно-песчаную водную смесь. Желонку с шаром для очистки скважины собирают следующим образом:
- В первую очередь готовят самодельный шарик с таким расчетом, чтобы размер его наружной оболочки был на 1/4 меньше внутреннего диаметра трубы. Для этого приобретают в магазине спорттоваров пластиковый шар подходящего размера с плотной наружной оболочкой, проделывают в центре отверстие и отпускают в него тяжелые мелкие металлические предметы — ненужные болты, гайки, шайбы, дробь, и герметизируют отверстие монтажной пеной. Можно насыпать внутрь песок, мелкие камушки, гравий и затем герметично заделать отверстие, главное — оптимально подобрать вес, при котором шар не будет всплывать на поверхность грязи или оказывать излишнее давление на впускное отверстие.
- Готовят входной диск из металла в виде шайбы, на который будет опускаться клапанный шар. Вытачивают его болгаркой с наружным размером, равным внутреннему диаметру трубы, в центре вырезают круг с таким расчетом, чтобы при опускании шар перекрывал канал, а свободное отверстие не препятствовало поступлению в корпус как можно большего количества грязевой массы.
- Обрезают трубный отрезок длиной около 80 см, при необходимости на погружаемом торце нарезают зубья.
- Привязывают или приваривают сверху кусок толстой прочной проволоки, за которую желонку с помощью троса извлекают из скважины.
Желонка с шаром
Изготовление без сварки
Выше приведены варианты изготовления желонки с помощью сварочного аппарата, однако можно обойтись и без него. Для подвешивания в стенках сверлят сквозные отверстия и привязывают к корпусу проволоку, для изготовления клапана в нижней части также просверливают 2 сквозных отверстия и вставляют внутрь шкив, к нему проволокой привязывают два полукруглых лепестка (в пластинах для этого заранее сверлят отверстия).
Чтобы клапанные лепестки не опускались в обратную сторону, в стенках трубы под ними сверлят по одному отверстию, и вставляют болты шляпкой наружу, фиксируя их гайкой изнутри. Таким образом, лепестки при подъеме конструкции будут опускаться на выступающие изнутри стенок болты, перекрывая проходной канал.
Выступающие за наружную оболочку шляпки, которые могут цепляться за стенки обсадной колонны, стачивают болгаркой, оставляя толщину 30 — 50 мм.
Без сварки также можно изготовить и желонку с шаром. Для этого приобретают в торговой сети обрезанный конус (переходник концентрический) с диаметром, равным внутреннему трубному, вставляют его внутрь корпуса и фиксируют болтами или заклепками. Вместо конуса можно также использовать внутреннее кольцо с нарезанной метчиком диаметральной резьбой в стенках, которое прикручивают в трубе болтами через высверленные в ее оболочке отверстия.
Варианты изготовления клапана
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.
Источник