Содержание
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.
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.
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.
Доставить специальное оборудование, установить его и пробить скважину на участках со сложным рельефом без подъездных путей – практически невозможно. Работать придется вручную, используя самостоятельно изготовленное приспособление, а именно желонку для чистки скважины.
Что это такое?
Несложным и эффективным инструментом является желонка от донных загрязнений. Она также поможет сделать качественную пробивку источника воды без привлечения специалистов. Возможность разнопланового применения устройства делает его универсальным и необходимым в арсенале хозяина приусадебного участка.
Она состоит из отрезка стальной трубы с толстой стенкой. В нижней части обязательно находится клапан, который помогает удерживать загрязнения внутри изделия. С этой же стороны край устройства может иметь зубчатую или заостренную (после снятия внутренней фаски) поверхность. Приваренные зубчатые наконечники представляют собой каленые элементы.
Верх приспособления закрывает металлическая сетка. Она удерживает в корпусе крупные обломки мусора и предотвращает вылет шарика, если конструкция собрана с шаровым клапаном. Проушины, приваренные к верхнему срезу трубы, предназначены под крепление стального троса.
Важно! Приваренная к трубе петля и крепление троса должны позволять устройству всегда быть в строго вертикальном положении. Любые перекосы – причина повреждений стенок шахты и заклинивания приспособления при ручной чистке.
Виды конструкций клапана
Обратный затвор определяет эффективность очистки. Главная его задача – не препятствовать поступлению грунта или грязи в полость трубы при падении желонки и не дать им вылиться наружу при подъеме. Плотное прилегание клапана обеспечит захватывание плотных масс и загрязненной воды.
Лепестковый
Рабочая часть конструкции – один или два плоских лепестка. В изготовлении запирающей поверхности подходит листовой металл, пластик, жесткая резина. Одному лепестку нужна круглая заготовка, которая будет свободно проходить в отверстие трубы.
Лепесток подвижно закрепляют на внутренней стенке устройства. Его можно подпружинить, станет более надежное срабатывание.
Двухлепестковую заслонку делают из овальной заготовки, которую разрезают пополам по меньшей оси симметрии. Затем лепестки подвижно крепят на проходящую по центру трубы металлическую ось.
Лепестки работают по принципу дверки. При ударе о дно шахты грунт давит и открывает дверки. При движении приспособления вверх лепестки-дверки закрываются под весом попавшего в полость грунта.
Недостатки лепесткового затвора – быстрый износ и возможная поломка во время работы, в бурении подойдет только вариант с металлическими лепестками.
На заметку! Чтобы быстро восстановить лепестки, клапан делают в металлическом стакане, который крепится к основной трубе резьбовым соединением.
Шаровый
Запорным элементом такой конструкции выступает металлический шар. Во время гидроудара он поднимается, освобождая заборное отверстие изделия. При подъеме шар запирает вход сферической поверхностью. Внутри длинной трубы нужно предусмотреть ограничитель хода шара. Для этого используют приваренный палец, вкрученный болт или кусок арматуры. С таким приспособлением при подъеме желонки шар быстрее опустится и перекроет отверстие. В результате будет захвачено больше грунта или ила.
Достоинства шарового клапана – надежность работы, изделие не может выйти из строя, он подходит для работ по бурению и прочистке скважин.
Расчет параметров
Перед началом работы готовят максимально детализированный чертеж для предупреждения возможных ошибок. Особенно если желонка для чистки скважины делается впервые.
Размеры элементов конструкции индивидуальны – для возможности применения в определенных условиях при работе с конкретной шахтой. При изготовлении инструмента стараются учитывать следующие нюансы:
- Заготовка-эллипс для лепесткового клапана должна иметь малую ось симметрии немногим меньше внутреннего диаметра желонки, а большая должна быть длиннее малой на 20 мм.
- Диаметр сферы шарового затвора должен быть на 10–15 мм меньше внутреннего диаметра изделия или перекрывать до 75 % ее поперечного сечения.
- При определении диаметра желонки следует отталкиваться от внутренних размеров обсадки. Рекомендуемый зазор между стенками приспособления и шахты – 20 мм. Следовательно, наружный диаметр используемой трубы будет на 40 мм меньше, чем внутренний размер обсадки. Увеличение зазора делает работу таким инструментом малопроизводительной, уменьшение приводит к повреждению неидеальных стенок ствола и возможному заклиниванию устройства.
- 2–10 мм – достаточная толщина стенки для трубы корпуса.
Изготовления корпуса
Используют стальную или чугунную (потребует специальной технологии сварочных работ) трубу. Ее отрезок не должен иметь загибов по длине. Края выравнивают и нарезают снизу внутреннюю резьбу, если предусмотрено подобное соединение. Вверху корпуса вырезается (высверливается и выбивается зубилом) окошко для возможности почистить полость от загрязнений.
При подборе трубы важно соблюдать баланс веса и длины заготовки. Ведь готовый инструмент должен иметь достаточную инерцию удара и возможность быть извлеченным вручную или лебедкой при полном заполнении полости грунтом.
Полезная информация. Вес устройства важен при бурении нового источника. Поэтому для эффективной работы используют трубу длиной 2–4 м. При изготовлении желонки для очистки скважины достаточно от 0,7 до 1,2 м.
Этапы сборки с шаровым клапаном
Следуют такому порядку:
- Вкручивают или приваривают к нижнему краю трубы посадочное седло для металлического шара. Это может быть выточенная токарем конусная воронка или шайба с соответствующим шару внутренним отверстием. Подойдет для посадочного места и концентрический покупной переходник, применяемый для соединения труб различных диаметров. Эта деталь вставляется внутрь изделия стороной с меньшим диаметром и обваривается.
- Через верх заводят внутрь металлический шар.
- Затем делают ограничитель подъема шара в корпусе устройства. Его крепят выше седла на расстоянии 3–4 диаметров сферы. В качестве ограничителя лучше применить вкрученный болт.
- Вверху корпуса приваривают ограничительную решетку (для крупных фракций грунта) и петлю для соединения с тросом.
- Предусмотренные заостренные зубья приваривают к уже готовой желонке. Можно это сделать и на этапе сборки стакана с седлом для клапана.
Этапы сборки с лепестковым клапаном
Порядок сборки аналогичный, за исключением следующих моментов:
- К нижнему краю корпуса крепится уже собранный в специальном металлическом стакане лепестковый клапан.
- Не нужно делать внутри трубы ограничитель, так как шар в данном исполнении не используется.
Обслуживание, советы по эксплуатации
О том, что пришло время желонить, подскажут следующие признаки:
- По каким-то причинам скважиной не пользовались в течение нескольких месяцев.
- Насос хватает воздух.
- Вода содержит примеси.
- После нескольких минут работы включенного крана водяная струя визуально становится тоньше.
Приступая к очистке рабочей скважины, а это может случаться и каждые 3–4 месяца, обязательно сделайте визуальную оценку ее внутренней поверхности. Работу могут осложнить или сделать невозможной существенная деформация стенок шахты, потеря их целостности, сильное заиливание.
Затем проверяется состояние рабочего оборудования: износ и крепость троса, свободная (без заеданий) работа подвижных соединений, надежность крепежа.
Облегчить работу поможет установленная над скважиной тренога с блоком, на который заводят трос. Результат – строго вертикальная работа устройства, легкий его подъем через блок, особенно при дополнительно используемой лебедке. Для того чтобы оторванное при работе устройство не создавало серьезной проблемы и не остановило процесс на неопределенное время, желательно приварить к трубе пару крюковых зацепов. Они будут кстати для ее быстрого извлечения из скважины при форс-мажоре.
Все работы с приспособлением заканчиваются тщательной чисткой внутренней полости от грунта. Квадратное окошко вверху трубы поможет сделать это быстрее и легче. Для глинистых или плотных вязких грунтов такое окошко делают по длине всей трубы. Чистую и высушенную желонку желательно хранить до следующего применения в сухом подсобном помещении.
На влажном песчаном рыхлом, мягком грунте можно сделать самостоятельное бурение устройством скважины или диагностического прокола. В случае несоответствия структуры грунта указанным характеристикам работу доверяют специалистам, применяющим профессиональную технику.
Устройство прибора
Простейшие изделия, чистящие колодец, довольно просто можно сделать своими руками. Имея такую вещь в доме, можно в любой момент очистить водяную скважину от сгустков песка или накопившегося ила. Можно с ее помощью пробурить и новую точку для воды. Для этого придется построить простейшую бурильную установку. Как сделать желонку для чистки скважины своими руками? Чтобы изготовить желонку, нужно иметь следующее оборудование и инструмент:
- кусок трубы нужного диаметра;
- ножовку по металлу или болгарку;
- сварочный аппарат;
- металлический шар.
Кусок трубы для желонки необходимо подобрать правильно. Ее диаметр должен быть немного меньше диаметра обсадной трубы. Длина ее — от 55 до 150 см. Стенки трубы составляют 3-4 мм. Слишком большая по размерам желонка для скважины доставит много хлопот при ее подъеме за счет ее веса.
Металлический шар тоже можно сделать своими руками. Чтобы изготовить его без токарного станка, нужно взять детский резиновый мяч. Он разрезается пополам. Каждая половина заполняется свинцовой дробью, перемешанной с водоустойчивым клеем. Это может быть обыкновенный эпоксидный состав.
Половинки мяча складываются и фиксируются. После полного застывания клея мяч нужно тщательно обработать шкуркой. Затем шар помещается внутрь изделия. Перед тем, как сделать желонку своими руками, необходимо тщательно изучить схему.
Бурение скважин желонкой
Желонку для скважины, своими руками сделанную, длиной до 2,5-3 м можно использовать для бурения. Его можно и купить, но желонка, своими руками изготовленная, гораздо выгоднее.
Размеры ее выбираются по собственному желанию. Чертежи разрабатываются также самостоятельно. Схема устройства остается та же. Только на конце трубы около дна делаются дополнительные шипы для того, чтобы во время бурения колодцев желонка, своими руками сделанная, углублялась лучше в грунт. Нужна и буровая вышка, которую можно собрать из кусков труб или бревен. Для более эффективной работы ее оснащают воротом или двигателем. Желонка для скважины за трос поднимается вверх и сверху падает вниз.
Такой принцип работы назван ударно-канатным. Желонка падает на дно, клапан приоткрывается, часть грунта попадает внутрь. Через несколько таких действий труба заполняется и вынимается из колодца. Воду сливают через окно, грунт вынимают руками или какими-либо небольшими инструментами. Так производится бурение новых колодцев. Чтобы шар не выскочил во время работы, на высоте 3-4 его диаметров в изделии сверлятся отверстия и в них вставляется шпилька. Она приваривается и выполняет роль ограничителя для шара.
В процессе бурения необходимо в скважину опускать обсадные трубы длиной по 2-2,5 метра. Сначала опускается часть с фильтром для очистки воды. Затем она наставляется другими кусками, которые обычно под своим весом постепенно опускаются в пробуренное отверстие. Желонки с помощью троса и буровой вышки движутся вверх и вниз в этих обсадных трубах.
Бурение будет эффективным, если желонку в РФ использовать на податливых почвах: на песке, плывуне. Работа пойдет гораздо быстрее, если в скважину заливать воду. Она частично размочит грунт, который попадает в устройство для его выемки. Желонки — отличное приобретение для чистки и бурения скважин.