В отсутствие централизованного водопровода многие жильцы частных домов обращаются к бурению скважин на своих участках. Ведь без воды в доме жить неудобно. Услуги по бурению стоят дорого, но есть приспособления, позволяющие пробурить скважину самостоятельно.
Желонка – эффективный и простой инструмент для очистки частных источников воды от загрязнений на дне. С ее помощью можно самостоятельно пробурить скважину, пригодную для использования. Такое гидротехническое сооружение обойдется недорого, а если сделать его своими руками, то затраты не повлияют на семейный бюджет.
Этот материал посвящён устройству и принципу действия желонки. Остановимся на необходимых инструментах и материалах для её изготовления. Вы найдете пошаговую инструкцию сборки желонки, а также видеоролики с демонстрацией устройства и принципа работы желонки.
Устройство и принцип работы желонки
Желонка – это тяжёлая труба длиной от одного до двух метров. В её нижней части установлен клапан, иногда дополнительно прикрепляются заострённые элементы, похожие на зубы.
Заостренные край в процессе буренияРазрыхляет почву, ил, песок и другие материалы скважины, в зависимости от вида выполняемых работ. На трубу сверху приваривают петли для крепления стального троса.
Сетку из прочной проволоки устанавливают сверху трубы для защиты от разлетающихся гравия, щебня и деталей желонки в случае их поломки.
Чаще всего желонками пользуются для очистки скважины от серьезных загрязнений. Если насос для скважиныЕсли долгое время, например, несколько месяцев зимой, не эксплуатировать скважину, в ней может накопиться много ила или песка из-за особенностей грунта.
Из-за засорения илом или песком производительность скважины заметно снижается. Иногда насос затягивает ил, избавиться от него без повреждения скважины бывает очень сложно.
После того, как насос извлекутДля очистки ствола можно использовать желонку.
Работа устройства построена на гравитационном принципе. Тяжелую желонку сбрасывают в шахту скважины с большой высоты. Заостренные края разрыхляют скопившийся на дне загрязненный материал. Клапан открывается, ил с песком заполняют внутреннее пространство желонки. Клапан закрывается, и заполненную желонку поднимают наверх.
Для лучшей работы устройства его несколько раз поднимают и опускают. Клапан удерживает пойманное содержимое внутри.
Жезлонку достают из скважины и очищают её от мусора. Процесс повторяется до полного освобождения скважины.
Желонки вполне успешно используют и для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.
Скважина, добытая желонкой, становится довольно качественной и может быть использована эффективно.
Можно немного сократить процесс, например, применяя блок или лебедку с электроприводом для подъёма наполненной желонкой вверх.
Труба для изготовления корпуса
Для создания желалки потребуется:
- Труба подходящего диаметра.
- Клапан.
- Сварочный аппарат.
- Металлический трос.
- Толстая проволока.
- Куски металла и т.п.
Для изготовления желонки своими руками необходимо выбрать трубу с соответствующим диаметром, исходя из внутренних размеров обсадной трубы.
Между внешней стенкой желонки и шахтой необходимо оставить зазор в два сантиметра. Для этого следует от внутренней величины диаметра обсадной трубы отнять 40 мм. Полученное значение станет наружным диаметром трубы, из которой будет изготовлена желонка.
Расстояние между желонкой и скважиной может быть разным, но не слишком большим.
Большой зазор ухудшит качество работы, но слишком маленький может оставить царапины на стенках ствола.
Если из-за большого диаметра трубы желонка заклинится в скважине, ситуация ухудшается, особенно при наличии небольшого смещения обсадной трубы. Извлечь желонку будет непросто, возможно полное повреждение скважины и её потеря.
Труба должна быть не очень короткой и не очень длинной. Короткая труба часто задевает стенки при подъёме и опускании. Слишком длинная труба может оказаться слишком тяжёлой, её трудно доставать, особенно когда желонка полна тяжёлым отвалом.
Длина трубы для желонки обычно около 80 сантиметров, но может быть от 60 до 150 сантиметров. Для бурения применяют более длинные и массивные приборы.
Толщина стенок трубы влияет на её общее весом. Чем стенки толще, тем изделие тяжелее, а тем эффективнее работает желонка.
Но если буровой инструментРабота с таким материалом окажется сложной из-за его высокой плотности. Достаточной толщиной трубы считают 2-4 мм, однако возможно использование и более толстых, до 10 мм.
При выборе трубы для желонки важно найти равновесие. Вес конструкции и её габариты должны соответствовать двум критериям.
Во-первых, Для быстрого и эффективного удаления загрязнений из скважины требуется достаточная пробивная инерция. Во-вторых, Вес изделия с грузом должен позволять извлекать его вручную или при помощи лебедки.
Клапанные системы для желонки
Самым сложным элементом желонки является клапан. Существуют два его основных варианта: лепестковый и шаровой.
Задача клапана — пропускать загрязнение или грунт внутрь трубы, предотвращая его выливание наружу.
Тщательно закрывающийся клапан позволит желонки эффективно собирать не только крупные загрязнения, но и воду, тем самым улучшив очистку. На некоторых лёгких грунтах возможно проведение бурения и без применения клапана.
Вариант №1 — конструкция лепесткового клапана
Производство лепесткового клапана простое, но срок его службы невелик. Это овал из упругого материала – металла или полимера.
Клапан устанавливают по центру трубы. Благодаря напору воды края эллипса раздвигаются, пропускаю грунт или ил внутрь желонки. Для плотного прилегания клапана к стенкам желонки применяют резиновый или кожаный уплотнитель.
При поднятии желонки с лепестковым клапаном его «лепестки» смыкаются. Постоянные перемещения достаточно быстро приводят к износу клапана, вследствие чего происходит выход его из строя.
Задвижку-клапан лепестковый может открываться и закрываться с помощью мощной пружины.
Конструкция проста, её можно использовать как при промывке скважин, так и при бурении желонки. Любители народного творчества изобретают и собственные, весьма действенные конструкции клапанов для желонки.
Вариант №2 — изготовление шарового клапана
Шаровый клапан — это воронкообразный механизм с затвором в виде шара.
При создании этого клапана сложней всего найти подходящий шар. Ему необходимо перекрыть достаточно большой проход для грязной воды и быть достаточно тяжёлым, чтобы опускаться и плотно затворять клапан надёжно и оперативно.
Существует три способа получить подобный шар.
- Можно отыскать его, разбирая старый лом металла, например, сняв с крупного подшипника.
- Изготовить требуемую деталь можно, обратившись к токарю, выполняющему обработку на станке и получающему шарик в результате.
- Создать шар своими руками с помощью обычных вещей.
Для изготовления шарика требуется найти пустой пластмассовый или резиновый мячик, которые продаются в магазинах игрушек. В магазине для охотников нужно приобрести достаточное количество свинцовой дроби. Помимо этого потребуется эпоксидный или другой водостойкий клей.
Шарик разрезают на две части. В каждую часть помещают смесь из древесной крошки и клея. После застывания частей их соединяют и шлифуют, шарик становится готовым к использованию.
В качестве альтернативы свинцовой дроби можно использовать любые тяжёлые металлические шары, например, изъятые из старых подшипников. Возможно отлить шарик из растопленного свинца, однако этот метод несколько сложнее.
Диаметр шарика должен быть примерно 60-75% от диаметра трубы скважины. Вторая часть клапана – толстая металлическая шайба с вырезанным воронкообразным местом для шарика. Часто сначала изготавливают шарик, а потом под него шайбу нужной формы.
Для шара изготовляют особое «седло» с прорезью, которую шар закрывает. Размеры отверстия клапана должны позволять засыпать внутрь большое количество земли.
Если это не делается, отверстие расширяют до размера шара. При заказе изготовления шара у токаря целесообразно сразу заказать и седло, то есть весь клапан.
Если нет сварочного аппарата
Для изготовления прочной и долговечной желонки требуется несколько металлических элементов. соединить с помощью сваркЕсли таковой возможности нет, можно сделать простейшую, но работающую желонку и без этого инструмента.
Можно использовать стандартную трубу длиной примерно полметра и шириной семи сантиметров. Важно, чтобы труба была достаточно тяжёлой. К верхней части трубы нужно прикрепить ручку из прочного металла.
В стенках трубы вырезают два отверстия, проволокой связывают их и протягивают через отверстия. Внизу ставят клапанный регулятор, изготовленный из пластиковой бутылки. 2-литровый размер бутылки подходит для этой цели.
Из стенки вырезают эллиптический клапан нужного размера.
Диаметр малого клапана обязан совпадать с внутренним диаметром желонки. Для определения большого диаметра эллипса к диаметру трубы добавляют 20 миллиметров.
Клапан закрепляют болтом диаметром 6-8 мм. Длина болта должна быть больше наружного диаметра трубы для возможности расположения его перпендикулярно трубе и фиксации.
Длина болта складывается из наружного диаметра желонки и толщины гайки. При этом болт не должен быть слишком длинным, чтобы не касаться стенок обсадной трубы.
В стенках желонки по бокам от выступа под болт проделывают два отверстия на расстоянии около десяти миллиметров от нижней кромки. Для соединения клапана с болтом применяют проволоку диаметром две или четыре миллиметра.
Из неё изготавливают два кольцевых заготовки из провода, располагая их по центру клапана. Бот должен легко входить в эти заготовки.
Для изготовления такой самодельной желонки нужно согнуть и поместить внутрь желонки клапан. Потом болт пропускают через отверстие в стенке трубы, затем через проволочные кольца клапана и снова через стенку трубы. Болт фиксируют гайкой.
Болт должен легко проходить сквозь кольца клапана и извлекаться из них для удобной очистки желонки во время эксплуатации.
Окончательная сборка желонки
После выбора трубы и готовности клапана, приваренного к ней, выполните ряд операций, чтобы закончить изготовление желонки. Для аккуратного удаления загрязнений со стенок шахты заточите нижний край трубы.
Лучше всего заточить нож с одной стороны, внутри.
Термозакаленный заточённый край дольше сохранит остроту при контакте с твёрдыми примесями.
Для разрыхления засоров или грунта к краю желонки иногда приваривают заточенные прутья или куски металла. К верхней части трубы приваривают петлю для крепления стального троса.
Из кусков толстой металлической проволоки можно сделать петлю. Приваривая ее так, чтобы подвешенная на тросе желонка оставалась вертикальной.
Не допускается смещение устройства во время перемещения по трубе, так как это может вызвать заедание желонки или повреждение стенок обсадной трубы.
Для предотвращения случайного вылета шарика из желонки при движении вниз сверху приваривают прочную металлическую сетку. Мелкодисперсные грунты лучше оставаться в корпусе устройства. Вместо сетки можно использовать проволочную решетку. Ещё нужно соединить желонку металлическим тросом.
Вместо этого иногда применяют крепкий капроновый шнур. Для облегчения подъема и опускания устройства над скважиной располагают рабу со встроенным блоком, установленным непосредственно над ней. Трос желонки прокладывают через этот блок.
Устройство опускается в скважину вертикально, что значительно упрощает его извлечение по сравнению с ручной разработкой вручную.
Перед погружением собранной желонки в скважину целесообразно осмотреть шахту для учета всех неровностей и деформаций стенок.
Схема желонирования с насосом
Извлечение желонке для чистки скважины даже с лебедкой представляет сложность. Значительный отрезок времени тратится не на саму очистку, а на подъем-очистку-спуск желонки. Небольшая модернизация позволит оптимизировать работу устройства. Необходимо заварить обратную сторону корпуса из трубы.
Оттуда делают отвод и устанавливают на него специальный штуцер для шланга. К этому шлангу подсоединяют насос, способный перекачивать жидкости с большим содержанием механических примесей.
Эта схема исключает необходимость постоянно поднимать желонку наверх и снова опускать ее.
Загрязняющие вещества из камеры желонки удалят с помощью насоса. Для этого достаточно поднимать и опускать желонку с установленным насосом, чтобы расшевелить и перемещать грязную жидкость в камеру.
Этот метод чистки подходит для борьбы с сильным загрязнением ила или песком. Для стандартной промывки скважины достаточно воспользоваться желоночным устройством без насоса.
Особенности бурения желонкой
Бурение желонькой — распространенный, но трудоемкий метод создания скважин. Не каждое устройство этого типа, подходящее для чистки скважины, справится с выемкой большого количества плотного грунта. Для бурения рекомендуется использовать достаточно длинную желонку — около четырех метров.
Использование подобных массивных конструкций обуславливает применение специализированной грузоподъемной техники.
Для этой задачи подходит вариант лепесткового клапана – пластина, закрепленная пружиной. Пружина формирует просвет в корпусе, размеры которого почти равны площади среза желонки. Это обеспечивает максимально возможное пропускание грунта в корпус за одно погружение.
Извлечь плотный грунт из длинной и узкой желонки не всегда легко. Для облегчения этой задачи в верхней части трубы делают специальное окно, предназначенное для более эффективной и быстрой очистки устройства. При бурении песчаных пород очистить желонку будет проще.
Бурение скважин в различных породах имеет свои нюансы. Предлагаем несколько практических советов.
- В песок заглублять желонки глубже десяти сантиметров можно только с обсадной трубой. Обсадочная труба должна выступать на десять сантиметров за пределы же lonки.
- Во время бурения песка в скважину подается вода для укрепления стенок ствола.
- При сильной уплотненности влажного песка и отсутствии его подачи в желонок применяют специальное долото.
- Процесс заглубления обсадных труб происходит непрерывно при бурении.
- Для плавания по рвам применяют желонку, длина которой составляет не менее двух метров, оснащенную прочным плоским клапаном и кожаным уплотнителем.
- Поднимая желонку на плывуне, обсадную трубу следует не только опускать, но и проворачивать. Такую работу лучше осуществлять вместе с помощниками.
- Если обсадная труба не помещается в шахту, её опускают под действием давления – устанавливают площадку и груз сверху.
- Во время проходки пластов гравия и гальки иногда используют топор для разрушения крупных фрагментов и желонку для удаления рассыпчатой породы.
- При посадке желонков на плотных грунтах высота приподнятия не превышает 10-15 сантиметров, но перемещения выполняются довольно часто.
- Во время бурения плотных пластов обсадку углубляют с помощью гидростанции или человек периодически оказывается на площадке, закреплённой на обсадной трубе.
- Вода, подаваемая в шахту, размягчает сухие слои.
- На очень мягких и податливых грунтах клапан иногда необязателен, так как порода держится в желонке и без него.
- Для предотвращения перенапряжения во время подъема наполненного корпуса желательно поднимать Желонку через каждые полметра — семьдесят сантиметров.
При бурении с использованием желонки нужно принимать во внимание конкретные свойства почвы, где проводятся работы.
Правильно подобранная стратегия и своевременный посадочный процесс по бортам ствола в большинстве случаев обеспечивают успешное обустройство рабочих скважин.
Вам возможно будет интересно узнать также и о том, как… промыть скважину после бурения.
Выводы и полезное видео по теме
Один из способов сделать лепестковый клапан для желонки показан в этом видео.
Информация о конструкции и функционировании шарового клапана для желонки представлена в данном видео.
Можно изучить устройство желонки для буровых работ.
Создание собственной желонки – задача вполне выполнимая.
Поделитесь опытом изготовления и использования желонки с читателями, если у вас его есть. Пишите комментарии ниже.