Желонка для скважины что это
Желонка для скважины: устройство, варианты и схемы изготовления своими руками, правила бурения желонкой
Желонка — инструмент, предназначенный для чистки скважин от накопившихся на дне наслоений. Приспособление также используют как вспомогательное оборудование при обустройстве водоносной шахты.
Желонка для чистки скважины.
Устройство и принцип работы желонки
Орудие изготавливают из железного цилиндра длиной 1-2 м. В верхней части колонны приваривают петлю для фиксации троса и устанавливают плотную проволочную сетку, предназначенную для защиты от случайного выброса содержимого скважины. Внизу трубу оснащают клапаном и режущим элементом.
К очистке ствола приступают после демонтажа насоса. При работе с желонкой используют принцип гравитации. Резким движением буровой цилиндр сбрасывают в скважину, и его заостренные зубья начинают рыхлить грязевой пласт. Для подъема изделия применяют лебедку с приводом или блок.
После раскрытия нижнего клапана масса заполняет пространство, после чего он смыкается, и приспособление вытягивают на поверхность. Для большей эффективности процесс повторяют несколько раз, а затем чистят трубу от наслоений ила и грязи. Продолжительность работ зависит от степени загрязнения скважины.
Труба для изготовления корпуса
Основой инструмента служит металлическая труба. Ее диаметр зависит от внутреннего размера обсадной колонны, поскольку пространство между их стенками должно составлять не менее 2 см. Широкий промежуток скажется на продуктивности бурения, а если зазор окажется тесным, цилиндр повредит скважину. Для расчета наружного диаметра желонки необходимо вычесть из значения внутреннего сечения обсадной конструкции 40 мм.
Длина бурового инструмента может колебаться в диапазоне от 60 до 150 см. Наиболее приемлемым считается значение 80 см. Короткая труба поцарапает облицовку шахты, а длинное изделие при заполненной камере сложно перемещать.
Вес желонки определяет толщина стенок трубы, которая может составлять около 2-4 мм.
Клапанные системы для желонки
Конструкция желонки для скважин предполагает наличие клапана, который удерживает илистые отложения внутри емкости. Если запорная деталь примыкает к ней плотно, эффективность очищения повышается. При изготовлении инструмента используют 2 варианта исполнения клапана — в виде металлических заслонок (лепестков) или шара.
Схема клапана для желонки.
Изготовление шарового клапана
Механизм состоит из металлической воронкообразной шайбы и тяжелого круглого элемента, который закрывает ее устье. Полость в клапане должна быть широкой, т. к. предусматривается захват большого объема грязи. При необходимости отверстие растачивают, насколько позволяет диаметр шара.
Его можно изготовить на станке, используя чертежи, или сделать своими руками из подручных средств, например из полого резинового мяча. Изделие разрезают на 2 половины, а затем наполняют обе части эпоксидным клеем, смешанным с дробью либо деталями старых подшипников. Готовые фрагменты склеивают и шлифуют. Размер шара должен составлять около 60-75% диаметра обсадной трубы.
Если желонка погружается в шахту, грязевой поток оказывает давление на заслонки клапана и они поднимаются, пропуская содержимое ствола в трубу. При подъеме цилиндра утрамбованный пласт грязи заставляет пластины опуститься и перекрыть нижнюю часть колонны.
Конструкция лепесткового клапана
Этапы изготовления лепесткового клапана.
Элемент имеет простую конструкцию и выглядит как овальная пластина, разделенная поперечным шкивом. Чаще всего такие заслонки делают из полимера или тонкого металлического листа.
Изделие устанавливают в центре колонны, за счет чего оно выгибается к краям и упирается в стенки камеры. Для лучшего его прилегания трубу оснащают уплотнителем из кожи либо резины. Одна из разновидностей клапанной системы этого типа закрывается посредством стальной пружины.
Работает устройство по принципу шторок. При опускании приспособления в шахту на заслонки оказывается давление грунта, и они поднимаются, при этом внутреннее пространство заполняется грязевой массой. При подъеме осадочная порода давит на пластины, они опускаются, перекрывая проходной канал и препятствуя выходу грязи наружу. Основным недостатком таких клапанов является быстрый износ из-за высокой механической нагрузки.
Если нет сварочного аппарата
Стандартное буровое орудие изготавливают методом сварки. При отсутствии сварочного оборудования можно сделать желонку из тяжелой трубы диаметром 70 мм и длиной 60 см.
В верхней части сверлят 2 дырки для проволочной ручки, а в 10 см от нижнего края приспособления располагают 2 сквозных отверстия для крепления лепесткового клапана. Его изготавливают из боковой части пластиковой тары объемом 2 л. Размер маленькой заслонки приводят в соответствие с сечением трубы, а параметры большого эллипса рассчитывают, увеличив это значение на 20 см.
Длина фиксирующего болта равняется сумме наружного диаметра желонки и толщины гайки, а толщина может колебаться в диапазоне от 2 до 4 мм. В ходе установки деталь крепления продевают в одно из сквозных отверстий, протягивают сквозь проволочные кольца клапана из пластиковой бутылки, выводят через наружное отверстие и фиксируют гайкой.
Желонка без сварочного аппарата.
Установка дополнительных болтов предотвращает обратный поворот заслонок.Для этого в стенках трубы под клапаном сверлят по 1 отверстию и вставляют крепления, фиксируя их гайкой изнутри. Выступающие на поверхности корпуса шляпки стачивают болгаркой.
Для изготовления самодельной желонки с шаровым механизмом используют концентрический переходник с диаметром, который равен внутреннему сечению желонки. Конус вставляют в корпус инструмента и закрепляют с помощью заклепок.
Окончательная сборка желонки
На заключительном этапе затачивают нижний край желонки. Это объясняется необходимостью удаления наслоений со стен ствола. Чаще всего выполняют одностороннюю заточку с внутренней стороны среза. Быстрый износ режущей части предотвращает термозакаливание. При наличии сварочного аппарата к нижнему срезу трубы приваривают острые прутья или кусок металла.
Верхнюю часть цилиндра оснащают проволочной петлей для фиксации троса. Она должна располагаться так, чтобы конструкция оставалась в вертикальном положении. Изменение траектории ее движения может стать причиной заклинивания инструмента и повреждения шахты.
Для защиты от спонтанного выброса грунта используется металлическая или проволочная сетка, которую приваривают поверх корпуса желонки. Затем конструкцию соединяют с тросом или канатом либо шнуром из капрона. Для повышения производительности работ применяют подъемник с блоком, установленным прямо над скважиной.
Перед тем как погружать желонку в шахту, необходимо удостовериться в том, что на стенках ствола отсутствуют неровности или повреждения.
Схема сборки желонки.
Схема желонирования с насосом
При больших наслоениях ила или запесочивании водоносной шахты прибегают к технологии желонирования с насосом. Для этого верхнюю часть корпуса заваривают и монтируют к ней отвод.
После установки штуцера со шлангом подключается насос, предназначенный для перекачивания жидкостей с высоким содержанием механических загрязнений. Такой метод позволяет откачивать донные отложения без постоянной очистки инструмента. Работа самой желонки сводится к необходимости разрыхлять грунт и перемещать его в камеру.
Особенности бурения желонкой
Для бурения скважин выбирают тяжелую желонку длиной 4 м, применение которой потребует использования спецтехники. В качестве запорного механизма используют лепестковую пластину на задвижке, которая создает необходимый зазор для забора отвала. Площадь просвета должна равняться площади среза инструмента. Сверху буровой емкости устраивают окно, через которое будет производиться быстрая очистка.
Этапы бурения желонкой.
В зависимости от характеристики грунтов порядок выполнения буровых работ с применением желонки может отличаться:
На мягких пластичных почвах порода остается в желонке и при отсутствии клапана, поэтому емкость поднимают на поверхность каждые 0,5-0,7 м. Это выполняется для того, чтобы не повредить конструкцию при подъеме заполненной до верха емкости. Очищают скважину до тех пор, пока в желонку после удара не перестанет набиваться песок и глина.
Желонка для скважины своими руками: инструкция с чертежами и фотографиями
Желонка для скважины, сделанная своими руками, очистит вашу шахту не хуже инструмента, изготовленного на заводе. Имея на руках простой чертеж и примитивные расчеты, вы соорудите приспособление которым можно не только почистить уже готовую скважину для воды, но и пробурить неглубокую шахту с нуля.
Как это сделать самостоятельно — читайте в данной статье.
Что такое желонка для скважины
Желонка — это простое, но эффективное приспособление, которое используют для удаления от донного мусора из скважин и других подземных источников воды. Данное устройство способно пробурить небольшую скважину. При минимальных финансовых затратах с помощью желонки получают полноценный водопровод.
Принцип действия и устройство (конструкция)
Внешне желонка выглядит как фрагмент трубы размером 150-200 см. Внутри имеет клапан, нередко на ней присутствуют заостренные фрагменты, похожие на зубья. В процессе работы острый конец рыхлит песок, землю, ил.
К обратной стороне трубы приделывают проушины. Внутри них фиксируют металлический трос.
Наверх желонки приваривают сетку, выполненную из толстого металлического прута. Проволока предохраняет выброс твердых фрагментов — камня, гравия в процессе их отрыва.
Желонка способна устранить достаточно сильные загрязнения. Если помпа длительный период времени была обесточена, за 3-4 месяца внутри скважины соберется много ила. Она станет меньше по размерам. Большие илистые скопления могут засосать помпу. Извлечь ее, не повредив скважину, довольно сложно.
Принцип действия приспособления базируется на действии прямой гравитации. Инструмент погружают в туннель с большого расстояния. Благодаря собственной тяжести ее острый край врезается в дно и разрыхляет его. В это время открывается клапан, мусор попадает во внутрь сооружения. Его пространство наполняется, клапан захлопывается, трубу достают на поверхность.
Для достижения наилучшего результата процедуру осуществляют до 10 раз. Количество бросков и подъемов зависит от степени загрязнения шахты. Мусор извлекают при полном завершении процедуры.
Обратите внимание! Кроме очистки с помощью желонки в рыхлой несвязной земле можно пробурить небольшую скважину. Чтобы минимизировать физическую нагрузку, используют лебедку, имеющую электрический привод.
Особенности использования на грунтах разных типов
Знание особенностей процесса даже при использовании самодельного инструмента, даст ожидаемый результат:
Готовые желонки — сколько стоят, почему выгоднее сделать конструкцию самим
Желонки, изготовленные в промышленных условиях, стоят от 12 000 рублей. Профессиональный инструмент для ударного бурения скважин — в несколько раз дороже.
Сделать приспособление самостоятельно обойдется в 2-4 тысячи — в зависимости от выбранных материалов. Самую доступную, но не менее эффективную конструкцию можно, собрать из подручных средств.
Как сделать желонку своими руками
Если вы не готовы тратить лишние деньги и покупать желонку, сделанную в заводских условиях, попробуйте соорудить инструмент в домашних условиях. Подготовьте материалы, найдите в интернете чертеж и схему сборки или сделайте расчеты самостоятельно.
Расчёт параметров
Чтобы исключить ошибки при сборке конструкции, сначала сделайте чертеж. Детально укажите все размеры — они зависят от конкретных условий работы. Учитывайте ряд особенностей:
Изготовление корпуса и клапана (инструкция с чертежами и фото)
В качестве основы для приспособления возьмите трубку из стали или чугуна. Второй вариант сложнее, так как требует владения навыками сварки.
Важно! По всей протяженности трубы не должно быть никаких искривлений и загибов.
Выровняйте края заготовки. В нижней части конструкции сделайте внутреннюю резьбу, если это предусмотрено технологией сборки.
Ближе к верху вырежьте окошко — через него сможете выбирать мусор. Отверстие выбейте зубилом или высверлите дрелью.
При выборе трубы для корпуса желонки следите за соблюдением пропорций между длиной заготовки и ее массой. Готовая желонка должна выдавать достаточное количество инерции, чтобы устройство можно было поднимать и опускать лебедкой даже при полном его заполнении грунтом.
Особенно важен вес, если речь идет не о чистке уже имеющейся шахты, а о бурении скважины. Оптимальная величина трубы — 3-4 метра.
Конструкция с пластиной
Пластинчатый лепестковый клапан просто изготовить, но проработает он не долго. Конструкция с пластиной — это полимерное или металлическое приспособление овальной формы. Главное условие — материал, из которого сделана пластина должна пружинить.
По центру желонки фиксируют клапан. По давлением водного потока края овала открываются и открывают путь для песка и ила. Мусор поступает внутрь трубы.
Совет! Чтобы фиксация клапана и стенки была более плотной, проложите между ними кольцо уплотнения из резины или кожи.
В процессе извлечения из шахты конструкции с пластиной, лепестки клапана опускаются. Благодаря постоянному механическому воздействию через несколько применений овал изнашивается.
Чуть дольше прослужит задвижка на пружине — еще одна разновидность лепестковой пластины.
Конструкция с шаром
Желонка с шаром представляет собой металлическую воронку, зауженная сторона которой покрыта стальным шаром.
Главная трудность в процессе самостоятельного изготовления устройства — найти шар необходимого диаметра. Он не просто должен закрывать отверстие и удерживать мусор, но и быть достаточно тяжелым, чтобы клапан закрывался плотно и быстро.
Шар заказывают в токарной мастерской или делают из подручных средств. Например — из старого подшипника, подходящего по размеру.
Пошаговая инструкция, как сделать железный шар:
Учитывайте, что диаметр шара составляет ¾ от диаметра трубы. Второй элемент клапана — шайба из металла. Вырежьте в ней воронку — посадку под шар. В ее устье отточите седло — фрагмент, который и будет закрывать шар.
Важно! Седло делайте большим — ваша задача собрать много ила и мусора.
Самодельная желонка из трубы без сварки
Чтобы соединить элементы конструкции, потребуется сварка. Как поступить, если аппарата нет?
Простейшую, пусть и не такую долговечную, желонку вполне можно сделать без сварки. Возьмите тяжелую трубу диаметром — 7-7,5 см, высотой — 60 см. На одном конце из толстого металлического прута соорудите ручку — сделайте в два отверстия — друг напротив друга. Проденьте проволоку и закрепите.
С другого конца установите клапан — используйте стандартную пластиковую бутылку емкостью 2 литра. Из нее вырежьте овал-клапан нужного размера.
Рассчитайте диаметр пластикового лепестка:
Клапан закрепите болтом. Его длина — не менее 8 см. Он выходит на вторую сторону трубы и фиксируется. Клапан и болт стыкуется с помощью закольцованной проволоки. Учитывайте, что болт в кольца помещается свободно, иначе в процессе эксплуатации желонку будет трудно чистить.
Окончательная сборка желонки своими руками
Завершает сборку приспособления затачивание нижнего основания желонки. Это нужно для того, чтобы эффективно удалить наслоения ила и грунта с поверхностей ствола. Делайте одностороннюю заточку со стороны внутреннего среза. Учитывайте, что преждевременный износ режущих фрагментов конструкции препятствует термозакаливанию.
Совет! Если у вас имеется сварочный аппарат, к срезу в нижней части приспособления приварите фрагмент металла или несколько металлических прутьев, концы которых предварительно заострите.
Не забудьте приварить снаружи трубы металлическую сетку — она не допустит выпадения мусора.
Готовое устройство соедините с тросом. Чтобы увеличить производительность желонки, используйте подъемник с грузом. Располагайте его прямо над шахтой.
Схема желонирования с насосом
Самая сложная часть процесса — поднимать желонку на поверхность и снова бросать ее в шахту. Даже применение электроприводной лебедки полностью проблему не решает — основные затраты времени все-равно уходят на спуск-подъем.
Попробуйте модернизировать желонирование с помощью помпы:
Обратите внимание! Желонка с помпой отлично справится с сильным заиливанием и загрязнением дна шахты. Если вы проводите чистку регулярно, насос не нужен.
Особенности бурения (пробития скважины) самодельной желонкой
Если вы решили бурить скважину данным способом, учитывайте состав грунта. В противном случае сделать рабочую скважину будет сложно.
Специфика бурения:
Бурить шахту только одной желонкой, процесс трудоемкий. А вот использовать ее при прохождении плывуна — весьма эффективно.
Пошаговое применение самодельного приспособления в процессе прохождения плывуна:
Особенности чистки скважины через желонку
Проводите профилактическую чистку не реже одного раза в квартал. Особенно, если вы не пользовались скважиной длительное время. Перед началом работ выполните визуальный осмотр внутренних стенок шахты. Откажитесь от процедуры, если:
Прежде, чем начать очистку, проверьте состояние желонки, убедитесь, что трос целый, петля его фиксации надежно закреплена, а все подвижные элементы находятся в рабочем состоянии.
Совет! Если поставить над шахтой треногу с грузом, работать будет проще.
При спуске держите приспособление сторон в вертикальном положении. По завершении работ уберите с инструмента остатки грязи. Храните желонку в сухом месте, чтобы труба не ржавела.
Заключение
Самостоятельно пробурить скважину для воды или делать периодическую ее очистку вполне можно самостоятельно. Соорудите простую желонку из подручных материалов.
Знание специфики очистки и применение рекомендаций, рассмотренных в данной статье, облегчат работу и улучшат результат.
При сложных структурах почвы воспользуйтесь услугами профессиональной бригады бурильщиков.
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.
Как работает
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.
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:
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.
Особенности использования на грунтах разных типов
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.
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.