Желонка для чистки и бурения скважины своими руками

Конструкция желонки

1 Конструкция желонки
2 Как работает
3 Желонка своими руками
- 3.1 Желонка с шариковым клапаном своими руками (без токарных работ)
- 3.2 Как сделать желонку самому дома
4 Особенности использования на грунтах разных типов

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».

Особенности бурения желонкой

Бурение с помощью желонки — популярный, хотя и довольно трудоемкий способ создания скважины. Не всякое устройство этого типа, пригодное для прочистки скважины, справится с выемкой большого количества плотного грунта. Для бурения следует использовать достаточно длинную желонку — около четырех метров.

Для бурения скважины желонкой используют довольно большие устройства, длиной до четырех метров. Применение таких тяжелых устройств требует специальной подъемной техники

Здесь уместнее разновидность лепесткового клапана, представляющая собой пластину, которая фиксируется специальной пружиной. С ее помощью в корпусе создается просвет, площадь которого почти равна площади среза желонки. Это позволяет пропустить в корпус желонки максимальное количество грунта за каждое погружение.

Вынимать плотный грунт из длинной и узкой желонки не всегда просто. Чтобы упростить эту задачу в верхней части трубы проделывают специальное окно, предназначенное для более эффективной и быстрой очистки устройства. Если бурить предстоит песчаные породы, освободить желонку будет проще.

Для бурения скважины с помощью желонки нужно устройство с большим просветом внизу и достаточно длинным корпусом, чтобы вынимать много грунта за один прием

При бурении желонкой разных типов пород есть свои особенности. Вот несколько полезных рекомендаций:

На песчаных грунтах не следует погружать желонку более, чем на 10 см без обсадной трубы. Вообще обсадке положено на 10 см опережать желонку.
При бурении песчаного грунта в ствол подают воду, чтобы дополнительно укрепить стенки.
Если мокрый песок в процессе работ чрезмерно утрамбован и в желонку не попадает, используют специальное долото.
Погружение обсадной трубы во время бурения выполняют постоянно.
По плывунам используют желонку длиной два метра и более с надежным плоским клапаном и кожаным уплотнителем.
Поднимая желонку на плывуне, нужно обсадную трубу не только опускать, но и проворачивать, эту работу удобнее выполнять вдвоем или втроем.
Если обсадная труба не входит в шахту, ее опускают под давлением, для чего сверху ставят площадку, на которую кладут груз.
При бурении слоев гравия и гальки иногда чередуют использование долота, которым разбивают крупные включения, и желонку для выемки разбитого грунта.
На плотных отложениях желонку приподнимают всего на 10-15 сантиметров, а движения совершают часто.
При проходке плотных пластов обсадку заглубляют гидравликой или кто-либо периодически стоит на площадке, установленной на обсадную трубу.
Сухие слои смягчают, подавая в шахту воду.
На очень мягких пластичных грунтах клапан не всегда нужен, порода остается в желонке и без него.
Желонку необходимо поднимать после проходки каждых 0,5 — 0,7 м, чтобы не надорваться при подъеме заполненного до предела корпуса.

Как и при других методах бурения, используя желонку, следует учитывать индивидуальные особенности грунта, на котором выполняются работы.

Правильная стратегия и своевременное обсаживание стенок ствола обычно позволяет вполне успешно создать рабочую скважину.

Вам также может быть интересна информация о том, как промыть скважину после бурения.

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.

Труба для изготовления корпуса

Итак, чтобы сделать желонку понадобится:

Труба подходящего диаметра.
Клапан.
Сварочный аппарат.
Металлический трос.
Толстая проволока.
Куски металла и т.п.

Чтобы сделать желонку самостоятельно, для начала нужно подобрать трубу подходящего диаметра. Ориентироваться при этом нужно на внутренние размеры обсадной трубы.

Расстояние между наружной стенкой желонки и стенами шахты должно составлять два сантиметра. Значит, нужно от внутреннего диаметра обсадной трубы отнять 40 мм. Это будет значение наружного диаметра трубы, из которой будет изготовлена желонка.

Труба для желонки должна быть достаточно длинной и толстостенной, чтобы эффективно рыхлить и выбирать загрязнения и грунт, но достаточно легкой, чтобы ее можно было быстро вынуть для очистки

Размеры зазора между желонкой и скважиной могут варьироваться, но лишь до определенных пределов.

Слишком большой зазор снизит эффективность работ. Но если зазор будет слишком узким, желонка может поцарапать или повредить стенки ствола.

Еще хуже, если из-за большого диаметра трубы желонку заклинит в скважине, особенно если обсадная труба слегка перекошена. Вынуть ее будет не просто, можно полностью испортить скважину и потерять ее.

Длина трубы тоже должна быть не слишком короткой или длинной. Короткое устройство чаще будет задевать стенки при движении вверх-вниз. А слишком длинный элемент может оказаться чрезмерно тяжелым, его трудно будет доставать, особенно когда желонка заполнена тяжелым отвалом.

Длина трубы для желонки обычно составляет примерно 80 см, но может варьироваться в пределах 60-150 см. Для бурения используют более длинные и тяжелые устройства.

Значение имеет и толщина стенок трубы, поскольку от нее во многом зависит общий вес изделия. Чем толще, тем больше труба весит, и тем эффективнее будет действовать желонка.

Но если буровой инструмент получится слишком тяжелым, работать с ним будет сложно по уже изложенным причинам. Достаточной считается толщина трубы 2-4 мм, но она может достигать и 10 мм.

Таким образом, выбирая трубу для желонки, необходимо соблюдать определенный баланс. Вес устройства и его размеры должны удовлетворять двум условиям.

Во-первых, необходимо обеспечить достаточно высокую пробивающую инерцию, чтобы загрязнения удалялись из скважины быстро и эффективно. Во-вторых, вес изделия с загрузкой должен быть таким, чтобы желонку можно было вытащить руками или с помощью лебедки.

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.

Использование желонки при бурении

Желонка для скважины своими руками в данном процессе исполняет несколько функций: углубляет скважину, дезинфицирует — удаляет биологические останки (квакушек, птиц, мошек, упавших сверху), очищает от осыпи земляной породы и илистых загрязнений.

Не глубокое бурение желонкой скважины своими руками проводится так же как чистка.Для более мощного процесса углубления ее размещают внутри специального стакана, который вручную забивают в грунт. При этом изготавливают дополнительные устройства для равномерного его вхождения: ударную тяжелую штангу, либо опоясывают стакан тяжелым хомутом, которым ударяют по приваренному стопору вдвоем с противоположных сторон.

https://youtube.com/watch?v=p-hVdwfiapU

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Изготовление желонкисвоими руками не отнимет много времени. Вещь в хозяйстве незаменимая. Она предохранитисточник от разрушения, загрязнения и обусловливает ее углубление. Обязательно соблюдайте правила использования, желонка своими руками изготовленная отличается тяжелым весом, может поранить острыми зубцами.

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.

Принцип работы конструкции

Метод желонирования используется для рытья или очистки скважин в рыхлых или сыпучих грунтах (песок, глина). Таким образом скважина очищается от грязи и ила, увеличивается объем воды.

Принцип работы этого устройства называется ударно-канатным. Его бросают вниз, в полете оно набирает скорость из-за силы притяжения, и ударяется об землю. Разрушенная порода попадает внутрь инструмента, и клапан закрывается, не позволяя ей высыпаться назад.

Принцип работы желонки

За один раз внутрь устройства попадает 200–300 грамм земли, поэтому ее поднимают на полметра и повторяют бросок. Так продолжается, пока вся труба не заполнится породой. Как только это произойдет, ее вытаскивают, переворачивают и очищают. Иногда в инструмент попадает слишком маленькое количество грунта. Обычно это случается из-за маленького веса. В этом случае устройство нужно утяжелить, установив на нем груз или забетонировав верх трубы.

Бурение и очистка скважины методом желонирования – довольно длительное занятие. На создание скважины может уйти несколько недель. Очистка, в зависимости от количества работы, может потребовать нескольких дней, а может растянуться на неделю. Чтобы ее ускорить, можно использовать треногу с блочной системой.

Как сделать желонку самому дома + видео

Соорудить желонку для чистки скважины возможно самостоятельно, находясь у себя дома. В ее конструкции нет ничего сложного, для этого понадобится владеть некоторыми навыками:

уметь производить сварочные швы высокой прочности;
владеть навыками обращения с болгаркой;
быть внимательным при разбирании процесса как сделать желонку, и строго соблюдать последовательность выполняемых работ.

Важно соблюдать технику безопасности во время самостоятельного изготовления данной конструкции

Что потребуется

Есть возможность сконструировать своими руками снаряд с плоским либо шаровым клапаном. Для производства желонки своими руками понадобится соответствующий инструмент и специальные материалы:

сварка;
ножовка либо шлифовальная машинка;
труба из металла нужной длины и диаметра;
металлический трос в длину, равную предполагаемой глубине скважины;
толстая шайба из прочного металла с внутренним диаметром чуть меньше величины шара и внешним диаметром равным внутреннему диаметру трубы;
обрезки листового железа и решетки;
металлический шар, диаметром в два раза меньше ширины трубы.

Вся работа занимает несколько часов. Снаряд должен быть максимально тяжелым, это позволит поднять эффективность работы всей установки.

Изготавливается желонка для скважины своими руками следующим образом:

Изготавливаем снаряд

К низу отрезка трубы следует приварить металлическую шайбу из прочного металла, ее внутренний диаметр должен составлять половину ширины трубы. Подбирается шар, который плотно закрывает шайбу, после чего он опускается в трубу. На верх трубы необходимо приварить решетку в качестве ограничителя для выпадания шара, она сможет пропускать через себя добываемый грунт. С нижней части трубы приваривается несколько заостренных клыков, которые будут разбивать грунт. Все прикрепленные элементы не должны выходить за пределы внешнего диаметра трубы. В верхней части трубы приваривается проушина для крепления металлического троса, способная выдержать всю конструкцию при множественных ее ударах об землю

Важно предусмотреть верху конструкции зацепы для поднятия снаряда вследствие его обрыва

При производстве пластинчатого поршня желонки для бурения скважин — вместо шайбы и шара устанавливается открывающаяся внутрь пластина в виде дверцы. Она открывается во время удара при попадании грунта в снаряд, и закрывается во время подъема снаряда, оберегая грунт от выпадения обратно.

Конструируем треногу

Берем три швеллера длиною, превышающую длину снаряда в 4-5 раз и свариваем их между собой в виде треноги.
В точке их соединения крепим специальный блок для протяжки каната.
Устанавливаем треногу над местом забивания шахты, в ее центр ставим снаряд зубьями вниз и протягиваем трос через блок вверху конструкции.

На этом все, конструкция готова к применению.

Выводы и полезное видео по теме

Один из вариантов изготовления лепесткового клапана для желонки представлен в следующем видеоматериале:

С устройством и принципом работы шарового клапана для желонки можно познакомиться в этом видео:

Здесь можно рассмотреть конструкцию желонки, предназначенной для бурения:

Самостоятельное изготовление желонки — не особенно сложная задача. Это устройство можно сделать с учетом конкретных потребностей своего участка и возможностей, которые имеются в наличии. Простая конструкция обеспечит длительный срок работы желонки, если она изготовлена качественно.

Желонка для скважины своими руками: пример изготовления + как ей правильно работать

Конструкция желонки

Особенности бурения желонкой