Желонка для скважины: устройство, варианты и схемы изготовления своими руками

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.

https://youtube.com/watch?v=0N_KOvdK2xU

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.

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.

Желонка своими руками

Как сделать желонку самому, таким вопросом задаются многие домовладельцы желающие провести нужные манипуляции с минимальными затратами денежных средств. Для проведения таких работ необходимо запастись:

• трубой;
• клапаном;
• толстой проволокой;
• сваркой;
• тросом из металла.

При изготовлении своими руками желонки для скважины первоначально берутся за поиск основы – трубы нужного диаметра.

Желонка для бурения скважин может изготавливаться с разными клапанами:

• плоский;
• шариковый.

В зависимости от назначения устройства монтируют соответствующую по форме деталь. Рассмотрим, как смастерить своими руками желонку для чистки скважины.

Желонка с шариковым клапаном своими руками без токарных работ

Шаровая желонка своими руками – это воронковидная конструкция с шариком в устье. Самой сложной задачей при ее конструировании является поиск подходящего шарика. С его помощью должно затыкаться отверстие с загрязненной водой. Кроме этого, он должен быть тяжелым, чтобы при ударе желонки клапан надежно замыкался. Чтобы заполучить данный шарик можно:

• смастерить его из подручных материалов;
• поискать готовый в старом металлоломе;
• сделать соответствующий заказ у мастера-токаря.

Последний вариант весьма затратен, а второй – слишком долгий! Остается смастерить шарик самим, а для этих целей необходимо:

• резиновый (пластмассовый) мяч;
• водостойкий клей;
• свинцовая дробь.

Острым предметом режут мячик на две половины, заполняя каждую клеем и дробью. Как только клей высохнет обе половинки прислоняют друг к другу, чтобы получился «новый мяч». Далее их склеивают между собой и отшлифовывают. Шарик для внутренней части желонки готов!

Величина готового шара должна составлять не менее 65% диаметра трубы-обсадки. Толстая шайба из металла является вторым элементом шарового клапана желонки для скважины. Здесь делают углубление под полученный «мячик» в виде воронки.

Желательно первоначально изготовить шар, после чего приступать к монтажу шайбы (посадочного места), чтобы их размеры соответствовали друг другу. Шарику мастерят специальных размеров «седло» с порами, закрывать которое и будет «металлический мяч». Клапанная дырка должна быть значительных размеров для проникновения внутрь больших объемов грунта.

Как сделать желонку самому дома

Описанную конструкцию для скважины можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для начала определяются с размером трубы – длинная для бурения, короткая – для чистки.

После выбора трубы и изготовления с приваркой клапана приступают к заточке нижних сторон конструкции

Острые края – полезные приспособления, с помощью которых можно осторожно убирать грязь со стенок шахты. Желательно производить одностороннюю заточку с внутренних сторон

Заточенные нижние края желательно закалить нагреванием, для предотвращения их быстрого затупления, происходящего от пород. Некоторые домовладельцы предпочитают приваривать металлические куски либо заостренные прутья к краям полученной установки. Это позволяет легче проводить рыхление породы.

В верхней части конструкции крепят петлю, чтобы фиксировать металлический трос. Данную петлю приобретают готовой либо мастерят из толстой металлической проволоке. Петля должна крепиться таким образом, чтобы трос всегда был вертикален. Наличие перекосов движения снаряда может повредить стенки обсадной трубы. Также такие «косые движения» приводят к заклиниванию устройства.

В верхней части крепят сетку из металла не больших отверстий для предотвращения спонтанного вылета шара из просвета скважинной желонки. Альтернативой металлической сетки является проволочная решетка. На заключительном этапе крепят металлический канат к устройству.

Пример самостоятельного изготовления желонки:

Рекомендации для эффективного обслуживания гидросооружения

Техническое обслуживание и очистка водозаборного столба необходимо выполнять регулярно. Особенно это касается сооружений, которые подвержены быстрому заиливанию дна или не эксплуатируются продолжительное время.

До начала чистки рекомендуется выполнить визуальный осмотр шахты для исключения возможных деформаций и повреждений обсадной колонны.

Новое сооружение может эксплуатироваться без проведения технической чистки на протяжении 12 месяцев.

Изготовленная желонка для скважины требует правильной подготовки для проведения профилактических работ, если:

• насосное оборудование в гидросооружении всасывает воздух,
• в воде присутствуют илистые отложения и химические примеси,
• водозаборная точка не использовалась дольше 3 месяцев,
• при подаче водная струя становится тонкой.

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.

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 сделать?

Желонку для прокачки скважин можно сделать самостоятельно. Для выполнения таких работ следует ознакомиться с чертежами изделия. Чтобы изготовить желонку, понадобятся следующие материалы:

• металлическая труба, которая будет выступать в роли корпуса;
• клапан;
• аппарат для сварки;
• трос из металла и прочная проволока.

При выборе трубы следует исходить из ее диаметра, в качестве ориентира будет выступать размер обсадной трубы скважины. Для продуктивного функционирования желонки расстояние между стенками источника и основанием приспособления для очистки должно составлять около 2-3 сантиметров. То есть от внутреннего диаметра трубы необходимо вычесть данное значение, чтобы получить необходимый диаметр трубы для изготовления элемента.

Расстояние между стенкой шахты и приспособлением для очистки может быть разным, но от его размеров напрямую зависит эффективность работы желонки. Слишком большой зазор отрицательно скажется на ходе процесса по очистке скважины. А маленькое расстояние, в свою очередь, может привести к повреждению стенок скважины при погружении или выходе желонки из ствола источника. В некоторых случаях трубу вообще может заклинить, вынуть ее будет очень непросто. Поскольку есть риск повредить и само изделие, и ствол скважины.

Наиболее приемлемой длиной трубы принято считать значение 80 сантиметров, однако данная величина может колебаться в пределах 60-150 сантиметров. Следует подобрать оптимальный размер желонки исходя из размеров скважины, поскольку слишком короткое приспособление будет касаться стенок в процессе работы, а длинный элемент может оказаться очень тяжелым. Такое изделие будет трудно погружать, а в особенности, поднимать, когда желонка наполнится илом или другим отвалом. Длинные изделия будут более эффективны при бурении.

Совокупность вышеперечисленных параметров напрямую повлияет на ход мероприятий по очистке. Поэтому вес и размер изделий должны удовлетворять следующим требованиям к желонкам:

• обеспечивать взрывную пробивающую инерцию, которая позволяет оперативно удалять загрязнения из скважины;
• масса самого элемента вместе с собранными со дна образованиями должна позволять вынуть желонку из источника самостоятельно либо же при использовании лебедки.

Для того чтобы изготовить прочную и функциональную желонку, понадобится соединить с трубой еще несколько составляющих изделия. При отсутствии сварочного аппарата желонку можно сделать из трубы длиной 0,6 м, с диаметром 70 мм. Вверху стоит приделать ручку из проволоки.

Для крепления в основании трубы делают отверстия, а в них продевают проволоку. В нижней части располагают клапан. Лепестковый элемент можно изготовить из пластиковой бутылки, для этого из стенки тары вырезают эллипс необходимого размера.

Закрепляют клапан при помощи 6 мм болта, однако следует учесть, что его длина не должна быть более чем наружный диаметр трубы. Под болт просверливают два отверстия в трубе. Клапан с болтом фиксируют при помощи проволоки, ее толщина должна быть около 3 мм. Из нее образуют два кольца. Клапан сгибается и просовывается внутрь желонки. Затем продевают болт, а также проволочные кольца. Закручивается болт гайкой.

На заключительном этапе изготовления элемента необходимо заточить нижний край. Лучше, чтобы гидровакуумная желонка была заточена в одностороннем порядке с внутренней стороны. Чтобы край не стирался, его лучше подвергнуть термозакаливанию.

Крепление для металлического троса к верху трубы также необходимо приварить. Вертикальное расположение петли позволит сохранять в том же положении и желонку. Отсутствие перекосов в конструкции исключит заклинивание установки и возможность повреждения стенок шахты скважины.

При использовании шарового клапана, вверху трубы приваривается сетка, которая защитит от случайного вылета шарика при погружении элемента в источник. После крепления троса к трубе можно приступать к работам.

Для облегчения спуска и поднятия желонки над скважиной лучше установить раму с блоком. Трос заводят за блок и проводят манипуляции с приспособлением. Это существенно облегчает очистку и работы с желонкой при отсутствии автоматической системы управления устройством.

Правила использования желонки

Смастерить желонку – это половина дела

Не менее важно научиться ее грамотно применять, чтобы бурение было одновременно и результативным, и легким

Инструкция бурения скважины желонкой:

1. В подготовленную дугу проденьте трос.
2. С помощью троса подвесьте желонку на опорную конструкцию, например, на треногу.
3. С силой вбивайте желонку в грунт, пока полость трубы не заполнится.
4. Вытяните приспособление и очистите от грунта.
5. Повторяйте циклы забивания/поднятия, пока не получите скважину необходимой глубины.

Совет. Если в ходе забивания желонка не может глубокого зайти в грунт, утяжелите ее: приварите к стенкам кусок металлической арматуры.

Если вы работаете на песчаных почвах, перед углублением желонки грунт рекомендуется поливать водой – это уменьшит риск его осыпания в скважину. А в случае работы на твердых почвах желательно оборудовать нижний край трубы специальными заострениями или металлическими клыками – благодаря им желонка будет лучше врезаться в почву. Также можно использовать долото для предварительного измельчения каменистого грунта.

Итак, безусловно, желонка – удобный и доступный инструмент для бурения скважины на воду собственными силами. Но вот эффективным он может быть только при условии правильного изготовления и грамотного применения в деле, поэтому учитывайте все важнейшие тонкости сборки и эксплуатации желонки, чтобы ваши усилия не были напрасными.

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:

1. 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.
2. Через верх заводят внутрь металлический шар.
3. 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.
4. Вверху корпуса приваривают ограничительную решетку (для крупных фракций грунта) и петлю для соединения с тросом.
5. 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.