Желонка для скважины своими руками

Существует несколько вариантов изготовления желонки, для этого может понадобиться бытовой электроинструмент и сварочный аппарат, а также некоторые навыки проведения слесарных и сварочных работ. Некоторые домовладельцы используют самостоятельно изготовленную желонку для бурения неглубоких скважин на своем участке ради экономии финансовых средств или в случаях, когда доступ специальной буровой техники на частную территорию невозможен.

Работа с желонкой

Принцип действия и устройство

Любая желонка представляет собой полую трубу, на одном конце которой установлен обратный клапан, а вторая сторона имеет отверстия или ушки для крепления троса. Есть два основных варианта исполнения клапана: в виде металлических заслонок и шара. В конструкции с пластинами по центру внутри трубы установлен поперечный шкив, на котором закреплены два лепестка, перекрывающие проходной канал.

При опускании приспособления в скважинную шахту на заслонки оказывается давление жидких фракций песка с глиной, и они поднимаются вверх, при этом внутреннее пространство заполняется грязевой массой. При подъеме наверх осадочная порода давит на пластины, они опускаются вниз, перекрывая проходной канал и препятствуя выходу грязи наружу. После излечения трубу переворачивают и освобождают от грязи, выливая ее на участок или в емкость, затем операцию опускания снова повторяют.

Второй популярный вариант конструктивного исполнения желонки — размещение внутри трубной полости шара, играющего роль обратного клапана. В данной конструкции один конец трубы завальцовывают, приваривают снаружи или изнутри металлическое кольцо, уменьшающее проходное сечение канала, внутрь помещают легкий металлический или полимерный шарик. Принцип действия устройства аналогичен конструкции с заслонкой — при опускании грязь выдавливает шар, он поднимается вверх и происходит заполнение внутренней цилиндрической полости. При подъеме трубы шар опускается, перекрывает выходное отверстие, препятствуя оттоку грязи назад в шахту, затем на поверхности приспособление освобождают от поднятой осадочной породы, и процесс выемки грунта повторяют.

Конструкция и установка желонок

Желонка для бурения

С помощью желонки можно не только чистить заиленные скважинные источники, но и проводить бурение, внеся в конструкцию некоторые изменения. Для превращения в бур на нижней кромке болгаркой нарезают зубцы и немного разводят их наружу, в центре корпуса приваривают трубу с резьбой на конце или внутренней втулкой, на которую одевают следующие отрезки для бурения на больших глубинах. При этом трубопровод, выходящий из устройства, имеет сквозные отверстия по всей длине, в которые вставляют стальной прут или кусок арматуры для проворачивания корпуса с зубцами в земле.

На заметку: Бурение желонкой не слишком хорошая идея из-за высоких физических затрат, малой скорости и неэффективности самого метода для выемки почвы — гораздо быстрее сделать проходку ручным буром или применить гидробурение.

Как сделать желонку самому

Следует отметить, что желонка не является продуктом творчества домашних умельцев, подобные устройства существуют в заводском исполнении и используются для очистки водных источников. Если собирается желонка своими руками, чертежи и фотографии можно найти в интернет-сети и на их основе сделать оптимальный для конкретного случая вариант. Перед тем как сделать желонку по чертежу или фото, подготавливают материалы и инструмент, понадобятся: отрезок трубы нужного диаметра, обрезки металлических листов и прутьев, стальной трос, углошлифовальная машинка (болгарка), сварочный аппарат, подручные средства (камни, песок).

Желонки с заслонкой

С пластиной

Металлическую пластину в желонке, играющую роль клапана, располагают сбоку или посередине, в последнем варианте она состоит из двух частей, поворачивающихся на центральном шкиве. Сборку желонки проводят следующим способом:

• Готовят отрезок основной трубы по следующим критериям: его диаметр должен быть на 10 — 20 мм меньше внутреннего размера обсадной колонны во избежание заклинивания, длина в зависимости от состава грунта, глубины скважины и толщины грязевого слоя находится в пределах от 50 до 150 см. Толщина трубы не играет большой роли и может варьироваться в диапазоне от 2 до 10 мм, при ее выборе учитывают состав грунта — если порода на дне спрессована в результате долгого простоя скважины, желонку не опускают, а бросают в скважинный канал. Это делается для того, чтобы пробить и разрыхлить плотную породу, а затем поднять ее наружу в виде грязи вместе с водой.

Понятно, что чем больше масса, тем больше повреждений будет нанесено слежавшейся породе при пробивке и соответственно возрастет эффективность проводимых работ — в этом случае стенки трубы выбирают большей толщины для увеличения веса конструкции. Также для разрыхления плотного грунта нарезают болгаркой зубцы на торце трубы.

Обычно выбирают отрезок трубы длиной около 60 см с учетом того, что позже к ней будет приварен 20 см трубный отрезок, таким образом, общая длина приспособления составит 80 см.

• Делают обратный клапан, для этого обрезают трубу длиной 20 см, служащую его корпусом, болгаркой вырезают диск, который располагают внутри трубы с минимальными зазорами между стенками.
• Фиксируют с помощью сварки изнутри трубы стальное металлическое кольцо с наружным диаметром, равным внутреннему трубному.
• Из толстой металлической проволоки делают ушки и затем приваривают их на одну из сторон диска обратного клапана.
• Продевают ушки от диска в стальной прут, помещают обратный клапан внутрь 20 см трубного отрезка, приваривают прут к стенкам трубы с помощью сварочного аппарата.
• После сборки клапанную часть присоединяют к основной трубе сваркой, в ее стенках вверху просверливают 2 сквозных отверстия и привязывают трос. Если расстояние между наружными стенками желонки и внутренней оболочки обсадной колонны невелико, изнутри корпуса приваривают одно или два ушка и к ним цепляют трос.

Этапы изготовления лепестковой желонки

С шаром

Можно изготовить желонку своими руками и с шаровым клапаном, такая конструкция используется в изделиях заводского изготовления, однако в бытовом хозяйстве данное приспособление применяется значительно реже из-за технологических трудностей. Основная задача — подбор подходящего шарика для клапана, проблема заключается не в поиске изделия нужным диаметром, а в его массе.

Если взять металлический шар, то его большой вес при погружении устройства будет препятствовать поступлению в корпус осадочной породы, он не будет наполняться и эффективность работы станет равной нулю. При слишком легком весе шарик всплывет на поверхность плотной грязи, не опускаясь на дно, и при извлечении трубы поднятая порода отправится обратно в скважину. Поэтому изготавливая клапанный шар, придется провести ряд экспериментов, отслеживая степень его погружения в глиняно-песчаную водную смесь. Желонку с шаром для очистки скважины собирают следующим образом:

• В первую очередь готовят самодельный шарик с таким расчетом, чтобы размер его наружной оболочки был на 1/4 меньше внутреннего диаметра трубы. Для этого приобретают в магазине спорттоваров пластиковый шар подходящего размера с плотной наружной оболочкой, проделывают в центре отверстие и отпускают в него тяжелые мелкие металлические предметы — ненужные болты, гайки, шайбы, дробь, и герметизируют отверстие монтажной пеной. Можно насыпать внутрь песок, мелкие камушки, гравий и затем герметично заделать отверстие, главное — оптимально подобрать вес, при котором шар не будет всплывать на поверхность грязи или оказывать излишнее давление на впускное отверстие.
• Готовят входной диск из металла в виде шайбы, на который будет опускаться клапанный шар. Вытачивают его болгаркой с наружным размером, равным внутреннему диаметру трубы, в центре вырезают круг с таким расчетом, чтобы при опускании шар перекрывал канал, а свободное отверстие не препятствовало поступлению в корпус как можно большего количества грязевой массы.
• Обрезают трубный отрезок длиной около 80 см, при необходимости на погружаемом торце нарезают зубья.
• Привязывают или приваривают сверху кусок толстой прочной проволоки, за которую желонку с помощью троса извлекают из скважины.

Желонка с шаром

Изготовление без сварки

Выше приведены варианты изготовления желонки с помощью сварочного аппарата, однако можно обойтись и без него. Для подвешивания в стенках сверлят сквозные отверстия и привязывают к корпусу проволоку, для изготовления клапана в нижней части также просверливают 2 сквозных отверстия и вставляют внутрь шкив, к нему проволокой привязывают два полукруглых лепестка (в пластинах для этого заранее сверлят отверстия).

Чтобы клапанные лепестки не опускались в обратную сторону, в стенках трубы под ними сверлят по одному отверстию, и вставляют болты шляпкой наружу, фиксируя их гайкой изнутри. Таким образом, лепестки при подъеме конструкции будут опускаться на выступающие изнутри стенок болты, перекрывая проходной канал.

Выступающие за наружную оболочку шляпки, которые могут цепляться за стенки обсадной колонны, стачивают болгаркой, оставляя толщину 30 — 50 мм.

Без сварки также можно изготовить и желонку с шаром. Для этого приобретают в торговой сети обрезанный конус (переходник концентрический) с диаметром, равным внутреннему трубному, вставляют его внутрь корпуса и фиксируют болтами или заклепками. Вместо конуса можно также использовать внутреннее кольцо с нарезанной метчиком диаметральной резьбой в стенках, которое прикручивают в трубе болтами через высверленные в ее оболочке отверстия.

Варианты изготовления клапана

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.

Отсутствие централизованного водопровода подталкивает жителей частных домов на бурение скважин на собственных участках. Согласитесь, ведь без воды в доме сложно назвать пребывание в нем комфортным. Но услуги по бурению скважин стоят довольно дорого. Хорошо хоть есть приспособления, позволяющие своими силами пробурить скважину на участке.

Одним из таких приспособлений является желонка. Это эффективный и относительно несложный буровой инструмент для чистки частных источников воды от донных загрязнений. С ее помощью можно даже самостоятельно пробурить вполне пригодную для эксплуатации скважину. Подобное гидротехническое сооружение потребует минимум средств. А если еще и сделана она будет своими руками, то расходы нисколько не пошатнут семейный бюджет.

В этом материале мы расскажем об устройстве и принципе работы желонки. Подробно остановимся на том, какие инструменты и материалы потребуются для ее изготовления. В статье вы найдете пошаговую инструкцию по сборке желонки, а также видеоролики, наглядно демонстрирующие устройство и принцип работы желонки.

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.

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.

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.

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.

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.

Клапанные системы для желонки

Самый сложный элемент желонки – клапан. Здесь есть два основных варианта: лепестковый клапан и шаровый. Задача у этого элемента одна: впустить грязь или грунт внутрь трубы и не позволить ей вылиться наружу.

Если клапан прилегает плотно, то желонка будет эффективно захватывать не только плотные загрязнения, но и воду, что повысит эффективность очистки. А вот на некоторых легких грунтах бурение можно выполнять и вовсе без клапана.

Вариант №1 – конструкция лепесткового клапана

Лепестковый клапан прост в изготовлении, но не слишком долговечен. Он представляет собой овальную (эллипсоидную) пластину из пружинящего материала: металла или полимера.

Клапан закрепляют по центру трубы. Под воздействием потока воды края эллипса раскрываются, пропуская грунт или ил внутрь желонки. Для более эффективного прилегания клапана к стенкам желонки используют резиновый или кожаный уплотнитель.

При поднимании желонки с лепестковым клапаном его “лепестки” закрываются. Но постоянные движения довольно быстро изнашивают клапан, он просто выходит из строя.

Еще один вариант лепесткового клапана – задвижка на пружине, а закрывается с помощью достаточно мощной пружины.

Конструкция не сложная, ее можно применять и при очистке скважины, и при бурении желонкой. Народные умельцы придумывают и собственные, вполне эффективные варианты клапанов для желонки.

Вариант №2 – изготовление шарового клапана

Шаровый клапан представляет собой воронку, устье которой плотно закрыто шариком соответствующего размера.

Самая сложная задача при изготовлении этого клапана – обзавестись подходящим шариком. Он должен закрывать довольно большую дыру, в которую будет поступать загрязненная вода и быть достаточно тяжелым, чтобы опускаться и закрывать клапан надежно и быстро.

Есть три варианта заполучить такой шарик:

• просто найти его среди старого металлолома, например, снять с большого подшипника;
• заказать изготовление нужной детали у токаря, который выточит шарик на станке;
• самостоятельно сделать шарик, используя подручные средства.

Чтобы сделать шарик самостоятельно, необходимо найти полый пластмассовый или резиновый мячик, такие продаются в магазинах игрушек. В магазине для охотников следует купить достаточное количество свинцовой дроби. Кроме того, понадобится эпоксидный или любой другой водостойкий клей.

Игрушечный шарик разрезают пополам. Каждую половинку заполняют смесью из дроби и клея. После высыхания половинки нужно склеить и отшлифовать, шарик готов.

Вместо свинцовой дроби подойдут любые тяжелые металлические шарики, например, вынутые из старых подшипников. Можно и отлить шарик из расплавленного свинца, но этот процесс немного сложнее.

Размеры шарика должны составлять примерно 60-75% от диаметра обсадной трубы скважины. Вторая часть шарового клапана представляет собой толстую металлическую шайбу, в которой вырезают воронкообразное посадочное место под шарик. Обычно сначала находят или делают шарик, а потом изготавливают шайбу подходящей конфигурации.

Для шарика вытачивают специальное “седло” с отверстием, которое этот шарик и закрывает. Отверстие клапана должно быть достаточно большим, чтобы внутрь попадало много грунта.

Если этого не происходит, отверстие растачивают, насколько позволяет диаметр шарика. Если принято решение поручить изготовление шарика токарю, то имеет смысл сразу же заказать и седло для него, т.е. весь клапан.

Если нет сварочного аппарата

Чтобы сделать солидную и долговечную желонку, нужно несколько металлических деталей соединить с помощью сварки. Если такой возможности нет, простейшую, но вполне работоспособную желонку, можно изготовить и без него.

Для этого можно взять обычную трубу, длиной около 0,6 м и диаметром около 70 мм. Конечно, она должна быть достаточно тяжелой. Сверху следует приделать ручку из толстой проволоки.

Для этого в стенках трубы просверливают два отверстия, проволоку продевают в них и фиксируют. Внизу устанавливают лепестковый клапан, который можно сделать из обычной пластиковой бутылки. Подойдет двухлитровая емкость.

Клапан подходящего размера в форме эллипса вырезают из ее стенки.

Меньший диаметр клапана должен быть равен вн