Пробить простейшую скважину можно несколькими способами. Например, ударно-канатным способом, при котором для выборки грунта и воды из ствола используют желонку. Это нехитрый инструмент, иногда просто незаменимый в работе.
Изготовление желонки своими руками доступно даже неподготовленному любителю.
Устройство и принцип работы желонки
Содержание статьи
Упрощенно это отрезок трубы длиной примерно 0,7-1,0 м, с клапаном на донной части. Желонка подвешивается на тонком канате толщиной не более 5 мм и опускается в обсадную трубу в скважине. Через донный клапан наполняется жидкой грязью, обычно водой с песком. Ее используют на конечном этапе ручного бурения скважины для того, чтобы выбрать песок с глиной из водоносного слоя.
Периодически желонку, забитую грязью, поднимают из скважины наверх. Содержимое трубы выливается через верхнее отверстие. Часто для ускорения в верхней части инструмента вырезают окно 10-15 см высотой, так проще вымывать набившийся через клапан песок.
Понятно, что пробить желонкой грунт на воду довольно сложно, слишком маленький вес.
Поэтому устройство приходится подавать вверх-вниз много раз прежде, чем труба углубится в песок и можно будет поднять на поверхность.
Эффективность забора жидкой грязи в трубу зависит от:
- Скорости падения и врезания в грунтовую жижу. Если желонка падает правильно, то каждый раз внутрь трубы через клапан проталкивается по 200-300 мл грязи.
- Качества работы клапана. Он должен легко открываться и одновременно не создавать дополнительного сопротивления для наполнения густой грязью.
Перед тем как сделать желонку своими руками, важно учитывать характер грунта, чем больше каменистых обломков и щебня, тем больше проблем будет с клапаном — главным механизмом заборника.
Для постройки желонки своими руками чертежи, как правило, используют нечасто. Чтобы сделать желонку с клапаном, достаточно небольшого эскиза, главное — правильно собрать исполнительный механизм.
Клапанные системы для желонки
Для забора грунта нужен выносливый, стойкий к износу и небольшим ударам механизм клапана. Конструкций клапанной заслонки существует довольно много, но, как правило, все они работают по одной из двух схем:
- вариант с шариковым запором;
- клапан с одним или двумя лепестками, установленными на поворотной оси.
У каждой из схем есть свои преимущества. Например, шарик выдерживает удары гораздо лучше лепестков, такая желонка служит гораздо дольше, чем с лепестковым клапаном. Но у шарика выше инерция, поэтому грязи за один раз набирается внутрь меньше, а трубу приходится поднимать повыше.
Конструкция лепесткового клапана
Клапанный механизм может иметь один или два лепестка. Обычно лепесток — это стальная пластина из углеродистой стали круглой формы, размером чуть меньше внутреннего диаметра трубы.
Внутри трубы на самом дне инструмента приваривается кольцо, согнутое из стального прута 5-8 мм, на который лепесток опирается в закрытом состоянии.
Ось вращения приваривается со смещением к стенке, поэтому клапан при открытии освобождает довольно большое сечение трубы, что позволяет проводить бурение желонкой в песчаном грунте.
У двухлепесткового клапана два подвижных элемента (каждый — половинка диска), подвешенных за приваренные петли к оси вращения. Последняя вваривается в центре сечения трубы.
Такие клапаны работают быстрее, лучше держат текучие смеси с большим содержанием песка. Двухлепестковые желонки используют преимущественно для прочистки скважин. Для грунтов с большим содержанием глины и камня они не применяются, так как быстро ломается ось заслонки.
На работу желонки также влияет диаметр трубы. Если скважина закрыта обсадной трубой большого диаметра, то инструмент делают коротким, около 50 см. При этом диаметр увеличивают до 120-150 мм, торцы делают с зубчатой заточкой, клапан — двухстворчатым. И все равно устройство получается тяжелым в работе, чтобы использовать желонку, потребуется как минимум пара человек. Такие трубы пригодны только для прочистки песчаных пробок в скважинах.
Для изготовления лепесткового клапана нужно лишь правильно приварить хомуты (полудуги) на поверхности заслонки.
Далее в трубе сверлится отверстие, внутрь вставляют лепесток, продевают сквозь хомуты ось вращения и крепят ее на стенках трубной заготовки. Остается лишь приварить ось и опорное кольцо-шайбу. Понятно, что полной герметичности не будет, да она и не нужна, вода должна стечь перед подъемом желонки из скважины.
Читаем: Адаптер для скважины
Изготовление шарового клапана
У желонки с шариком нет подвижных частей, подобных поворотной оси у лепесткового механизма, поэтому ломаться особо нечему. Но перед тем, как изготовить инструмент, нужно подобрать стальной шарик нужного размера. Кроме того, важно, чтобы он был кованым.
Для изготовления клапана нужен будет конус и шарик. В качестве конуса можно использовать стальной переходник с трубы 89 мм на диаметр 40 мм. К детали поверх приваривается переходник с трубы 57 мм на 40 мм. Две детали соединяют в размер и прихватывают сваркой.
Шарик полнотелый диаметром 41 мм будет устанавливаться в конус 57-41 мм. Диаметр конуса 57 мм, поэтому будет вставляться внутрь трубы 79 мм. Юбка широкой части перехода с 89 на 41 мм будет использоваться для центрирования клапана внутри трубы.
Если нет сварочного аппарата
Оба типа клапанов собираются с использованием сварки. Лепестковые модели собрать иным способом сложно. Если нет сварки, то ось вращения врезают в трубу на резьбе, а хомуты-проушины на пластине заслонки нужно закрепить с помощью заклепок.
Кроме того, для изготовления лепестка клапана можно использовать крышку от фонаря с уже готовыми отлитыми проушинами или закрепить пластину на трубе с помощью толстой резиновой полоски, вырезанной из автомобильной камеры.
Самодельный клапан без сварки
Если использовать желонку постоянно, то изготовление клапанного механизма лучше заказать токарю по приведенной ниже схеме-эскизу.
Клапан будет вставляться в корпус основной трубы, поэтому для корпуса механизма желательно выточить обойму из трубной заготовки. Диаметр исходной заготовки подбирается по внутреннему размеру трубы, а толщина стенки должна быть не менее 10 мм.
Высота заготовки под корпус клапана выбирается в пределах 25-30 мм. Из них 15 мм — это будет наружная обойма, еще 15 будут использованы для того, чтобы вырезать болгаркой два парных кронштейна. К ним будут крепиться лепестки. Для каждого кронштейна вырезается Г-образный переходник, который крепится к лепестку-заслонке с помощью заклепок. В качестве оси вращения можно использовать шарнир от мотоциклетной цепи.
Если требуется безударная работа, то под каждую половинку нужно будет уложить резиновую прокладку.
Можно изготовить без сварки и шариковый клапан. Но обойму придется вытачивать на токарном станке, причем наружный диаметр корпуса подгоняют под внутренний размер желонки.
Окончательная сборка желонки
Если клапанный механизм собран правильно, то для завершения работ нужно просто вставить обойму внутрь трубы и зафиксировать ее. Сделать это можно сваркой или механическим крепежом. Например, просверлить несколько отверстий, нарезать резьбу М5-М6 и завернуть в них винты.
Для модели с шариковым клапаном нужно дополнительно установить ограничитель для шарика. Для этого на высоте 15-20 см от нижней кромки желонки сверлится сквозное отверстие, вставляется стальной прут 10-12 мм и заваривается сваркой. Понятно, что перед установкой ограничителя внутрь желонки нужно заложить шарик. Прут не дает ему вывалиться при использовании желонки для чистки скважины.
На донной части обычно наваривают зубья, но только для тяжелых труб диаметром не менее 100 мм, на легких моделях d=50-80 мм зубчатая нарезка работает плохо из-за небольшого веса инструмента.
Последний этап — изготовление подвеса. Можно просто приварить крюк или подкову к верхней части желонки. К нему цепляют трос или плетеный полипропиленовый шнур. Но при таком креплении желонку не очень удобно поднимать и чистить от накопившейся породы.
Второй вариант более удобный. Верхушку желонки нарезают лепестками и завальцовывают молотком в форме конуса, к нему приваривают кольцо для подвеса. Чтобы трубу было проще чистить от песка, на боковой поверхности вырезают окно.
Схема желонирования с насосом
Операция означает процесс прочистки уже существующей скважины от намытой на дне грязи, обычно это тощая глина вперемешку с обломочной породой. Для прочистки ствола используют особую модель с приваренным в верхней части штуцером-муфтой для подключения полиэтиленовой трубы.
Ее диаметр обычно меньше, чем у желонки, как правило, это водопроводный полиэтилен на ¾ дюйма. Кроме того, у такого инструмента отсутствует боковое окно для выгрузки собравшейся грязи.
Процедура желонирования очень похожа на гидробурение, но вместо ножей используется желонка с клапаном.
Для начала по инструкции инструмент с подключенной полиэтиленовой трубой спускают на канате на дно колодца. Далее полиэтилен загибают вертикально, делают петлю, чтобы желонку можно было поднимать на полметра-метр без излома трубы.
Нужно будет залить воду в обсадную трубу, после чего начать качать инструмент вверх-вниз и запустить насос. Смысл системы очистки в том, что инструмент набирает через клапан внутрь твердую грязь, насос откачивает содержимое вверх в корыто-отстойник, после чего вода возвращается обратно в скважину.
Получается круговорот, за час-полтора можно выбрать до 1-2 м3 глины и грунта.
Читаем: Насосы для скважин
Особенности бурения желонкой
Для того чтобы пробить водяную скважину, насос уже не требуется, нужен будет шатровый станок с комплектом бурильных труб (секций) и тросовой лебедкой, инструмент для сборки бура плюс желонка. Сразу нужно будет подготовить фильтр из перфорированной полиэтиленовой заготовки. Потом для отбора воды из скважины потребуется насос.
Сперва обычным шнековым буром делают старт — пробивают первых метр-полтора глубины для того, чтобы развернуть и установить станок. Далее устанавливают в ствол первую секцию бурильной трубы, крепят к ней ворот и бурят до водоносного слоя.
По мере заглубления прикручивают новые секции, то тех пор, пока до водоносного слоя не останется метр-полтора. Теперь можно заложить в трубу желонку и выбивать ней влажный песок и глину. Как только пойдет вода, инструмент извлекают, внутрь ствола закладывают пластиковую трубу с фильтром. Вывод подключают к насосу. Бурильные секции приходится извлекать вручную.
Читаем: Фильтр для скважины
Итоги
Сделать желонку своими руками несложно даже для тех, кто впервые сталкивается с подобными устройствами. Но эффективность ее использования во многом зависит от навыков и опыта бурения скважин. По отзывам, с помощью инструмента можно бить скважины до 20-25 м глубиной.
Расскажите о своем опыте работы с желонкой. Какие, по-вашему, модели можно считать наиболее удачными? Делитесь статьей в соцсетях и сохраняйте ее в закладки.
Желонка должна быть тонкой и длинной, как копье. Чтобы протыкала грунт. А то некоторые сварят толстую, как огнетушитель, и долбят ней по два-три для, чтобы пройти горизонт в полтора метра.
С лепестками видел только на картинке, как работают не могу сказать. Делайте с шариком, служит долго, камней не боится, рубит грунт как то средне, ни плохо ни хорошо. Все от мастера зависит.