Самостоятельное изготовление желонки для бурения и очистки скважины

Особенности использования желонок при бурении

Как уже было отмечено, применение желонки в качестве бурильного инструмента непопулярно  по причине трудоёмкости и длительности процесса. При этом самодельную желонку бросают в скважину с ускорением, чтобы слежавшийся осадок или порода могли разрыхлиться и без проблем попасть внутрь.

• Таким способом, который называется ударным, можно пройти максимум метров 10 шурфа, тогда как при использовании вращающегося в увлажняемом грунте бура за это же время можно достичь 20-метровой глубины. Но есть ситуации, когда без желонки при устройстве скважины не обойтись.
• Для ручного бурения заводы их тоже выпускают. Фабричные желонки не столь уж сильно отличаются по конструкции – другим может быть разве что способ сбрасывания поднятого грунта.
• К ним так прилагается комплект труб для наращивания штанги, посредством которой производится вращение и углубление желонки в толщу грунта. Для освобождения полости клапанная часть (башмак) отвинчивается, и содержимое выливается без необходимости переворачивания инструмента.
• Наиболее полезной в процессе бурения желонка может быть при прохождении плывуна. Это вязкая дрейфующая в грунте масса из несвязных песчаных и глинистых частиц, которая способна доставить частным копателям немало неприятных минут.
• Плывун обязательно нужно пройти, потому что он хоть и перенасыщен водой, но её не отдаёт – да и к тому же она слишком грязная. И вот тут желонка является просто незаменимым инструментом.

Вот как примерно выглядит процесс прохождения плывуна:

Фото, шаги	Комментарий
Шаг 1 – начальное бурение	Сначала проходка начинается обычным буром с широкими лопастями.
Шаг 2 – наращивание штанги	По мере его заглубления штанга наращивается.
Шаг 3 – вращение бура	Вращать бур можно одному специальным инструментом, или вдвоём, посредством продетого в сквозные отверстия рычага.
Шаг 4 – выемка грунта	Вынутый лопастями грунт относят в сторонку и складывают на носилки или другую тару.
Шаг 5 – установка трубной обсады	Пройдя вглубь пару метров, можно начинать устанавливать обсадную трубу.
Шаг 6 – использование проходчика плывуна	При наличии плывуна для его прохождения придётся пользоваться специальным буром с мелкими витками.
Шаг 7 – осаживание трубы	Он вставляется в трубу и вкручивается в толщу плывуна. Параллельно труба осаживается вот таким нехитрым способом.
Шаг 8 – смена инструмента	Вот теперь требуется желонка, которую и надевают на штангу вместо бура.
Шаг 9 — выемка грязевой массы плывуна	С помощью желонки вычерпывают грязную жижу, попавшую в обсадную трубу – и делают это до тех пор, пока там не останется чистая вода.

И в наш высокотехнологичный век находится применение такому несложному по конструкции приспособлению как желонка, особенно полезному при встрече с плывуном во время бурения – или для банальной прочистки скважины. Помните только, что труба, которая используется для изготовления этого своеобразного инструмента, по диаметру должна быть на пару сантиметров меньше окружности ствола.

Схема желонирования с насосом

Вынимать желонку для чистки скважины даже с помощью лебедки очень сложно. Значительное время уходит не на работу в скважине, а на подъем-очистку-спуск желонки. Небольшая модернизация позволит оптимизировать работу устройства. Обратную сторону корпуса из трубы следует наглухо заварить.

Из нее делают отвод и ставят туда специальный штуцер, предназначенный для отводного шланга. К шлангу присоединяют насос, который рассчитан на перекачивание жидкостей с существенными механическими загрязнениями.

Такая схема позволяет отказаться от постоянных подъемов желонки на поверхность и ее повторного опускания.

Загрязнения из камеры желонки в этом случае будут удаляться с помощью насоса. Желонку, снабженную насосом, нужно просто приподнимать и опускать, чтобы разрыхлить и переместить в камеру загрязненную жидкость.

Этот способ очистки эффективен при сильном заиливании или запесочивании. Для обычной прочистки скважины подойдет желонка без насоса.

Галерея изображений

Фото из

Рытье шурфа перед началом бурения

Бурение первых метров желонкой

Самодельная буровая установка

Лебедка в бурении желонкой

Количество материала и стоимость

После того как вы определили шаг обрешетки под профнастил, следует выбрать размеры брусков или досок для основы, если она запланирована деревянной.

Требования к сырью:

• Деревянные элементы должны быть прочными, без повреждений.
• Брус должен быть сухим, обработанным антисептиками и другими веществами, увеличивающими срок службы опоры и препятствующими гниению, развитию микроорганизмов.
• Минимальное допустимое сечение бруска – 50х50 мм, для доски высота от 20 мм. Выбор основы будет определять профнастил: размер листа, его конструкция и масса. Соответственно, чем мощнее полотно, тем больше сечение опор.

Для металлической обрешетки используют специальные профили.

Чтобы определить требуемое количество материала для основы, посчитайте число брусьев с учетом выбранного шага под заданный тип профилированного листа.

Стоимость кубометра деревянной доски зависит от степени ее обработки и параметров сечения. Можно использовать как обрезную, так и необрезную. Цена за 1м 3 начинается от 3500 руб.

Если обрешетка крыши под профнастил будет выполнена из брусьев, она обойдется дороже: от 4800-5000 руб. за 1 м 3 .

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.

Как сделать желонку своими руками

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.

Только такое крепление, как на фото сверху,  очень ненадежно. Через несколько ударов ваш снаряд может оторваться, и вам придется решать, как достать желонку из скважины. Лучший вариант крепления — цельный, без швов и скруток. Как это сделать станет понятно, если посмотрите видео. Там, кстати, есть важная вещь — как сделать зацепы, чтобы при необходимости можно было желонку вытащить из скважины.

Технология бурения скважины под воду желонкой

Бурение желонкой проводится в мягких, рыхлых, сыпучих и подвижных почвах. Разработка гидротехнического сооружения выполняется ударно-канатным методом. Все работы проводятся следующим образом:

• В шахту погружается устройство. При ударе происходит открытие клапана, в который попадает часть грунта. Далее выполняется поднятие желонки на небольшое расстояние и дальнейший сброс. Операция поднятия/сброса повторяется до полного наполнения внутренности трубы отработанным грунтом.
• Заполненная установка извлекается на поверхность и переворачивается для удаления грунта. На этом этапе производится тщательная чистка клапанной системы от налипшей породы.

Бурение скважин при помощи желонки требует многократного проведения операции погружения и поднятия рабочего оборудования. Процесс бурения колодцев и скважин может проводиться в течение 1–2 недель в зависимости от типа грунта на рабочем участке.

При использовании облегченного самодельного приспособления требуется выполнить дополнительное утяжеление конструкции. Для этого доступны следующие способы утяжеления:

• заливка верхней части рабочей трубы бетонной смесью;
• фиксация подвижного груза перед подъемным механизмом желонки;
• использование тяжелой трубы с толщиной стенок в 0,5–1 см.

Процесс очистки скважин под воду желонкой

Как производится процесс очистки скважины

Важно, устройство желонки для скважин нужно производить с учетом некоторых конструкционных нюансов и особенностей:

• Края трубы обязательно должны быть полностью заточены, причем делать это нужно, только с внутренних сторон.
• Рабочий (тщательно заточенный) край самой желонки закалить термически.
• С обратной стороны конструкции рекомендуется поместить крупную надежную сетку.

Подъем и управление осуществляется с помощью мощного специального прута, который изначально приваривается внутри задней части желонки.

Бурение скважин с помощью желонки

Если нет возможности использовать специализированную технику или оборудование, то применяют ударно-канатное бурение скважин желонкой(см.Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно).Такой способ хоть и является достаточно трудоемким, но и имеет ряд достоинств:

• Позволяет вести работы самостоятельно.
• Является менее затратным.
• Возможно осуществлять процесс бурения скважин даже в самых труднодоступных местах.

Желонить скважину можно двумя способами:

• Сбросить желонку и забивать ударной штангой до заполнения илом или породой.
• Путем опускания и поднимания трубы до заполнения системы клапанов илом.

Чтобы иметь более подробное представление о том, как ведутся работы по бурению и чистке скважины с помощью желонки, желательно просмотреть видео в этой статье. Такую желонку может изготовить собственными руками практически каждый человек — это очень просто, если придерживаться инструкции.

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.

Окончательная сборка желонки

Если труба выбрана, а клапан готов и приварен, остается выполнить еще ряд операций и рекомендаций, чтобы завершить изготовление желонки. Нижний край трубы следует заточить, чтобы в процессе движения он аккуратно удалял загрязнения со стен шахты.

Оптимальной будет односторонняя заточка с внутренней стороны.

Заточенный край рекомендуется подвергнуть термозакаливанию, чтобы он не так быстро тупился при взаимодействии с твердыми загрязнениями.

Иногда на край желонки приваривают заостренные прутья или куски металла для рыхления загрязнений или грунта. На верхний торец трубы приваривают петлю для крепления металлического троса.

Ее можно сделать из кусков толстой металлической проволоки. Петля должна быть приварена таким образом, чтобы подвешенная на тросе желонка сохраняла вертикальное положение.

Это очень важно, поскольку перекосы при движении устройства внутри трубы недопустимы. Это может привести к заклиниванию желонки или к повреждениям стен обсадной трубы. Наверху также приваривают надежную металлическую сетку, которая предотвратит спонтанный вылет шарика из желонки при ее движении вниз

Да и крупнообломочные грунты лучше пусть остаются в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно сделать решетку из проволоки. Остается соединить с желонкой металлический трос

Наверху также приваривают надежную металлическую сетку, которая предотвратит спонтанный вылет шарика из желонки при ее движении вниз. Да и крупнообломочные грунты лучше пусть остаются в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно сделать решетку из проволоки. Остается соединить с желонкой металлический трос.

Галерея изображений
Фото из

Шаг 2: Для устройства клапана желонки лучше заказать полый конус. Внутренний Ø верха конуса примерно 7/8 от аналогичного размера шарика

Шаг 3: Кольцеобразную фиксирующую деталь тоже желательно выточить на заказ. Внешний Ø нижней части конуса на 2 — 3 мм меньше внутреннего размера этой детали

Шаг 4: В вершине трубы на вваренный металлический штырь устанавливаем серьгу, к которой будет крепится трос

Шаг 5: Внизу трубы привариваем обод равного диаметра с зубьями для ускорения разрушения породы при проходке. Если у трубы есть резьба, коронку лучше навинчивать и менять

Шаг 8: Отступив от низа изготавливаемого снаряда чуть более половины, вычерчиваем абрис отверстия

Шаг 7: Согласно разметке вырезаем отверстие. Через него производится опорожнение бурового снаряда, заполненного грунтом

Шаг 8: Через окошко устанавливаем в трубу детали шарикового клапана. Если кольцеобразный фиксатор не «сядет» плотно в трубу, ее надо чуть сплющить кувалдой

Труба для изготовления желонки

Детали шарикового клапана желонки

Фиксатор шарикового клапана в трубе

Серьга для крепления троса

Устройство режущей коронки

Окошко для выгрузки разрушенной породы

Формирование окошка в желонке

Сборка шарикового клапана желонки

Иногда вместо него используют прочный капроновый шнур. Чтобы было проще опускать и поднимать устройство, над скважиной устанавливают рабу с блоком, расположенным прямо над скважиной. Трос желонки заводят на этот блок.

В результате устройство опускается в скважину строго вертикально, и вытаскивать его так намного удобнее, чем просто тянуть желонку вверх руками, как ведро из колодца.

Перед тем, как опускать собранную желонку в скважину, рекомендуется обследовать стенки шахты, чтобы учесть все неровности и деформации. Это позволит избежать повреждений или заклинивания желонки.

Особенности

Она представляет собой довольно простой инструмент, относящийся к линейке буровой продукции, при помощи которой проводится чистка частных источников воды от скопившихся донных загрязнений. Кроме того, используя желонку, можно выполнить бурение источника под воду.

Такая скважина потребует минимальных вложений, а самостоятельное изготовление инструмента существенно не отразится на бюджете.

Исходя из конструктивных особенностей такое приспособление выполняется из трубы, длина которой составляет около 2 метров. Нижняя часть желонки имеет клапан и башмак, в некоторых случаях к концу прикрепляются зубья с разными размерами. Подобные заостренные элементы помогают разрыхлению почвы, которая чаще всего содержит илистые отложения, песок и прочие слои грунта.

На верхней части трубы обычно имеются проушины, в которые продевается металлический трос. Кроме того, наверху закрепляется защитная сетка, выполненная из проволоки большой толщины. Она выступает в роли заслонки, которая предотвращает выброс находящихся в клапане составляющих грунта.

Однако основной сферой назначения желонки является прочистка источников и скважин от скопления большого количества загрязнений. Такие ситуации повсеместно возникают в случаях, когда насосное оборудование длительный период не функционировало, в результате чего источник заилился, или в нем скопилось много песка. Это приводит к снижению дебита скважины, а также засорению насоса. В такой ситуации его извлекают из скважины и методом тартания прочищают источник при помощи желонки.

В основе функционирования приспособления лежит гравитационный принцип. Довольно тяжелый инструмент резко погружают в шахту с большой высоты, острые края начинают разрыхлять грунт, а в открывшийся нижний клапан собираются лишние отложения, в скважине остается тампонажная жидкость. После чего клапан захлопывается, а желонку с содержимым поднимают на поверхность.

Для максимального эффекта такую работу выполняют несколько раз, клапан надежно удерживает все отложения внутри. После полного очищения источника желонку очищают от собранного ила и песка.

Особенности использования на грунтах разных типов

1. Там, где почвы рыхлые, сыпучие, желонку можно применять, но удобнее, если она будет длиннее обычной – до 3-4 метров. За один раз такой инструмент поднимает больше породы. Кроме того, не обойтись без обсадной трубы. Поливать песчаную почву нужно, чтобы она не осыпалась.
2. В твёрдых почвах приспособление можно оборудовать «зубьями» или режущим краем, благодаря которым, труба лучше врезается в грунт. Также используют долото, которое вначале опускают в штольню и измельчают камни, а затем желонкой поднимают их на поверхность. За раз заглубление небольшое, поэтому удары желонкой должны быть частые и небольшие.
3. На вязких почвах (глина, суглинок) «окно» делается узким, но длиной почти во всю желонку, чтобы легче было извлекать содержимое. Обсадные трубы применять не обязательно.

Во время прохождения плывуна и просто, когда трубы застревают в почве, лучше работать вдвоём – напарник сможет создавать утяжеление (своим весом, мешками с грузом, или постукивая резиновым молотком по площадке на трубе).