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

Эффективным буровым инструментом является желонка для скважины. Конструкция используется для подъема донных загрязнений из колодца и самостоятельного бурения шахты на дачном участке. Если знать особенности устройства, его можно сделать своими руками.

Устройство и принцип работы желонки

Приспособление имеет цилиндрическую форму, в принципе работы используются свойства гравитации.

Особенности конструкции:

1. Функциональная часть — тяжелая труба.
2. В нижней части расположен затворный механизм и острые элементы.
3. Сверху предусмотрены проушины для фиксации каната или троса.
4. На верхнем срезе устанавливается решетка, предотвращающая выбросы крупнофракционных пород.

Инструмент имеет с одной стороны проволочную петлю, на другом конце — клапан и режущее устройство. Агрегат роняют в шахту, зацепив тросом или канатом. В процессе бурения края желонки разрыхляют почву и скопившиеся загрязнения. Содержимое дна колодца попадает внутрь. Инструмент приподнимают и снова сбрасывают. После заполнения трубы устройство поднимают на поверхность, после очищения снова опускают в шахту. Цикл повторяется до полного освобождения дна от загрязнений.

Для бурения инструмент эффективен в рыхлых слоях почвы. Чтобы уменьшить физические усилия при строительстве, для поднятия заполненного устройства используют тяговый механизм с электрическим приводом.

При использовании данной технологии чистка донной поверхности занимает от 2 до 8 дней, большего времени требует бурение.

Труба для изготовления корпуса

Самодельное устройство требует правильного подбора трубы. Для чистки шахты достаточно длины около 1 м. Для бурения необходима длинная заготовка — до 4 м. Эффективность рыхления почвы и скорость работ зависит от веса устройства. Следует выбирать трубу с толстыми стенками (3-10 мм).

При недостаточном весе необходимо дополнительное утяжеление одним из способов:

1. Верхняя часть заливается бетоном.
2. Сверху крепится груз.

При выборе диаметра следует учитывать сечение обсадки. Между стенами колодца и поверхностью инструмента должен быть зазор 2 см.

Это обусловлено следующими особенностями:

1. При недостаточном диаметре инструмента эффективность работ будет низкой.
2. При слишком большом диаметре труба может поцарапать стенки шахты. Возможно застревание устройства, что может повлечь порчу скважины.
3. Короткая труба будет царапать стенки, слишком длинная при заполнении станет неподъемной.

Параметры заготовки должны обеспечивать пробивающую способность инструмента и возможность вытащить его из скважины.

Клапанные системы для желонки

Основным назначением клапана является обеспечение попадание содержимого шахты внутрь трубы и блокирование выхода наполнения обратно. Элемент должен плотно прилегать, чтобы захватывались не только плотные массы, но и вода.

В желонках крупного размера устанавливаются плоские клапаны из стального листа с уплотнителем. В небольших инструментах используются шариковые механизмы.

Без затвора можно обойтись при бурении грунта легкой структуры, мягкие пластичные слои останутся в полости трубы.

Изготовление шарового клапана

Система представляет собой сужающуюся полость, отверстие в которой закрыто элементом сферической формы. При сбрасывании желонки шар поднимается вверх, при подъеме — опускается вниз.

Конструкция считается самой надежной, но требует изготовления или подбора шара:

1. Элемент должен перекрывать отверстие, куда поступает грязь. Его сечение составляет около 3/4 диаметра обсадной трубы.
2. Тяжелый вес необходим для быстрого опускания и закрытия клапана.

Если не удалось найти подходящий предмет среди старого металлолома, можно выточить его на заказ у токаря.

Однако можно изготовить элемент самостоятельно:

1. Резиновый или пластмассовый мячик разрезается на 2 части.
2. Каждая половина заполняется охотничьей дробью из свинца (или тяжелыми металлическими элементами), смешанной с водостойким клеем.
3. Части склеиваются, стык шлифуется.

После подготовки шарика изготавливается вторая часть клапана. В толстой шайбе из металла вырезается воронкообразная полость. Отверстие должно быть достаточного размера для попадания грунта и закрываться шаром.

Узкая часть вставляется в трубу и приваривается. Шарик забрасывается в трубу, после чего приваривается штопор.

Конструкция лепесткового клапана

Данное затворное устройство является эффективным, но быстро изнашивается. Имеет вид овальной пластины из материала с пружинящими свойствами. Для изготовления используется тонкая сталь, в некоторых случаях — материал на основе высокомолекулярных соединений.

Клапан крепится по центру трубы, его края раскрываются под напором потока грунта. Обеспечивается прохождение в одностороннем направлении. При подъеме створки закрываются.

Для плотного прилегания лепесткового устройства используется уплотнитель из резины или кожи.

Задвижка на пружине является вариантом лепесткового типа затвора, закрытие происходит под действием сильной пружины.

Если нет сварочного аппарата

Изготовление желонки требует сваривания некоторых деталей из металла. При отсутствии необходимого оборудования можно изготовить клапан из пластиковой бутылки.

Такой способ подходит только для очистки дна:

1. Чуть ниже края трубы (на 1-3 см) сверлятся 2 симметричных отверстия.
2. Их сечение должно соответствовать болту, длина которого чуть больше внешнего размера инструмента.
3. Затвор вырезается из пластика. Меньшая ширина эллипсоидной заготовки равна диаметру трубы. Более широкий край — на 2 см больше.
4. В середине элемента сверлятся 4 отверстия. В них формируются 2 проволочных кольца, с помощью которых пластик крепится к болту. Он должен с легкостью перемещаться в кольцах, чтобы не возникало сложностей при очистке инструмента.

К трубе через проделанные отверстия нужно приделать ручку. Для изготовления используется толстая проволока.

Окончательная сборка желонки

Перед началом сборки готовят детализированный чертеж конструкции для предупреждения возможных ошибок.

После подготовки необходимых элементов и приварки затвора к трубе необходимо собрать инструмент, следуя основным правилам:

1. Нижний срез нужно заточить с внутренней стороны. Чтобы предотвратить затупление, его следует закалить.
2. Для вскрытия почвы на срез заготовки привариваются фрагменты металла или прутьев.
3. На верхний срез приваривается петля. При подвешивании на тросе конструкция должна сохранять вертикальное положение.
4. Приваривается металлическая сетка на верхнем срезе.
5. Желонка соединяется с тросом, который заводится на блок, установленный над скважиной.

Перед использованием устройства необходимо изучить поверхность стен шахты.

Схема желонирования с насосом

При сильном загрязнении колодца подъем буровой конструкции требует усилий и времени.

В данном случае можно использовать насос:

1. Обратная сторона корпуса заваривается, делается отвод.
2. Устанавливается соединяющий патрубок для шланга.
3. Оборудование должно быть рассчитано на перемещение среды с механическими примесями. Насос присоединяется к шлангу.

В таком варианте система не требует регулярного подъема инструмента. Для разрыхления желонка лишь приподнимается и опускается.

Особенности бурения желонкой

Для бурения скважин следует использовать лепестковый вид клапана с пружинной фиксацией. В данном случае площадь просвета позволяет максимально заполнить полость трубы за погружение.

Повысить эффективность работ могут следующие рекомендации:

1. В верхней части основного элемента следует проделать окно для облегчения процесса очистки.
2. Подъем инструмента для удаления загрязнений следует осуществлять через каждые пройденные 500-700 см.
3. При бурении сухих слоев почвы их предварительно размягчают подачей воды. На отложениях с высокой плотностью желонку не поднимают выше 10 или 15 см, совершают частые движения. Обсадку рекомендуется заглубить гидравликой.
4. При прохождении гальки или гравия желонку лучше чередовать с долотом для разбивки крупных элементов.
5. При затрудненном прохождении в шахту трубы ее вбивают установленным на площадке грузом.
6. Обсадка должна опережать желонку на 10 см, ее следует погружать постоянно. На песчаных грунтах нельзя допускать превышение этого параметра. При бурении нужно подавать воду, чтобы укрепить стенки скважины. Если песок имеет плотную структуру, что затрудняет попадание в отверстие, используется долото.
7. При обнаружении плывуна необходимо использовать длинный инструмент. При подъеме желонки обсадная труба проворачивается.

Правильный выбор стратегии бурения с учетом особенностей грунта и своевременное укрепление стенок позволяет облегчить строительные работы и повысить их эффективность.