Как работает
Желонка используется при бурении рыхлых, осадочных и сыпучих прод (галечник, песок, гравий и т.п.). Также ее применяют при очистке скважин от ила или песчаных пробок, для увеличения дебета. В любом случае принцип один: снаряд сбрасывается в скважину. Под воздействием силы удара клапан открывается, внутрь попадает какое-то количество грунта. Обычно его немного. Потому ее приподнимают немного вверх, и снова сбрасывают. Так повторяют до тех пор, пока вся внутренность трубы не заполнится.
Полную желонку достают, переворачивают вверх дном и высыпают грунт. Вот тут и пригодится отверстие в боку: через него чистить легче и можно дотянуться рукой до клапана.
Резко сбрасывая желонку в скважину, в нее набирают грунт. Клапан мешает ему высыпаться обратно
Эта технология называется ударно-канатной (понятно, почему). И бурение, и чистка требуют многократного повторения этой операции. Только для очистки скважины может понадобится несколько дней работы — от двух-трех до семи-восьми, а для пробивки и того больше.
Работа тяжелая: если для чистки скважины достаточно отрезка трубы длинной в один метр, то для бурения ударно-канатным методом желонка бывает 2-4 метров. Причем чем тяжелее получается снаряд, тем лучше: более эффективно рыхлится и добывается грунт, быстрее бурится скважина.
Чтобы сделать работу немного легче, ставят треногу, канат пропускают через систему блоков. Такая установка даже без наличия привода делает работу намного легче.
Тренога для желонки
Иногда самодельная желонка получается недостаточно тяжелой: сила удара получается незначительной и работа идет медленно. В этом случае требуется утяжеление. Есть несколько способов утяжеления:
- Залить верхнюю часть трубы бетоном.
- Перед желонкой прикрепить груз (как на фото выше). Только учите, что соединение должно быть прочным, но подвижным.
- Изготовляя желонку своими руками, использовать толстостенную трубу. Если найдете с толщиной стенки в 1 см, никакие другие способы утяжеления нужны не будут: снаряд будет тяжелый.
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.
Чтобы быстрее пробурить шахту, рекомендуется использовать специальную треногу с блочной системой, через которую пропускается подъемный трос.
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.
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:
- В верхней части основного элемента следует проделать окно для облегчения процесса очистки.
- Подъем инструмента для удаления загрязнений следует осуществлять через каждые пройденные 500-700 см.
- 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.
- При прохождении гальки или гравия желонку лучше чередовать с долотом для разбивки крупных элементов.
- При затрудненном прохождении в шахту трубы ее вбивают установленным на площадке грузом.
- 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.
- 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.
Процедура чистки колодца желонкой: поэтапно
Для чистки скважины своими руками предварительно нужно все подготовить и открыть к ней доступ, чтобы процесс был удобным. Как правило, данную методику применяют в том случае, если в источнике стала пропадать вода или снизился ее уровень, сделать ее реставрацию не так сложно.
- Как все освобождено приступаем к этапам чистки. Первым делом фиксируем к дуге конструкции прочный трос, его роль может сыграть толстый капроновый канат. Постепенно опускаем желонку в загрязненный источник.
Сварка желонки для скважины
В отдельных случаях есть возможность изготавливать клапан для чистки плоского типа, но он не всегда отличается эффективностью работы.
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:
- Чуть ниже края трубы (на 1-3 см) сверлятся 2 симметричных отверстия.
- Их сечение должно соответствовать болту, длина которого чуть больше внешнего размера инструмента.
- Затвор вырезается из пластика. Меньшая ширина эллипсоидной заготовки равна диаметру трубы. Более широкий край — на 2 см больше.
- 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.
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.
Выбор: с фильтром или без?
Чтобы предотвратить попадание в скважину загрязнений, внутрь ствола устанавливают вторую трубу со скважинным фильтром. Его изготавливают из длинного отрезка трубы, диаметр которой должен быть меньше, чем диаметр обсадной трубы. Верхнюю часть трубы используют под сальник, а в средней части проделывают множество отверстий.
На отрезке трубы, из которой изготавливают фильтр для скважины, следует проделать ряд частых и достаточно больших отверстий. Такая перфорация обесчпечит быстрое поступление отфильтрованной воды в скважину
Перфорированный участок закрывают сеткой галунного плетения, но в крайнем случае подойдет и обычная мелкоячеистая сетка, например, с параметрами 0,2Х0,13. Сетку можно зафиксировать проволокой.
Нижняя часть фильтра представляет собой отстойник, там перфорация не нужна. Если в скважину, устроенную шнековым способом, можно спустить фильтр с помощью соединенных между собой штанг, то при выполнении ударно-канатного бурения фильтр доставляют с помощью металлического троса.
Перфорированный фильтр для скважины следует закрыть металлической сеткой галунного плетения и зафиксировать проволокой из нержавеющей стали. Вместо сети галунного плетения можно взять обычную, достаточно мелкую сетку
Это не позволяет прижать фильтр с силой, чтобы обеспечить герметичность конструкции при соединении с сальником. В таком случае можно эффективно использовать ПСУЛ – предварительно сжатую уплотнительную ленту. Этот материал широко применяется при монтаже ПВХ окон.
Такую ленту следует намотать на край фильтра и сразу же опустить в шахту, поскольку ПСУЛ довольно быстро расширяется. Если фильтр опущен немедленно после наматывания ленты, она расширится в низу и обеспечит надежную герметизацию фильтра. После того, как фильтр опущен вниз, обсадную трубу аккуратно поднимают вверх.
ПСУЛ – предварительно сжатая саморасширяющаяся уплотнительная лента используется при монтаже окон ПВХ, но подходит для создания сальника скважинного фильтра. Нужно намотать ПСУЛ примерно на 30 см в верхней части фильтра и сразу же опустить его в скважину
При этом большая часть фильтра должна оказаться ниже уровня края обсадной трубы. Для подъема трубы можно использовать два пятитонных домкрата. Вынутую на поверхность часть трубы срезают или отвинчивают. Чтобы хомут не скользил, к выступающему куску трубы приваривают куски арматуры.
Ударно-канатный способ бурения позволяет создать бесфильтровую скважину. Чтобы обустроить ее таким образом, необходимо опустить обсадную трубу ниже водоносного слоя примерно на 0,5 метра. При “мокром” шнековом или колонковом бурении затруднительно бывает извлечь из скважины керн. Желонка легко извлекает рыхлые, насыщенные водой обломочные породы.
Схема устройства бесфильтровой скважины: 1 – скважина; 2 – водоносный – горизонт; 3 – водоприемная воронка; 4 – кровля; 5 – обсадная колонна; 6 – песок; 7 – полость, образованная в процессе откачки песка эрлифтом
После того, как обсадная труба прочно установлена, в скважину опускают два шланга. По одному из них в скважину подается поток воды, а по второму с помощью компрессора нагнетают воздух. Таким образом, получается так называемый эрлифт, а поток воды предотвращает образование песчаной пробки.
В результате по обсадной трубе пойдет смесь воды, песка и воздуха, которую необходимо слить в отдельную емкость. Когда смесь отстоится, следует измерить объем намытого из скважины песка. Согласно справочникам, каждый кубический метр такого песка равен примерно 4,5 кубометрам дебита.
С колонковым и шнековым способом бурения водозаборной скважины познакомит другая статья, с которой мы советуем ознакомиться.
Как сделать подшипник на желонку: традиционный способ
Металлический шар, который погружается внутрь трубы, замурованный с обеих сторон и называют подшипником. Иногда подобное приспособление трубно найти, но его можно собрать своими руками.
Для этого запаситесь свинцовой дробью. Также для этого подойдут обычные подшипники от чего-либо. Теперь возьмите детский мячик подходящего диаметра и разрежьте его на две половины. После засыпьте материал и смажьте все клеем по железу (продается в специализированных магазинах), и соединяем обе половинки между собой.
Шарик на желонку для скважины
Как только приспособление подсохло и надежно зафиксировалось, снимаем резину и шлифуем получившийся элемент на станке. Потом его можно использовать для желонки. Не стоит полагать, что самодельная конструкция окажется хлипкой. Этот подшипник прослужит немало лет.
Виды скважин
На схеме показаны горизонты, с которых отбирается вода различными скважинами.
Скважины для добычи воды бывают двух типов. Отличаются они глубиной бурения.
Артезианские
Артезианские скважины, забирающие воду из более глубоких слоев, расположенных в толще известняковых пород, обычно используют для обеспечения водой населенных пунктов. Глубина их велика, как правило, а бурение накладно для частных лиц.
Помимо самого процесса бурения, для таких сооружений необходимо получать лицензию на недропользование, что сложно для частного лица, да и с документами на разрешение бурения здесь много хлопот. В результате цена обустройства артезианской скважины становится значительно выше, чем песчаной.
Песчаные
Для водоснабжения частного дома или дачи используются скважины, которые забирают воду из первого водоносного слоя, который расположен в слое песка или гравия. Скважины эти называют песчаными.
Большинство частников используют для водоснабжения своих участков песчаные скважины. Заиливание такой скважины может происходить вследствие наличия в водоносном слое ила и песка относительно тяжелой фракции. Эти частицы не поднимаются, а оседают на дне устройства, снижая скорость подъема воды.
Рекомендации по выбору
Выбирая обратный клапан, следует учитывать целый ряд параметров. Сюда, в частности, относятся:
- интенсивность воздушного потока, который будет транспортироваться по системе;
- производительность воздухообменного устройства, на который будет устанавливаться обратный клапан;
- мощность устройства выкачки воздуха, в качестве которого может выступать компрессор или вентилятор;
- степень загрязнения рабочей среды, которая будет транспортироваться по элементам создаваемой системы;
- температурный режим эксплуатации.
Как правильно чистить скважину желонкой?
С помощью длинного и прочного шнура (тросика) в скважину опускают желонку, добираясь до самого дна. Затем приподнимают инструмент на полметра от поверхности дна вверх, и резко опускают. При этом шар, подскакивая вверх под воздействием гидроудара, открывает отверстие, имеющееся в дне желонки, сквозь которое в трубу попадает вода, перемешанная с песком и илом. Затем шар опускается и закрывает отверстие. Для более полного заполнения желонки подобные движения повторяют три-четыре раза, после чего начинают медленно и плавно, не допуская рывков, поднимать инструмент наверх. Содержимое желонки выливается, и ее вновь опускают в скважину. Для облегчения работы по подъему желонки можно сконструировать ворот.
По вышеописанному способу изготавливается желонка для скважины, имеющая шариковый клапан. Такая конструкция клапана позволяет поднимать наверх воду с мелкими взвесями ила и песка, а также мелкие камушки и куски ржавчины.
Существуют, однако, и другие способы изготовления клапана. Например клапан плоской формы:
Для конструирования такого плоского клапана потребуется сварка и инструмент, который есть у любого мастера. Некоторые умудряются смастерить клапан даже из пластиковой бутылки.
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.
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.
Желонка для чистки скважины своими руками: инструкция и чертежи
Для работы подготавливают:
- Отрезок трубы.
- Металлический шарик (диаметр = 2/3 диаметра трубы).
- Шайба (внутреннее отверстие такого размера, чтобы не проходил шарик).
- Проволока или стержень для ограничителя.
- Сварка и электроды.
- Болгарка.
- Тросик.
- Петля для тросика.
Чертеж желонки с шариковым клапаном
Ход работы:
- В верхней части делаются прорези для слива.
- Шайба вставляется в нижнюю часть и приваривается по кругу.
- Через верхнее отверстие опускается шарик.
- На высоте 3-4 радиусов шарика, устанавливается ограничитель. Для этого просверливаются отверстия, продевается насквозь штырь, а концы привариваются или расклёпываются.
- Для лучшего врезания в почву нижний край заготовки можно заточить или сделать на нём клыки. Высота «клыков» не должна быть слишком маленькой, чтобы шарик не выступал, но и не слишком большой, иначе внутрь за раз попадёт мало грунта.
- В верхней части делается петля для крепления тросика.
Лучше использовать стальной тросик, а не верёвку. Она может перетереться и достать инструмент будет мало шансов. А значит, и бурить придётся на новом месте!
Утяжеление
Если самодельная желонка вышла слишком лёгкая и работа продвигается медленно, можно утяжелить прибор. И для этого есть два варианта:
- Закрепить на желонке груз, например, кусок подобной трубы.
- В верхней части инструмента залить бетонную «пробку».
А лучше сразу использовать метал толщиной 1 см, тогда никакое утяжеление не понадобится.
Технология изготовления
Схема изготовления зависит от разновидности оборудования.
Изготовление желонки с шаровым клапаном
Бурение скважины желонкой с шаровым клапаном более простое и удобное. Для изготовления такого оборудования потребуются:
стальная труба;
Диаметр трубы для изготовления корпуса желонки должен быть на 2 – 3 см меньше диаметра обсадной трубы скважины. Оптимальная длина трубы составляет 80 – 100 см.
- воронка;
- листовой металл;
- стальной шар, подходящий по диаметру;
- металлический трос или прочный канат для подъема оборудования.
Из инструментов потребуются:
- болгарка;
- сверлильный станок (возможно использование дрели);
- сварочный аппарат с набором электродов.
Процесс изготовления оборудования следующий:
- на первой стадии разрабатывается чертеж конструкции, что позволяет избежать большого количества ошибок при дальнейшем изготовлении;
- из листового металла сооружается посадочное место для шара, которое одновременно является переходником для трубы. Для этого:
- в центре листа проделывается отверстие, размерами чуть более диаметра шара;
- из листа изготавливается воронка, широкая часть которой равна диаметру трубы, предназначенной для изготовления корпуса желонки;
- стыковочный шов проваривается;
- корпус изделия зачищается от заусенцев и остатков сварки;
Посадочное место для шара
- в основании трубы, предназначенной для корпуса желонки, изготавливаются зазубрины;
Достаточно изготовить зубья высотой 3 – 4 см.
Изготовление зубьев для бурения
- на высоте в 3 – 4 диаметра шара устанавливается ограничитель хода. Самый простой и быстрый способ изготовления ограничителя заключается в просверливании на трубе отверстия и установки обыкновенного болта;
- воронка стыкуется с трубой методом сварки;
- в боковой части корпуса проделывается отверстие, предназначенное для облегчения выемки грунта (ила);
- изготавливается крепление для троса. Возможны два варианта крепления:
- приваривание проушин;
- просверливание отверстий;
Изготовление крепежных элементов для троса
- по бокам привариваются несколько крюков, которые потребуются для извлечения оборудования из обсадной трубы в случае обрыва троса.
Более подробно процесс изготовления желонки с шаровым клапаном представлен на видео.
Изготовление желонки с плоским клапаном
Процесс изготовления желонки с плоским клапаном отличается исключительно технологией производства запорного элемента. Клапан можно изготовить:
- из листового железа;
- из пластика;
Виды клапанов
Клапан из пластика менее прочный и долговечный и не может использоваться при необходимости бурения/углубления скважины. Устройство допустимо только для проведения работ по очистке.
Изготовление металлического клапана в виде отдельной вставки производится по следующей схеме:
- в кусок трубы высотой 10 – 15 см и диаметром, соответствующим диаметру трубы, предназначенной для корпуса желонки, вставляется отрезанный по соответствующим размерам лист металла;
- производится фиксация металла пружинными петлями с помощью сварки.
Схема изготовления желонки с плоским металлическим клапаном
Пластиковый клапан изготавливается в следующей последовательности:
- в нижней части трубы просверливается сквозное отверстие, в которое вставляется болт;
- из пластика вырезается овал, меньшая сторона которого равна диаметру трубы желонки, а большая больше диаметра трубы на 2 см;
- производится фиксация пластиковой пластины к болту, например, при помощи прочной проволоки.
Самостоятельное изготовление желонки позволяет не только сделать прочный инструмент, но и значительно сократить денежные расходы. Средняя стоимость комплектующих для оборудования варьируется в пределах 1 000 – 3 000 рублей, а стоимость готового инструмента начинается от 18 000 рублей.
Клапанные системы для желонки
Схема изготовления желонки для скважины.
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:
- Элемент должен перекрывать отверстие, куда поступает грязь. Его сечение составляет около 3/4 диаметра обсадной трубы.
- 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:
- Резиновый или пластмассовый мячик разрезается на 2 части.
- Каждая половина заполняется охотничьей дробью из свинца (или тяжелыми металлическими элементами), смешанной с водостойким клеем.
- 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.
Использование желонки при бурении
При устройстве скважин в рыхлых, обломочных, сыпучих породах, наполненных водой, также можно использовать желонку. Правда, в этом случае инструмент делают длиннее (до 3-4 м), чтобы захватывать и поднимать наверх больше породы за один прием. Клапан выполняют из стальной пластины.
Для уплотнения используют кожу или резину. Вместо троса применяют буровые штанги, для изготовления которых берут штанги газовые трубы, диаметр которых составляет 33, 42 или 48 мм. Известны случаи, когда бурение скважины желонкой ударным способом осуществлялось с помощью деревянных штанг, оснащенных металлическими наконечниками. Для изготовления буровых штанг использовали тонкослойную ель, ясень, дуб или лиственницу.
Как видите, изготовить желонку для периодической чистки неглубокой скважины можно и своими силами. Хотя в продаже имеются и заводские модели. С помощью данного приспособления можно поддерживать скважину в исправном, рабочем состоянии и не оставлять дом без воды. Помните, что постоянный забор воды препятствует заиливанию скважины, а значит, и чистить ее придется реже.
Промышленный воздух
Промышленный воздух имеет широчайший диапазон применений — от транспортировки насыпных грузов (пневматическая подача цемента, гипса, песка и др.) до использования на предприятиях обрабатывающей промышленности. Здесь малые и средние компрессоры сжимают воздух до давления в 1 МПа. Число ступеней – одна, редко две. Достаточно часто встречается высокая частота вращения – до 1 800 об/мин. В зависимости от назначения компрессора цилиндры могут быть как со смазкой, так и без нее («сухими»). Клапаны компрессоров должны функционировать надежно, несмотря на большую частоту вращения, высокую температуру и возможное загрязнение воздуха инородными частицами.
Принцип действия
Работа желонки для бурения домашних скважин на воду основана на применении энергии гравитационного притяжения. Тяжелое изделие резко сбрасывают с определенной высоты. При ударе о дно шахты края трубы разрыхляют грунт, если желонка применяется как буровая установка, или скопившиеся на дне ил и песок – при производстве работ по очищению источника.
Разрыхленные массы открывают клапан и заполняют внутреннюю полость изделия, а при подъеме устройства он закрывается. После нескольких бросаний и подъемов приспособление вынимают из скважины, удаляют из него грунт с загрязнениями, повторяют цикл до полного очищения или получения шахты требуемой глубины.
Особенности бурения желонкой
Бурение с помощью желонки — популярный, хотя и довольно трудоемкий способ создания скважины. Не всякое устройство этого типа, пригодное для прочистки скважины, справится с выемкой большого количества плотного грунта. Для бурения следует использовать достаточно длинную желонку — около четырех метров.
Для бурения скважины желонкой используют довольно большие устройства, длиной до четырех метров. Применение таких тяжелых устройств требует специальной подъемной техники
Здесь уместнее разновидность лепесткового клапана, представляющая собой пластину, которая фиксируется специальной пружиной. С ее помощью в корпусе создается просвет, площадь которого почти равна площади среза желонки. Это позволяет пропустить в корпус желонки максимальное количество грунта за каждое погружение.
Вынимать плотный грунт из длинной и узкой желонки не всегда просто. Чтобы упростить эту задачу в верхней части трубы проделывают специальное окно, предназначенное для более эффективной и быстрой очистки устройства. Если бурить предстоит песчаные породы, освободить желонку будет проще.
Для бурения скважины с помощью желонки нужно устройство с большим просветом внизу и достаточно длинным корпусом, чтобы вынимать много грунта за один прием
При бурении желонкой разных типов пород есть свои особенности. Вот несколько полезных рекомендаций:
- На песчаных грунтах не следует погружать желонку более, чем на 10 см без обсадной трубы. Вообще обсадке положено на 10 см опережать желонку.
- При бурении песчаного грунта в ствол подают воду, чтобы дополнительно укрепить стенки.
- Если мокрый песок в процессе работ чрезмерно утрамбован и в желонку не попадает, используют специальное долото.
- Погружение обсадной трубы во время бурения выполняют постоянно.
- По плывунам используют желонку длиной два метра и более с надежным плоским клапаном и кожаным уплотнителем.
- Поднимая желонку на плывуне, нужно обсадную трубу не только опускать, но и проворачивать, эту работу удобнее выполнять вдвоем или втроем.
- Если обсадная труба не входит в шахту, ее опускают под давлением, для чего сверху ставят площадку, на которую кладут груз.
- При бурении слоев гравия и гальки иногда чередуют использование долота, которым разбивают крупные включения, и желонку для выемки разбитого грунта.
- На плотных отложениях желонку приподнимают всего на 10-15 сантиметров, а движения совершают часто.
- При проходке плотных пластов обсадку заглубляют гидравликой или кто-либо периодически стоит на площадке, установленной на обсадную трубу.
- Сухие слои смягчают, подавая в шахту воду.
- На очень мягких пластичных грунтах клапан не всегда нужен, порода остается в желонке и без него.
- Желонку необходимо поднимать после проходки каждых 0,5 — 0,7 м, чтобы не надорваться при подъеме заполненного до предела корпуса.
Как и при других методах бурения, используя желонку, следует учитывать индивидуальные особенности грунта, на котором выполняются работы. Правильная стратегия и своевременное обсаживание стенок ствола обычно позволяет вполне успешно создать рабочую скважину.