Существуют различные способы бурения и очистки скважин. Как правило, этот процесс требует использования специального оборудования и спецмашин, но существуют и более простые и доступные методы, как устройство желонки для скважин.
С помощью оборудования можно своевременно очищать водозаборный ствол. Также, ее используют для бурения скважин ударно-канатным способом в сыпучих породах, водоносных слоях.

Характеристика устройства

Сегодня, подобный важный инструмент можно приобрести в готовом виде. Но в принципе, его можно изготовить самостоятельно. Естественно, что в таком случае, цена на такой инструмент и в конечном итоге на саму работу будет значительно ниже, чем при других способах бурения.
Рассмотрим подробнее устройство:

• Желонка для колодца, это обычный отрезок трубы, имеющий определенный диаметр, размер и оснащенный специальной клапанной системой.
• Благодаря этому осуществляется полноценная очистка всей водозаборной трубы из металла. Это обусловлено тем, что мусор из самой скважины попадает в клапанную систему и затем удаляется из нее.

Чистка скважины желонкой может осуществляться по определенной технологии:

• Благодаря достаточно большому собственному весу, желонка опускается по водозаборной трубке.
• Прочистка производится множественными циклическими опусканиями и подъемами инструмента.

Желонка выполняет сразу две главные функции:

• Пробивку водозабоной скважины.
• Накапливание грязи и мусора из скважины.

Примечание. Это довольно трудоемкий способ очистки самой скважины, но на сегодняшний день, он является наиболее экономичным и безопасным.

Одним из основных достоинств является то, что процедуру прочистки скважины с помощью желонки можно также выполнять самостоятельно. Для полноценной необходим лишь сам инструмент и длинный прочный трос.

Желонка для чистки скважины: самостоятельное исполнение

Чтобы разобраться, как сделать желонку для чистки скважины, необходимо знать и основные правила расчета его размеров и габаритов.
Основными — изначальными размерами можно считать:

• Длина трубы, которая должна выбираться в соответствии с длиной всей водозаборной трубы, поскольку излишняя длина может существенно утяжелить конструкцию, а это считается одной из самых основных причин заклинивания желонки при работах.
• А слишком короткая длина всех труб считается основной причиной довольно существенных перекосов во время перемещения.
• Это наружный диаметр. Его нужно подобрать таким образом, чтобы он был немного поменьше, чем весь внутренний диаметр в скважинной трубе.
• Среди дополнительных размеров, особое внимание необходимо уделить размерам толщины стенок. От этого во многом зависит процесс полноценной очистки.

Совет. При относительно толстых стенках увеличивается пробивающая инерция, правда существенно утяжеляется процесс работы. Наиболее оптимальной величиной является толщина стенок от 2 мм и до 4 мм.

Две основные системы клапанов

В настоящее время, желонка для чистки скважины изготавливается с различными клапанными системами, которые отличаются своими конструкционными особенностями, что хорошо видно на фото. Самыми распространенными являются лепестковые клапаны и клапаны в виде шара.
Рассмотрим подробнее:

• Первый вариант отличается эффективностью и простотой в изготовлении. Чаще всего, лепестковый клапан делают из полимерного материала или тонкой пружинной стали.
• Принцип действия клапана аналогичен принципу действия «шторок», благодаря которому и обеспечивается пропускание потока грязи только в одностороннем направлении. Основным недостатком такой системы является ее недолговечность.
• Конструкция с клапаном, изготовленная в виде шара и считается самой надежной, но требует специального изготовления или подбора металлического шара нужного размера. Как предписывает инструкция, его размер должен составлять от 2\3 до 3\4 внутреннего диаметра самой желонки.
• Желонки могут различаться между собой по конструкциям различных клапанов. Наиболее доступной и простой моделью является та, которая имеет плоский откидной металлический клапан.

Примечание. Все клапаны удерживаются с помощью обыкновенной петли.
Его полное закрытие, а также открытие осуществляется аналогично двери. Герметичность обеспечивается благодаря использованию специальных резиновых уплотнителей.

Кроме этого, существует несколько вариантов создания шара для желонки:

• Но для того, чтобы создать шар для желонки, необходимы специальные навыки и оборудование, которым пользоваться может только человек, имеющий опыт и квалификацию.
• Но важно очень точно подобрать размеры, которые напрямую зависят от типа желонки. Вся полость трубы прикрывается решеткой, есть отверстие, с помощью которого закрывает весь подвижный шар.

При сбрасывании желонки во внутрь забоя, под тяжестью грунта, шар выталкивается сразу вверх желонки, а полость кроме этого может заполняться земельной породой. При осуществлении подъема инструментов тяжелый металлический шар снова падает к низу, а также частично прикрывает все металлическое решетчатое отверстие.

Процесс очистки скважин под воду желонкой

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.).
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.

Примечание. Принцип ударно-канатного метода бурения заключается в подъеме и опускании забивочного стакана или желонки в самое дно скважины. В результате этого, происходит врезание и захват грунта с дальнейшей его выемкой.

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.

В индивидуальном водоснабжении основными источниками воды являются колодцы и скважины, бурение последних более выгодно с финансовой точки зрения и не имеет альтернатив при большой глубине залегания водоносного пласта. Главная проблема скважинных источников — заиливание при длительном простое или с течением времени, для освобождения забоя от илистых загрязнений из смеси песка и глины часто используется желонка для чистки скважины, сделанная самостоятельно.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

Для устранения скоплений ила и песка из источника воды можно сделать желонку для чистки скважины своими руками.

Очистка скважины базируется на гравитационном принципе.

Желонка изготавливается из довольно тяжелой металлической трубы и под действием своего веса во время свободного падения сбивает со стен скважины все отложения.

Самодельную желонку используют не только для чистки, но еще и для бурения скважин.

Процесс чистки скважины желонкой:

• Привяжите к концу желонки крепкую веревку или трос. Для работы со скважиной большой глубины используйте подъемное устройство, например, ворот;
• Опустите желонку в отверстие, она должна опуститься под тяжестью собственного веса;
• После того как устройство достигнет дна, резко приподнимите приспособление на 50-60 см и снова отпустите;
• Благодаря сопротивлению жидкости во время нисходящего движения открывается обратный клапан;
• При ударе со дна поднимается ил и песок, образованная таким образом взвешенная смесь попадает через обратный клапан внутрь желонки и происходит очистка скважины;
• Нескольких ударов хватает для заполнения желонки, после чего ее равномерно, без рывков поднимают и освобождают;
• При необходимости повторите операцию. Имейте в виду, одна такая очистка обеспечивает удаление 0,3-0,4 кг песка, что позволяет освободить примерно 3 см дна (цифры указаны для скважины среднего размера).

Не забывайте, что для поддержки работоспособности скважины желательно осуществлять забор воды постоянно, без длительных перерывов.

В этом случае заиливание дна происходит очень медленно, благодаря этому значительно увеличится срок эксплуатации скважины и заниматься прочисткой почти не придется.

Посмотрите на видео выше, в котором показана очистка скважины с помощью желонки.

Самой простой разновидностью желонки, которую можно сделать своими руками, считается устройство с обратным клапаном.

Главный элемент желонки – это толстая труба длиной 0,6-2 м, с диаметром по размеру скважины.

В верхней части трубы нужно сделать приспособление для крепления веревки, в нижней части — башмак с обратным клапаном и режущим краем.

Клапан можно изготовить одним из двух способов: с откидной крышкой или с шариком.

Чтобы изготовить желонку для чистки скважины, потребуется чертеж, сварочный аппарат, болгарка, трос, решетка, толстая металлическая труба, клапан.

Оптимальное сечение трубы – на 2-3 см меньше диаметра скважины. Специалисты рекомендуют использовать трубу с толщиной металла 3-4 мм.

Желонка с более легкими стенками не сможет обеспечить необходимую ударную силу для рыхления грунта. Для изготовления башмака используйте трубу такого же или немного большего диаметра.

На нижней части башмака нужно сделать режущую кромку или приварить два металлических клыка.

Когда желонка для скважины соприкоснется с дном, острые зубцы будут рыхлить застоявшиеся иловые отложения, благодаря чему и будет происходить очистка водозаборной скважины.

Башмак прикручивается к основной части на резьбовое соединение.

Изготовление обратного клапана

Что касается шаровидного клапана, его можно заказать токарю или изготовить своими руками. Диаметр шара должен составлять примерно 3,4 сечения трубы.

Если нет возможности выточить металлический шарообразный клапан, то можно его сделать самостоятельно.

Приобретите мячик из пластмассы или резины, разрежьте его пополам и заполните свинцовой дробью, смешанной с качественным водостойким клеем.

Высушите заготовки, склейте их друг с другом и зашлифуйте. Для нижней части желонки с шариковым клапаном используется шайба, отверстие которой должно быть меньше, чем диаметр шарика.

Полученный таким образом клапан работает не хуже, чем выполненный из цельного куска металла, но срок его использования ограничен. Эксплуатационный ресурс такого клапана напрямую зависит от качества клея.

Верх трубы нужно ограничить решеткой, не позволяющей шарику выйти за пределы конструкции.

Дно желонки закрывается шайбой, получается своеобразная обратная воронка, препятствующая выпадению шара.

При сбрасывании устройства вниз на шар действует сила сопротивления воды, вследствие чего он поднимается, желонка наполняется взвесью воды, песка, ила и происходит очистка скважины.

При подъеме шар снова падает и перекрывает отверстие.

Очистка с помощью такого клапана считается самой надежной, так как в его устройстве нет ни одного шарнирного соединения, способного поломаться в самый неподходящий момент.

Ниже показан чертеж желонки для бурения и чистки скважин с шариковым клапаном.

Плоский клапан делают из стали, для лучшей герметичности устройства конструкцию можно уплотнить резиной или кожей. Посмотрите на приведенный ниже чертеж плоского стального клапана.

Обратите внимание на устройство закрывающей петли, которая не позволяет крышке клапана застрять в открытом положении.

Есть более простой вариант плоского клапана, который легко изготовить своими руками. Пластина клапана закрепляется любым шарнирным соединением.

Сверху к откидной крышке приваривается стержень, не позволяющий клапану подниматься больше, чем на 70-80°.

Ниже можно посмотреть фото и чертеж стального обратного клапана.

Бурение скважины с помощью самодельной желонки

С помощью желонки, изготовленной своими руками, можно не только прочищать, но еще и бурить новые скважины.

Бурение ударным способом применяется повсеместно, так как является наиболее простым и доступным способом наладить добычу воды на собственном участке.

Основное преимущество ударной разработки – это возможность провести все работы своими руками, и самое главное, без применения тяжелой техники.

Бурение возможно не во всех почвах, а только в обломочных, рыхлых, сыпучих и водянистых грунтах. Для бурения необходима желонка для скважины с трубой длиной 3-4 м.

Это позволит захватывать большее количества грунта.

Для уплотнения используется резина или кожа. Специалисты советуют во время бурения трос заменить штангой из газовой трубы диаметром 33, 42 или 48 мм. Хотя для работы в песке можно оставить и трос.

При острой необходимости можно сделать буровую штангу из древесины дуба, ясеня, лиственницы или ели. Деревянные штанги, сделанные своими руками, оснащают металлическим наконечником.

Следует отдавать отчет, что дерево ощутимо проигрывает металлу по прочности и износостойкости. Поэтому будьте готовы к тому, что деревянную штангу придется вскоре менять на более надежное приспособление.

Бурение происходит аналогично процессу прочистки скважины. При опускании устройства в почву клапан открывается и во внутреннюю часть трубы попадает грунт. Во время подъема клапан становится на место.

После того, как желонка достигнет дна, ее нужно приподнять на несколько метров и снова опустить.

Эта операция повторяется несколько раз, пока труба не заполнится, после чего устройство извлекается из скважины, грунт вынимается.

Для бурения и извлечения трубы из скважины необходимо использовать хотя бы простейший подъемный механизм, например, колодезный ворот или небольшую ручную лебедку.

Труба, заполненная грунтом, значительно тяжелее, и если извлекать ее рывками, то обвалятся стенки отверстия.

Чтобы предотвратить осыпание почвы, желонку лучше изготовить из обсадной трубы для забивания скважин. Башмак лучше сделать конусовидной формы.

Диаметр башмака должен быть меньше сечения обсадной трубы.

Посмотрите на видео выше процесс бурения желонкой скважины в песочном грунте.

Многие владельцы дачных участков для осуществления бесперебойной подачи воды в условиях отсутствия центрального водоснабжения используют скважины. Для любой скважины рано или поздно наступает время, когда необходимо проводить ее техническое обслуживание. Это обусловлено тем, что со временем источник воды подвергается заиливанию, в результате чего снижается его дебит.

Удалить песок, ил и ржавчину со дна колодца можно с помощью спецмашины, помпы или инжекторного пистолета. Но такое оборудование не всегда доступно, а покупать его для частного пользования нецелесообразно из-за достаточно высокой стоимости. Альтернативным устройством для очистки скважины является желонка, которую без особых усилий можно сделать самому. Поэтому далее будет рассмотрено, как сделать желонку в домашних условиях.

Конструктивные особенности желонки

Желонка – это устройство, которое используется:

1. Для ударно-канатного бурения в сыпучих грунтах, водоносных слоях и плывунах, когда земля не способна удержаться в полости забивного стакана.
2. Для осуществления очистки скважин от ила и песка, которые со временем оседают на их дне.

Рисунок 1. Плоский откидной клапан имеет петлю, к которой крепится шнур, позволяющий открывать и закрывать клапан.

Желонка представляет собой трубу, длина которой варьируется от 0,6 до 2,0 м, а диаметр соответствует диаметру колодца. В верхней части данного приспособления имеется петля для крепления веревки, а в нижней – башмак с режущей кромкой и обратным клапаном. Именно наличие обратного клапана позволяет илу оставаться внутри желонки. С помощью режущей кромки осуществляется врезание в грунт, что позволяет за 1 раз достать больше ила и песка. Обычно башмак крепится к трубе с помощью резьбового соединения, что позволяет при необходимости легко проводить его замену.

Клапан может быть сконструирован различными способами. На рис. 1 представлен плоский откидной клапан, который является самым простым вариантом. Он оснащен петлей, к которой крепится шнур, что позволяет закрывать и открывать его, как обыкновенную дверцу. Для лучшей герметичности клапан может быть оборудован резиновым уплотнителем.

Другим способом создания клапана является использование шарика. В полости такой желонки размещена решетка, через которую проходит ил и песок. Когда устройство опускают в скважину, грунт выталкивает шарик из входного отверстия, а когда его поднимают на поверхность, шар под действием силы тяжести опускается, закрывая отверстие.

Инструменты и материалы для конструирования желонки

Достаточно просто. Перед началом работ следует приготовить требуемые инструменты и материалы. Для этого можно использовать подручные средства или же приобрести все необходимое в магазине.

Обычно для изготовления желонки применяется:

• сварочный аппарат;
• болгарка (ножовка по металлу);
• металлическая труба требуемого диаметра;
• металлический трос;
• шайба с ровной поверхностью;
• металлическая решетка;
• резиновый мячик (металлический шар);
• дробь или шарики от подшипников, клей (при необходимости).

Основным элементом конструкции является металлическая труба, от правильного подбора размеров которой будет зависеть эффективность проведения очистки скважины. Выбирая трубу, следует обращать внимание на ее наружный диаметр, потому что чем с меньшим зазором она будет входить в колодец, тем качественнее будет осуществляться его очистка . При этом недостаточный зазор может привести к заклиниванию желонки. Длина трубы также является важным параметром, так как слишком короткий отрезок трубы будет передвигаться по скважине с перекосами, а слишком длинная труба значительно усложнит процесс ее подъема на поверхность. Поэтому наружный диаметр трубы для желонки рекомендуется выбирать на 2-3 см меньше диаметра скважины, а ее длина может быть в пределах 0,6-2,0 м, в зависимости от наружного диаметра.

Не менее важным параметром является и толщина стенки трубы, которая существенно влияет на процесс очистки скважины.

Чем толще будет стенка, тем тяжелее будет желонка, что позволяет увеличить ее пробивающую инерцию.

С другой стороны, слишком толстая труба при большой длине может привести к избыточной массе, что значительно усложнит процесс осуществления очистительных работ. Поэтому рекомендуется использовать трубу с толщиной стенки около 2-4 мм.

Не менее важным элементом конструкции является шаровидный клапан, изготовление которого потребует поиска металлического шара соответствующего диаметра (не менее 2/3, но не более ¾ внутреннего диаметра трубы). Обычно его диаметр составляет 40 мм. Такой шар можно заказать токарю, купить в магазине или сделать своими руками. Если вы выбрали последний вариант, то вам необходимо приобрести в магазине детских игрушек пластмассовый или резиновый мячик требуемого диаметра, а в магазине охотничьих товаров – свинцовую дробь. Если нет возможности купить дробь, вместо нее отлично подойдут шарики из подшипников. Мячик разрезается пополам, дробь в подходящей емкости перемешивается с водостойким клеем, после чего данной смесью заполняют обе половинки мячика. После высыхания оба полушария шлифуют и склеивают между собой. Прочность такого шарика напрямую будет зависеть от используемого клея.

Изготовление желонки своими руками

Для создания желонки не понадобится много времени. Ее можно сделать всего за несколько часов. Всю работу условно можно разбить на несколько этапов:

1. К нижней части подготовленной трубы с помощью сварки крепится толстая шайба, которая будет выполнять функцию дна изделия. При этом седло отверстия должно идеально подходить под диаметр шара.
2. К верхней части трубы приваривается металлическая решетка, которая не позволит шарику вылетать из желонки. Также в верхней части нужно сделать крепление, к которому будет фиксироваться металлический трос.
3. Для увеличения эффективности желонки к ее нижнему краю можно приварить несколько прочных металлических клыков, с помощью которых будет производиться рыхление ила и песка.
4. К изготовленной конструкции присоединяется трос.

Таким способом изготавливается желонка с шариковым клапаном. Однако существуют и другие способы изготовления клапана. Это может быть клапан плоской формы или в виде эллипса, изготовленный из пластиковой бутылки. Однако стоит отметить, что срок службы таких устройств будет значительно меньше, чем у шарикового механизма.

Как обеспечить собственный участок и дом достаточным количеством чистой воды? Иногда самый простой ответ на этот вопрос – устройство скважины. Если нанимать бригаду дорого, а навыки и желание тяжело поработать имеются, пробурить ее можно и самостоятельно. Методы, с помощью которых можно добыть воду из недр матушки-земли, бывают разными.

Среди них бурение скважины желонкой занимает вполне достойное место. Чаще всего желонирование используется в комплексе с вращательным колонковым методом для извлечения рыхлых несвязных пород: песков, гравийных отложений. Бывает, что без использования желонки вообще невозможно поднять с забоя разрушенный грунт.

Мы расскажем о том, как производятся буровые работы при использовании желонки. У нас вы узнаете, как грамотно пробурить водозаборную скважину на загородном участке, применяя простейший самодельный буровой инструмент. С учетом наших рекомендаций вы с минимальными затратами обустроите источник воды.

Бурение желонкой представляет собой так называемый ударно-канатный способ бурения. В качестве бурильного инструмента используется желонка – тяжелый, полый, длинный и узкий снаряд, который роняют в шахту скважины с высоты в несколько метров.

Под тяжестью желонки слои грунта разрушаются и попадают в полость снаряда. Желонку вынимают, очищают от грунта, а затем снова бросают в шахту.

Процесс повторяют снова и снова до тех пор, пока не дойдут до водоносного слоя и не пройдут его. Хотя при описании процесс выглядит простым, он может быть долгим и трудоемким.

Однако у ударно-канатного бурения есть немало преимуществ по сравнению с другими методами. Например, при ручном бурении с помощью желонки обычно в ствол не подается вода, как это часто делается при использовании шнекового или роторного бурения.

В результате грунт в скважине не намокает, а это снижает риск ослабления или разрушения ее стенок. Еще один плюс – точное определение водоносного слоя.

При “мокром” бурении понять, что долгожданная вода наконец-то появилась, не всегда просто. Даже опытные буровики порой не сразу опознают этот момент и продолжают бурение. Кроме того, считается, что и дебит у “сухих” скважин повыше, чем у “мокрых”.

Желонка используется при устройстве скважин в сыпучих обломочных породах, наполненных водой. Инструмент оснащают клапаном, чтобы захватывать и поднимать наверх больше породы за один прием

Выбирая между желонкой и шнеком, некоторые мастера руководствуются следующими соображениями. У шнековых установок с промывкой, которые производит современная промышленность, имеются ограничения по глубине бурения.

И мощность таких установок составляет 12 кВт. Найти мотор-редуктор, обеспечивающий такую мощность в бытовых условиях, затруднительно.

Но редуктор мощностью всего 2,2 кВт поднимает груз весом около одной тонны. Даже очень тяжелую желонку такой механизм поднимет без труда. Остается лишь бросить желонку вниз, чтобы получить достаточно сильный удар, способный разрушать достаточно плотные породы. Таким образом, при меньших энергозатратах получается более эффективное воздействие.

Что необходимо учесть при работе?

Для начала не помешает предусмотреть возможные проблемы. Конечно, каждая скважина обладает индивидуальными характеристиками.

Бурение на расстоянии всего пары десятков метров может проходить по разному сценарию. Но знание примерного состава грунта и слоев, которые он включает, позволит составить предварительный план, запастись необходимыми инструментами и т.п.

Чем более тяжелое и вязкое вещество нужно вынуть на поверхность, тем сложнее будет работать желонкой. Проще всего справиться с сухим песком. А вот на плывунах работа может длиться бесконечно, при этом скважина почти не углубляется. Некоторые мастера рекомендуют в этом случае выполнять бурение с одновременной промывкой, погружая обсадную трубу как можно быстрее вперед желонки.

Практически невозможно преодолеть с помощью желонки слои тяжелой глины. На грунтах такого типа бурение эффективнее выполнять другими способами.

Чтобы выбрать слой суглинков, используют стакан: узкий длинный инструмент с острой нижней кромкой и без клапана. Его также бросают в шахту с высоты в несколько метров. Затем стакан вынимают и очищают через узкое вертикальное отверстие, сделанное в его боку. Иногда такое отверстие делают и в желонке.

Для бурения особо вязких пластов грунта ударно-канатным методом используют стакан – длинную трубу с заостренной нижней кромкой и узким отверстием, проделанным вдоль стакана

Такая работа по суглинку продвигается тяжело и медленно. Стоит оценить затраты труда и времени, возможно, имеет смысл предпочесть шнековое бурение ударному методу. Чтобы оценить состав грунта, на котором будет выполнено бурение, есть два способа. Дешевый – расспросить соседей, у которых уже есть скважина, и дорогой – заказать буровые работы у специалистов.

Обычно для скважины выбирают место, где рельеф понижается, считается, что так будет ближе к водоносному слою. Некоторым умельцам с помощью желонки удалось пробурить вполне приличную скважину прямо в подвале своего дома, поскольку станок или тренога для желонки – сооружение относительно компактное.

Следует помнить, что подобные работы можно проводить только в достаточно просторном подвале с высоким потолком. В этом пространстве предстоит не только поместить буровую установку, но и выполнять наращивание обсадной трубы.

Если пол и потолок пока отсутствуют, лебедку можно закрепить на стропилах. Кроме того, следует считаться с большим количеством грязной воды, которая будет поступать из скважины во время бурения и может залить все вокруг. Бурение разумнее проводить в сухое время года.

Бурение желонкой – работа довольно грязная, нужно предусмотреть место, в которое будет высыпан вынутый из устройства отработанный грунт

Чаще всего это делают летом. Вполне эффективны буровые работы и в зимний период, хотя преодолеть слой промерзшего грунта может быть не просто. А вот весной во время паводка бурить скважины не рекомендуется. Мокрый грунт вынимать сложнее, да и определить момент появления воды в скважине будет труднее. Осенью работы обычно приходятся на ноябрь.

Инструменты и применяемые материалы

Для начала понадобится собственно желонка, а также установка, к которой ее нужно подвесить. Желонка для бурения – снаряд достаточно тяжелый.

При сильном желании заполненное устройство можно, конечно, вытащить из шахты вручную, но для этого понадобится немало сил и времени. Чтобы облегчить работу, над местом бурения устанавливают .

Для подвешивания желонки над рабочим отверстием используют специальную треногу. Обычно ее выполняют из металла, но подойдут и деревянные балки

Она может быть выполнена из металла или из дерева. Наверху закрепляют блок, через который пропускают металлический трос. На этом тросе подвешивают желонку. Так для ее вытаскивания понадобится меньше усилий.

Подъем выполняют с помощью мотора-редуктора со сцеплением, на вал которого наматывается трос. Чтобы после удара желонки барабан не раскручивался по инерции, можно установить специальное устройство для торможения.

При коммерческом использовании применение тормоза вполне оправдано, но для собственных нужд можно обойтись и без него. С помощью сцепления можно регулировать усилие, поступающее на устройство, учитывая при этом момент удара. В процессе работы устройства способность определять этот момент быстро приходит с опытом.

В нижней части желонки приваривают или привинчивают башмак со встроенным в него лепестковым клапаном. Клапан не позволяет грунту высыпаться из снаряда, когда ее поднимают на верх, чтобы очистить

И установку, и желонку, и стакан можно сделать самостоятельно или приобрести в строительных магазинах. О том, как сделать буровой инструмент для ручного бурения, подробно написано .

Для изготовления желонки понадобится отрезок металлической трубы длиной несколько метров. Наружный диаметр такой трубы должен быть меньше внутреннего диаметра обсадной трубы примерно на 20 мм. Например, если используется стальная обсадная труба на 133 мм, для желонки волне подойдет труба с диаметром 108 мм.

Толщина стенок трубы для желонки может достигать 10 мм. При этом следует соотнести размеры и вес устройства. Она должна быть достаточно тяжелой, чтобы при ударе о грунт эффективно его рыхлить и захватывать.

Но следует помнить, что для вытаскивания заполненной желонки должно хватать мощности редуктора. Вполне достаточным считается вес в 30-40 кг. Когда труба выбрана, необходимо внизу приварить или прикрутить башмак с лепестковым клапаном.

Галерея изображений

Вверху приваривают защитную решетку и ручку, к которой следует прикрепить металлический трос. Нижнюю часть можно заточить внутрь, чтобы улучшить рыхление грунта. Вместо затачивания края можно внизу приварить заостренные прутья или острые куски металла.

Примерно таким же образом из куска трубы изготавливают стакан для бурения скважины на суглинках. Только в этом случае клапан не нужен, а по длине трубы делают вертикальные отверстия, чтобы можно было очистить стакан от вязкого грунта.

Помимо установки и желонки, понадобится ряд материалов и приспособлений:

• обсадные трубы в нужном количестве;
• хомуты, чтобы зафиксировать трубы во время сварки или пайки;
• садовый бур;
• место для сбора отработанного грунта;
• емкость или место для слива загрязненной воды;
• сварочный аппарат или паяльник для труб ПВХ.

В формировании ствола скважин можно использовать как металлические, так и пластиковые . Нижняя часть первой пластиковой трубы должна быть снабжена специальным башмаком, который облегчает процесс опускания трубы в шахту скважины. Пластиковые трубы спаивают с помощью предназначенного для этих целей паяльника.

Освоить работу с этим инструментом несложно, но перед началом работ лучше взять несколько уроков у более опытных мастеров или потренироваться на отрезках ненужных труб. С металлическими трубами работать немного проще, поскольку они прочнее, чем пластиковые конструкции.

Нередко такую трубу просто забивают в шахту, чтобы опустить ее на нужную глубину. Для сварки металлических труб используют сварочный аппарат, если навыка работы с таким оборудованием нет, их придется освоить. Чаще всего для скважин используют трубы с резьбовым соединением, но сварка считается более надежной.

Описание технологии бурения

Если все материалы и инструменты приготовлены, можно приступать к работам. Над выбранным местом для скважины устанавливают треногу. На блок заводят металлический трос желонки, и наматывают его на вал редуктора. В грунте под желонкой с помощью садового бура проделывают отверстие такого диаметра, чтобы в него проходила желонка.

Галерея изображений

Можно начинать бурение. Поднятую над отверстием желонку просто бросают вниз. Удар разрыхляет грунт, клапан раскрывается, и полость желонки заполняется грунтом.

Обычно делают не один, а три-четыре удара, чтобы желонка максимально наполнилась грунтом. Потом ее поднимают из шахты наверх, раскрывают клапан и высыпают из устройства захваченный грунт.

Опустошенную желонку снова сбрасывают в шахту несколько раз и т.д. Постепенно шахта становится глубже. Чтобы защитить ее стенки от обрушения, нужно опустить внутрь первую обсадную трубу.

С помощью желонки скважину можно пробурить даже в подвале, особенно, если пол и потолок пока не настелены. Вместо треноги в качестве опоры для устройства используют стропила, на которых и закрепляют блок для троса желонки

Трубу удерживают с помощью специальных хомутов, чтобы она не опустилась слишком глубоко. По мере необходимости длину обсадной трубы наращивают, приваривая, прикручивая или припаивая трубы друг к другу.

Считается, что неглубокую скважину можно сначала пробурить, а затем уже установить трубы, но гораздо разумнее устанавливать трубы сразу. Это точно предохранит стены скважины от обрушения.

Очень важно правильно установить в шахте первую обсадную трубу. Ее положение выставляют по уровню и тщательно фиксируют. Положение остальных труб выставляют по первой трубе. Если с самого начала труба будет поставлена с перекосом, это может затруднить бурение, установку насоса фильтра, обслуживание скважины и т.п.

Верхний слой суглинистого грунта обычно очень плотный из-за большого количества глинистых включений. Его проходят с помощью стакана, устройство которого описано выше. Действуют так же, как и желонкой: бросают его в шахту, вынимают, очищают и т.д. Пройдя этот сложный участок, можно снова использовать желонку.

Чтобы соединять обсадные трубы было удобнее, верхний и нижний край трубы, которую присоединяют к уже углубленной колонне, фиксируют специальными хомутами или металла или дерева

Сложности могут возникнуть и при прохождении плывуна, если в процессе бурения ствол пойдет через этот богатый водой слой. Некоторые мастера считают, что для ускорения работы имеет смысл подать в обсадку воду и вычерпывать жидкий грунт.

Обычно же бурение желонкой выполняется “всухую”. Это позволяет достаточно точно определить появление в скважине воды, свидетельствующее о том, что водоносный слой достигнут.

Прекращение бурения, как только в шахте появится вода, это распространенная ошибка новичков-бурильщиков. Рекомендуется продолжать бурение и углубиться в следующий пласт грунта примерно на полметра. Таким образом будет обеспечен максимальный дебит скважины. Затем остается , опустить в нее насос, обустроить оголовок и т.д.

Выбор: с фильтром или без?

Чтобы предотвратить попадание в скважину загрязнений, внутрь ствола устанавливают вторую трубу со . 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 , с которой мы советуем ознакомиться.

У бурения ударно-канатным способом есть немало преимуществ перед более распространенным шнековым методом. Желонку и прочие приспособления несложно сделать из подручных материалов. Процесс бурения тоже прост, особенно, если возможные проблемы будут предусмотрены в самом начале.