Желонка своими руками: устройство, виды, принцип работы, чертежи и изготовление лепестковой и шаровидной скважины

• Что это такое, для чего используется?
• Устройство и принцип действия
• Виды
  • Лепестковые
  • Шаровидные
  • Для бурения
• Как сделать своими руками?
  • Лепестковую
  • Шаровую
  • Окончательная сборка
• Как бурить?
  • Общие правила
  • Особенности бурения в разных грунтах
• Заключение

Что это такое, для чего используется?

Желонка была разработана в качестве инструмента для осуществления ударно-канатного метода бурения и прочистки скважин. При использовании этого метода разрушение горных пород происходит благодаря последовательным ударам, возникающим под воздействием силы свободного падения.

Работы по бурению желонкой тяжелы и занимают значительное время (для очистки скважины данным методом необходимо от 2 до 5 дней, а для пробивки – от 6 до 8), поэтому при обустройстве скважин используют конструкции значительных размеров:

• для пробивки – 2-4 м в длину;
• для очистки от грунтовых отложений – до 1 м в длину.

Работа механической желонки производится за счет силы тяжести, по принципу ударного взаимодействия. Главным показателем, влияющим на производительность, является масса устройства. Чтобы конструкция имела достаточный вес, толщина ее стенок должна составлять от 2 до 10 мм.

Дополнительно используют утяжелители: груз или бетонную заливку верхней части. По мере увеличения веса желонки увеличивается и эффективность бурильных работ, но, вместе с тем, становится более сложным ее обслуживание и эксплуатация.

Все о желонках — в видео:

Устройство и принцип действия

Корпус желонки представляет собой длинный отрезок трубы. Диаметр корпуса зависит от диаметра обсадной колонны (зазор между стенками корпуса и колонны должен составлять не менее 2 см). Нижний край трубы затачивают, добиваясь более качественного рыхления грунта.

Внутри (ближе к нижнему краю) обустраивают клапанный механизм обратного действия в виде шара или лепестков:

1. В больших желонках обычно устанавливают плоские или лепестковые клапана, сделанные из стального листа с уплотнителем.
2. В желонках меньшего диаметра устанавливают клапаны в виде тяжелого стального шара с кольцом.

Клапанный механизм служит для удержания грязи, грунтовых отложений и других нерастворимых частиц внутри желонки до ее поднятия на поверхность. Верхнее отверстие корпуса желонки закрывают специальной сеткой или решеткой для защиты от случайного выброса грязи и илистых масс.

К верхнему краю трубы приваривают проушину, за которую желонка крепится к металлическому тросу. Подбирая трос, учитывают его показатели жесткости и толщины.

Трос должен иметь достаточную прочность (чтобы не оборваться при подъеме желонки из скважины) и быть достаточно гибким (чтобы обеспечить трубе возможность разгона для удара о дно скважины).

Принцип действия механической желонки прост:

1. Устройство подвешивают на стальном тросе над скважиной с помощью треноги и системы блоков.
2. Приводя желонку в действие, ослабляют трос. Устройство падает в скважину и с силой ударяется о ее дно, причем острые элементы на нижней кромке рыхлят грунт и донные отложения.
3. При контакте с дном, клапанный механизм открывается и пропускает донные отложения во внутреннее пространство желонки.
4. Затем буровое устройство немного поднимают и снова отпускают. Процедуру повторяют несколько раз, пока все пространство трубы не заполнится илом.
5. По окончании цикла, трубу извлекают на поверхность и производят ее очистку (породу вынимают через окошко, предусмотренное в верхней части корпуса).
6. После очистки желонки действия повторяют до тех пор, пока скважина не достигнет желаемой глубины и полностью не очистится от грязи и ила.
7. По окончании работ скважину промывают при помощи насоса.

Виды

Желонки классифицируют по предназначению и типу клапанного механизма.

Лепестковые

В лепестковой желонке в качестве клапанного механизма использован плоский лепесток из упругого материала (металл, полимер) круглой или овальной формы. Для лучшего прилегания к стенкам трубы лепесток наделяют резиновым уплотнителем. Этот подвижный стальной элемент закрепляют внутри буровой трубы на шкив.

Чертеж:

Принцип работы лепестковой конструкции таков:

• при ударе устройства о грунт лепесток вращается, открывая проход для заполнения внутреннего объема трубы донными отложениями;
• при подъеме донные отложения начинают сверху давить на лепестковый клапан, заставляя его вернуться в исходное положение;
• после опорожнения трубы клапан остается в закрытом положении — устройство готово к следующему циклу работ.

Данный тип желонки отличается простотой конструкции, пригоден к буровым и очистным работам. Недостатком лепестковой конструкции является ненадежность и низкий предел прочности клапана.

Борясь с данным недостатком, нижнюю часть трубы с клапаном делают съемной на резьбе. После поломки клапана нижнюю часть конструкции легко меняют.

Шаровидные

В шаровидных желонках в качестве запирающего элемента используется тяжелый шарик, диаметр которого составляет 60-75% диаметра трубы.

Особенности конструкции желонки такого типа таковы:

1. Снизу в буровую трубу кладут шар и плотно закрепляют кольцо или воронку с широким устьем. Когда устройство находится в нерабочем состоянии, устье воронки плотно закрыто шаром.
2. После удара желонки о дно скважины, ее нижний край погружается в донные отложения, под действием которых шарик смещается наверх, давая илистой массе заполнить внутреннее пространство.
3. При подъеме устройства шар под своей тяжестью опускается и надежно закрывает клапан, не давая грязевой массе покинуть желонку.
4. Поле очищения полости трубы цикл работ повторяется.

Чертеж:

Шаровидные буровые устройства стойки к нагрузкам и долговечны, но имеют более сложную конструкцию, их трудно изготовить своими руками.

Для бурения

С помощью желонки можно пробурить скважину глубиной до 10 м. Использование устройства для бурения более глубоких скважин считается нерентабельным. В этих случаях рекомендовано использование специальной буровой техники.

Желонки, предназначенные для бурения, более прочны и не подвержены износу. Кроме того, их конструкция несколько модифицирована.

Особенности конструкции:

• нижняя режущая часть трубы имеет вид острых зубцов, чуть разведенных в разные стороны;
• в полость корпуса (примерно до середины длины) вводится труба с резьбой и жестко крепится;
• по мере увеличения глубины скважины длина конструкции также наращивается посредством резьбового соединения.

Неглубокие скважины создают ударно-канатным методом, аналогичным технике очистки. При создании более глубоких скважин, а также при прохождении сквозь плотные грунты, применяют вращение, для чего в желонку оснащают сквозными отверстиями и элементами арматуры.

Как сделать своими руками?

Начиная самостоятельное изготовление желонки, прежде всего, следует правильно подобрать основной рабочий элемент – трубу.

Параметры заготовки должны быть оптимальными, чтобы обеспечить достаточную пробивающую способность устройства и возможность его подъема для очистки.

Так, для бурения скважин берется труба длиной от 2 до 4 м (в зависимости от глубины будущей скважины). Слишком короткая труба может повредить стенки, а слишком длинную – будет сложно эксплуатировать.

Для того чтобы устройство имело достаточный вес, труба должна быть толстостенной (оптимальная толщина стенок – от 3 до 10 мм). В ряде случаев проводится дополнительное утяжеление трубы.

Важно также, чтобы между стенами скважины и трубы оставался зазор равный 2 см, поскольку малый диаметр желонки не обеспечит достаточного качества работ, а слишком плотное прилегание может повредить стенки скважины. Для расчета наружного диаметра желонки вычитают из значения внутреннего диаметра обсадной трубы 40 мм.

Другим важным элементом желонки является клапанное устройство, которое обеспечит попадание содержимого шахты внутрь полости и блокирует возможность его выхода наружу.

При бурении мягких и пластичных грунтов обходятся без клапана, поскольку вязкая масса остается в полости трубы даже при отсутствии клапанного механизма.

Лепестковую

Для изготовления клапана лепесткового типа потребуются следующие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• отрезок металлической трубы;
• кусок листового материала;
• пружинные петли;
• крепежные элементы.

Процесс изготовления:

1. Из отрезка металлической трубы (диаметр должен быть равен внутреннему диаметру желонки) делают внутреннюю вставку.

   Отрезают кусок длиной от 10 до 15 см. Она будет служить основанием клапана.

2. Из куска листового металла вырезают круглую пластину-лепесток диаметром равным диаметру вставки.
3. Собирают клапан: металлический лепесток фиксируют к своему основанию с помощью пружинных петель.
4. Вставляют готовый клапан в желонку так, чтобы лепесток открывался внутрь, фиксируют болтами. Отверстия под болты делают заранее.

При опускании желонки в скважину, на ее нижнюю сторону воздействует поток воды и илистые массы. Под этим воздействием лепесток раскрывается подобно дверце, пропуская грязевые и илистые компоненты внутрь приспособления. По мере вытаскивания устройства, дверца закрывается, запирая забранный материал.

Шаровую

Для изготовления бурового устройства шарового типа понадобятся следующие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• металлический шар диаметром равным 2/3 диаметра трубы.
• шайба или широкая воронка из прочного металла, внутренний диаметр которой чуть меньше диаметра шара, а внешний – равен внутреннему диаметру желонки.
• проволока или стержень для обустройства ограничителя.

Ход работ таков:

1. В нижнюю часть трубы плотно вставляют и приваривают шайбу или воронку.
2. Через верхнее отверстие в трубу опускают шар. В нерабочем состоянии шар будет лежать на воронке, плотно запирая ее.
3. В верхней части трубы (на высоте 3-4 диаметра шара) делают ограничитель, который не даст шарику выпасть из трубы. Для этого в отверстия продевают проволоку, концы которой заваривают или расклепывают. Ограничитель можно заменить решеткой, которую наваривают на верхний конец трубы. Она не даст шарику выпасть и защитит от случайного выплескивания илистых масс.
4. В верхней части трубы делают специальные отверстия, через которые будет производиться очистка.

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

Окончательная сборка

После приваривания клапана проводят заключительные мероприятия по подготовке желонки к работе:

1. Нижний край затачивают с внутренней стороны, затем проводят термозакалку.

   Для более эффективного рыхления грунта можно дополнительно приварить острые куски металла и арматуры.

2. К верхнему концу трубы приваривают проушины, через которые будет продет надежный металлический трос, рассчитанный на многократное поднятие устройства из шахты.

   Петля должна быть приварена так, чтобы буровое устройство сохраняло строго вертикальное положение.

3. Рекомендуется также предусмотреть специальные зацепы, за которые желонку можно будет поднять из скважины в случае случайного обрыва троса.

Для того чтобы обеспечить более эффективное и комфортное бурение, обустраивают блочный механизм в виде треноги с блоком.

Треногу сваривают из трех швеллеров, длина которых превышает длину желонки в 3-5 раз. В верхней точке (там, где они соединяются) укрепляют блочный механизм.

Устанавливают треногу над местом бурения и укрепляют желонку строго по центру будущей скважины. Трос желонки протягивают через блок.

Как сделать желонку своими руками, подскажет видео:

Как бурить?

При самостоятельном бурении скважины рекомендовано использовать буровые устройства лепесткового типа, в котором движение лепесткового клапана обеспечивается работой специальной пружины.

Такой клапан при движении желонки создает значительный просвет, позволяющий пропустить в корпус максимальное количество грунта.

Общие правила

При самостоятельном бурении скважины придерживаются следующих правил:

1. Процесс бурения скважины начинается с использования ручного или бензинового бура.

   С его помощью делают вертикальное углубление, насколько хватает длины бура или до первого водоносного слоя.

2. В полученную шахту устанавливают отрезок обсадной трубы, после чего начинают бурение желонкой. Ее бросают вниз, от удара о дно раскрывается клапан, пропуская донный грунт в полость устройства.
3. Один цикл работ включает в среднем три-четыре удара желонкой о дно скважины, пока она не наполнится грунтом. Затем ее вытаскивают на поверхность и высыпают весь захваченный грунт.
4. По мере погружения обсадной трубы ее наращивают следующим отрезком длиной 1-2 м.
5. В конце работы производят окончательную очистку и прокачку скважины при помощи насоса.

Особенности бурения в разных грунтах

Технология бурения скважины в грунтах различного типа имеет свои особенности:

1. При бурении высокоплотных почв совершают частые движения желонкой, не поднимая ее высоко.
2. При бурении на плывунах и сыпучих грунтах в обязательном порядке применяют обсадные трубы, чтобы обеспечить надежное укрепление стенок. Начинается бурение с создания приямка. В него помещают трубу и, лишь затем, начинают процесс бурения. При подъеме желонки обсадная труба проворачивается и опускается силами 2-3 человек.
3. Сухой песчаный и глинистый грунт перед бурением размачивают.
4. Бурение глинистых грунтов производится без установки обсадочных труб. Мягкую глину бурят желонкой без клапанного механизма. В плотных глинистых грунтах предварительно разбивают твердые элементы долотом.
5. Бурение гравийных включений проводят на минимальных скоростях и давлении. Крупные агломераты разрушают долотом, затем желонкой производят выемку грунта. Для облегчения бурения подают воду.

При любом типе грунта чистку скважин рекомендовано проводить каждые два года.

Бурение скважины желонкой — в видео:

Заключение

Использование самодельной желонки позволяет значительно сократить финансовые вложения на обустройство и содержание скважинных каналов. Ознакомившись с тонкостями самостоятельного бурения, изучив рекомендации специалистов, владельцы смогут без проблем пробурить и обустроить колодец у себя на участке.

А какова Ваша оценка данной статье?

Как сделать кирпич из глины своими руками?

Для того, чтобы сделать кирпич из глины своими руками, вам понадобится следующее:

1. Глина: вы можете использовать глину из местных источников или купить в специализированных магазинах.

2. Добавки: чтобы улучшить свойства глины, вы можете добавить растительный муслин, керамические крошки или песок.

3. Формы: вы можете использовать формы, чтобы дать кирпичам желаемую форму.

4. Сушка: после того, как кирпичи формируются, они должны полностью высыхать, прежде чем они могут быть обжарены.

5. Обжиг: после сушки кирпичи должны быть обжарены в печи на высокой температуре, чтобы закрепить их форму и улучшить их свойства.

Это общие шаги, чтобы сделать кирпич из глины своими руками. Пожалу

Для того, чтобы сделать кирпич из глины своими руками, вам понадобятся: глина, вода, песок или другой наполнитель, формы для кирпичей. Процесс следующий:

1. Приготовьте смесь из глины, воды и наполнителя в пропорциях, удовлетворяющих вашим требованиям.

2. Наполните формы для кирпичей этой смесью и оставьте их на некоторое время в сухом и теплом месте, чтобы смесь полностью высохла.

3. Когда смесь полностью высохла, выньте кирпичи из форм и оставьте их в течение нескольких дней на сушке.

4. После того, как кирпичи полностью высохли, можете использовать их для строительства.

Примечание: Процесс может отличаться в зависимости от типа глины и наполнителя, которые вы используете.