Желонка для свердловини – що це таке і як працює, види, способи виготовлення, застосування
Автономне джерело водопостачання стало невід'ємним атрибутом приватного житла. Однак його експлуатація пов'язана з необхідністю відновлення працездатності та періодичного чищення від мулу та ґрунтових відкладень. Розберемо, що являє собою желонка для свердловини, як вона влаштована і за яким принципом працює, які види бувають, в чому полягає специфіка застосування і які способи її виготовлення існують.
Свердловина - що це таке, пристрій, принцип дії
Желонка є спеціальним пристосуванням для очищення дна свердловинного каналу від ґрунтових та мулових відкладень. По суті, це 1-2-метровий відрізок труби, нижня частина якої має загострення – у вигляді зубів або знятої фаски. Усередині неї розташований клапанний механізм зворотної дії. Завдяки такому пристрої бруд, ґрунт, мул та інші нерозчинні частинки потрапляють і залишаються всередині, доки трубу не піднімуть на верх і не очистять.
Працює пристрій за принципом ударної взаємодії. Тому головний параметр, що показує ефективність жолонки, - це маса. Чим більше її значення, тим більш високопродуктивним буде її застосування, але й важче обслуговування. Механізм її дії здійснюється за наступним алгоритмом:
- Відрізок труби підвішується на сталевий трос над свердловиною за допомогою підйомної брами на тринозі.
- Далі желонка опускається до дна шахти.
- Потім вона піднімається на кілька метрів і кріплення повністю розслабляється.
- Гострий край сталевої труби у стані вільного падіння з силою врізається у донні відкладення.
- Внаслідок такої взаємодії відкривається клапанний механізм і порожнина труби заповнюється брудом.
- Процедура повторюється ще кілька разів - поки весь внутрішній простір не заповниться мулом.
- Після цього труба піднімається нагору та очищається.
- При необхідності операція повторюється доти, поки в трубу перестануть надходити донні відкладення.
- На завершення свердловинний канал промивається за допомогою насоса.
Зверніть увагу! На етапі кріплення желонки важливо правильно підібрати товщину та ступінь жорсткості троса. Він повинен забезпечувати достатній запас міцності, щоб труба не відірвалася, тому що витягти її після цього зі свердловини буде неможливо. З іншого боку, він не повинен бути надмірно жорстким і товстим, щоб забезпечувати достатній розгін трубі у вільному падінні.
різновиди
Виходячи з вище наведеного механізму дії, виходить, що така желонка може застосовуватися не тільки для очищення, але і пробивання або свердловини. Залежно від призначення видозмінюється і конструкція пристосування.
Існують 3-і основні її модифікації, що відрізняються насамперед за типом клапана:
- Пелюсточні .
Пристосування оснащується таким варіантом механізму клапана, в основі якого лежить рухомий металевий плоский пелюстка. Елемент закріплюється в нижній частині всередині труби на шків, повторює геометричну форму перерізу порожнини та працює за таким принципом:
- При зануренні пристрою на дно свердловини та контакті з ґрунтом здійснюється обертання пелюстки.
- Відкривається прохід та відкладення починаються заповнювати порожнину.
- При підйомі труби бруд, що заповнює порожнину, починає чинити тиск на зворотний бік пластинки, відбувається її зворотне обертання і клапан закривається.
- На поверхні пристрій перевертають та випорожнюють від бруду.
- Процедуру повторюють до очищення від донних відкладень.
Варіант відрізняється простотою та дешевизною у виготовленні. Може застосовуватися як для очищення, так буріння. Єдиний недолік – невеликий термін служби. Виліковується тим, що частина труби з клапаном виготовляється знімною на різьбленні, і при поломці вона просто згвинчується, а замість неї встановлюється нова.
- Кульові .
У даній модифікації желонка для чищення свердловини замикається кулею. Працездатність забезпечується наступною особливістю пристрою та принципу дії клапана:
- Знизу, в області робочої частини хід кулі всередині порожнини обмежується вставленим та закріпленим кільцем або лійкою.
- У звичайному стані куля лежить на кільці та закриває прохід.
- При зануренні донні відкладення змішають шар нагору і починають заповнювати порожнину.
- Щоб шар не вийшов через верхній зріз труби, всередині встановлюється палець-обмежувач - наприклад болт.
- Коли труба піднімається нагору, маси бруду в трубі тиснуть на кулю, вона опускається, упирається в кільце і закривається вихід.
- Піднята назовні желонка очищається і використовується повторно до повного очищення каналу.
Перевага такого варіанту полягає у високій ефективності, стійкості до навантажень та довговічності. Однак виготовляється він дещо важче, ніж попередній варіант. Використовуватися може і для очищення старої, і для створення нової свердловини.
- Для буріння .
Для того, щоб здійснити буріння вертикального каналу в ґрунті, знадобиться дещо модифікована по наступним робочим вузлам желонка:
- Ріжуча частина, що безпосередньо стикається із землею, повинна мати форму загострених і трохи розведених у сторони зубців.
- У порожнину вводиться інший відрізок труби, що доходить до середини пристосування і кріпиться до нього і оснащений різьбленням.
- Надалі у міру збільшення глибини буріння відбувається нарощування довжини конструкції додатковими сегментами через різьбову сполуку.
Щоб пристрій легше обертався і розпушував грунт, труби оснащуються наскрізними отворами по всій довжині через невелику відстань один від одного. Обертання здійснюється через вставлений у них шматок арматури. Свердловинні канали малої глибини створюються шляхом пробивання – за аналогією з технікою очищення, глибші, а також у разі проходження через щільні породи – буряться шляхом обертання.
На замітку! Застосування желонок для просвердлювання ґрунту виправдане лише для свердловинних каналів невеликої глибини – не більше 10 метрів. Так як спосіб вимагає суттєвого фізичного зусилля, багато часу і відрізняється невисокою продуктивністю. В іншому випадку доведеться механізувати установку, а це призведе до більших витрат, ніж при використанні спеціалізованої бурової техніки, а доступна глибина збільшиться лише вдвічі.
Специфіка буріння у різних ґрунтах
Буріння свердловин на воду не дуже відрізняється від технології прочищення, за винятком піщаних грунтів і так званих плавунів - тут потрібно вести процедуру всередині обсадки, наприклад, відповідного діаметра ПВХ-труби. У щільніших породах такої необхідності не виникає.
Загалом під час створення свердловинного каналу у кожному типі грунту існує своя специфіка:
- Пливун . Застосування обсадки обов'язково, тому що без неї стінки каналу, що створюється, швидко обрушаться. Для цього створюється неглибокий приямок, який відразу поміщається обсадна труба. Потім до неї вставляється желонка і виконується циклічне заглиблення-очищення від ґрунту. У міру просування вглиб обсадження безперервно збільшується за допомогою сегментів.
- Сухий пісок . Процедура проводиться аналогічно, але з тим винятком, що в канал постійно подається вода, щоб легше і швидше витягувати грунтову масу.
- Глина . Операція виконується без обсадження. М'які породи допускається свердлити однією трубою без клапанного механізму. Ґрунт просто накопичуватиметься в трубі, а потім при підйомі видалятиметься. У глинистих породах підвищеної в'язкості виникає потреба зробити попереднє розбиття шару долотом, після чого забирати вже розпушену масу желонкою. Якщо глина суха, її допускається злегка змочувати, доки бур не дійде до водоносного шару.
- Щебінь та гравій . При появі на шляху проходки шарів щебеню та гравію обсадну трубу злегка піднімають, щоб уникнути ущільнення ґрунтової маси, а швидкість та тиск на буровий механізм полегшують. Також дещо збільшують подачу води. При необхідності спочатку застосовується долото, після якого подрібнена маса забирається желонкою.
Рекомендація! Щоб уникнути суттєвого замулювання та припинення роботи свердловини, необхідно чистити її канал кожні 1-2 роки. Частота процедури залежить від режиму експлуатації та періодичності забору води. Тому надійна якісна жолонка знадобиться кожному відповідальному власнику автономного джерела води.
Способи виготовлення
Існують наступні два основних способи, як зробити желонку для чищення або буріння свердловини - це:
- Пелюсточний .
Процедура виготовлення зводиться до наступного алгоритму:
- Підбирається відрізок труби 10-15 см – із таким діаметром, щоб максимально щільно входив у жолонку.
- З листового металу вирізається коло, що точно відповідає зовнішньому діаметру вставки.
- Далі елемент фіксується до вставки за допомогою пружинних петель.
- Потім відрізок труби акуратно вставляється в желонку і фіксується через заздалегідь виконані отвори болотом.
- Розташування вставки таке, щоб клапан відкривався тільки усередину – для забору ґрунтової маси.
Корисне відео
До протилежної частини желонки додається дротяна петля, штир або болт для закріплення троса.
- Кульовий .
Щоб зробити жолонку даної модифікації, знадобиться:
- Підібрати металеву кулю відповідного діаметра – наприклад, якщо використовується труба на 90 мм, то вона має бути близько 55-65 мм.
- Нижній край желонки заточується - на кшталт фаски або у формі гострих зубів.
- Далі всередину нижньої частини вводиться шайба відповідного розміру з посадкою під кулю. У звичайному стані куля повинна щільно закривати її отвір.
- На висоті 3-4 діаметрів кулі від шайби в стінку труби врізається обмежувач, наприклад, болт.
- Для кріплення троса у верхній частині труби просвердлюється наскрізний отвір.
Зверніть увагу! Перед початком робіт з очищення каналу свердловин, необхідно переконатися у відсутності явних дефектів на його стінках. В іншому випадку жолонку при опусканні може заклинити.
Корисне відео
Висновок
Желонка є відрізком сталевої труби із загостреним нижнім краєм і клапанним механізмом усередині. При вільному опусканні її в свердловину клапан відкривається і запускає всередину ґрунтові маси, а потім під час підйому закривається і перешкоджають їх виходу. У такий спосіб виконується чищення чи буріння свердловинного каналу.
Пристосування поділяються на 3 основні види:
- Кульові.
- Пелюсточні.
- Спеціально призначені для буріння.
У кожного з них є свої плюси, мінуси та особливості експлуатації. Буріння з допомогою має свою специфіку залежно від типу грунту. Виготовити желонку для чищення свердловини можна самостійно за наявності досвіду в обробці та збиранні металевих конструкцій, але краще довірити цю справу фахівцеві або купити готову заводську модель.
