Bailer pro vrt: zařízení, varianty a schémata výroby svépomocí

Nedostatek centralizovaného vodovodu nutí obyvatele rodinných domů k vrtání studní na vlastních pozemcích. Uznejte, bez vody v domě lze pobyt jen stěží označit za komfortní. Služby vrtání studní jsou však poměrně drahé. Dobře, že existují zařízení, která umožňují vyvrtat studnu na pozemku svépomocí.

Jedním z takových zařízení je želonka. Je to účinný a poměrně jednoduchý vrtný nástroj pro čištění soukromých vodních zdrojů od dnových nečistot. S její pomocí lze dokonce samostatně vyvrtat studnu, která je plně provozuschopná. Takové hydrotechnické zařízení bude vyžadovat minimum prostředků. A pokud bude ještě vyrobena vlastníma rukama, výdaje ani trochu nezatíží rodinný rozpočet.

V tomto materiálu si povíme o zařízení a principu fungování želonky. Podrobně se zaměříme na to, jaké nástroje a materiály budou potřeba k její výrobě. V článku najdete podrobný návod na sestavení želonky a také videa, která názorně demonstrují zařízení a princip fungování želonky.

Zařízení a princip fungování želonky

Želonka představuje poměrně těžký kus trubky o délce přibližně 1 – 2 m. Dole je opatřena ventilem, někdy jsou přidělány speciální ostré prvky typu zubů.

Ostrý okraj během vrtání kypří zeminu, bahno, písek a ostatní obsah studny v závislosti na typu prací. Nahoře se k trubce přivaří oka, do kterých se upevní ocelové lano.

Horní konec trubky je chráněn sítí z tlustého drátu. Zabraňuje vymrštění štěrku, kamení nebo částí ventilu želonky při jejich utržení.

Nejčastěji se želonky používají k čištění studny od silných nečistot. Pokud čerpadlo pro studnu nebylo delší dobu zapnuto, například několik měsíců během zimního období, může se ve studni nahromadit značné množství bahna nebo písku v závislosti na podloží.

Želunka je prostě kus trubky dlouhý jeden/dva metry s drátěným očkem na jednom konci a zpětným ventilem a řezacím zařízením na druhém. Želunku připevňují lanem nebo drátem za očko a spouštějí do studny až na doraz.

V důsledku takového zanesení bahnem nebo pískem se vydatnost studny výrazně snižuje. V některých případech je čerpadlo dokonce vtaženo do vrstvy bahna a uvolnit ho, aniž by došlo k poškození studny, se podaří jen zřídka.

Poté, co je čerpadlo vytaženo z vrtu, lze provést čištění studny pomocí želunky.

Práce zařízení je založena na gravitačním principu. Těžkou želunku prudce spouštějí do šachty studny z velké výšky. Ostré hrany rozrušují masu nahromaděných nečistot na dně. Ventil se otevře, bahno s pískem vyplní vnitřní prostor želunky. Ventil se uzavře a naplněnou želunku vytahují nahoru.

Pro zvýšení účinnosti zařízení se želunka několikrát zvedá a spouští dolů. Díky ventilu zůstane její zachycený obsah uvnitř.

Poté se želunka vytáhne ze studny a zbaví se nečistot. Cyklus se opakuje znovu a znovu, dokud není studna zcela vyčištěna.

Želunka se používá nejen k čištění studny, ale také k čištění pažnice před instalací filtru, čerpadla apod.

Želunky se také s úspěchem používají pro vrtání studní v sypkých nesoudržných půdách.

Studna po želunkování je docela slušná, vhodná pro efektivní provoz. Samozřejmě, práce se želunkou vyžaduje značnou fyzickou námahu.

Tu lze poněkud snížit například použitím kladky nebo elektrického navijáku pro zvedání naplněné želunky nahoru.

Trubka pro výrobu korpusu

Takže k výrobě želunky budete potřebovat:

• Trubka vhodného průměru.
• Ventil.
• Svařovací zařízení.
• Kovové lano.
• Tlustý drát.
• Kusy kovu apod.

Abyste si vyrobili želunku sami, nejprve je třeba vybrat trubku vhodného průměru. Přitom je třeba se orientovat podle vnitřních rozměrů pažnice.

Vzdálenost mezi vnější stěnou želunky a stěnami šachty by měla být dva centimetry. To znamená, že od vnitřního průměru pažnice je třeba odečíst 40 mm. To bude hodnota vnějšího průměru trubky, ze které bude želunka vyrobena.

Trubka pro želunku musí být dostatečně dlouhá a silnostěnná, aby účinně kypřila a nabírala nečistoty a zeminu, ale zároveň dostatečně lehká, aby ji bylo možné rychle vytáhnout pro vyčištění.

Rozměry mezery mezi želunkou a studnou se mohou lišit, ale jen do určitých mezí.

Příliš velká mezera sníží účinnost prací. Pokud je však mezera příliš úzká, může želunka poškrábat nebo poškodit stěny vrtu.

Ještě horší je, pokud se kvůli velkému průměru trubky bailer zasekne ve vrtu, zvláště pokud je pažnice mírně zkosená. Vytáhnout ho nebude snadné, můžete zcela zničit vrt a přijít o něj.

Délka trubky by také neměla být příliš krátká nebo dlouhá. Krátké zařízení bude častěji narážet na stěny při pohybu nahoru a dolů. Příliš dlouhý prvek může být nadměrně těžký a bude obtížné ho vytáhnout, zvláště když je bailer naplněn těžkou hlušinou.

Délka trubky pro bailer bývá obvykle přibližně 80 cm, ale může se pohybovat v rozmezí 60–150 cm. Pro vrtání se používají delší a těžší zařízení.

Důležitá je také tloušťka stěn trubky, protože na ní do značné míry závisí celková hmotnost výrobku. Čím silnější, tím trubka váží více a tím účinněji bude bailer pracovat.

Pokud je však vrtací nástroj příliš těžký, bude se s ním pracovat obtížně, a to z již uvedených důvodů. Za dostatečnou se považuje tloušťka trubky 2–4 mm, ale může dosáhnout až 10 mm.

Při výběru trubky pro bailer je tedy třeba dodržovat určitou rovnováhu. Hmotnost zařízení a jeho rozměry musí splňovat dvě podmínky.

Zaprvé, je třeba zajistit dostatečně vysokou prorážecí setrvačnost, aby se nečistoty ze studny odstraňovaly rychle a účinně. Zadruhé, hmotnost výrobku s náplní musí být taková, aby bylo možné bailer vytáhnout rukama nebo pomocí navijáku.

Ventilové systémy pro želonku

Nejsložitější prvek baileru – ventil. Existují dvě hlavní možnosti: lamelový ventil a kulový ventil. Úkolem tohoto prvku je jediný: vpustit nečistoty nebo zeminu dovnitř trubky a zabránit jejich úniku ven.

Pokud ventil těsně přiléhá, bude bailer účinně zachycovat nejen husté nečistoty, ale také vodu, což zvýší účinnost čištění. Na některých lehkých půdách lze vrtání provádět zcela bez ventilu.

Varianta č. 1 – konstrukce lamelového ventilu

Lamelový ventil je jednoduchý na výrobu, ale není příliš trvanlivý. Představuje oválnou (elipsoidní) desku z pružného materiálu: kovu nebo polymeru.

Ventil je upevněn ve středu trubky. Pod vlivem proudění vody se okraje elipsy otevřou a propouštějí zeminu nebo bahno dovnitř baileru. Pro účinnější přiléhání ventilu ke stěnám baileru se používá gumové nebo kožené těsnění.

Princip činnosti sklopného ventilu je podobný jako u dvířek. Při nárazu baileru na zeminu tlačí na dvířka a otevírá je. Když bailer nadzvedneme pro další úder, dvířka-ventil se působením hmotnosti zeminy zavřou.

Při zvedání baileru s lamelovým ventilem se jeho „lamely“ uzavřou. Neustálý pohyb však ventil poměrně rychle opotřebovává a jednoduše selže.

Další varianta lístkového ventilu – posuvná klapka na pružině, která se uzavírá pomocí dostatečně silné pružiny.

Konstrukce není složitá, lze ji použít jak při čištění studny, tak při vrtání žlábkem. Domácí kutilové vymýšlejí i vlastní, zcela účinné varianty ventilů pro žlábek.

Varianta č. 2 – výroba kulového ventilu

Kulový ventil představuje trychtýř, jehož ústí je těsně uzavřeno kuličkou odpovídající velikosti.

Nejobtížnější úkol při výrobě tohoto ventilu – opatřit si vhodnou kuličku. Měla by uzavírat poměrně velký otvor, do kterého bude přitékat znečištěná voda, a být dostatečně těžká, aby klesala a spolehlivě a rychle uzavřela ventil.

Existují tři možnosti, jak takovou kuličku získat:

• jednoduše ji najít mezi starým kovovým odpadem, například sejmout z velkého ložiska;
• nechat si vyrobit potřebnou součást u soustružníka, který kuličku vysoustruží na soustruhu;
• vyrobit kuličku vlastnoručně pomocí dostupných prostředků.

Pro vlastní výrobu kuličky je nutné najít dutý plastový nebo gumový míček, takové se prodávají v obchodech s hračkami. V obchodě pro myslivce je třeba koupit dostatečné množství olověného broku. Dále bude potřeba epoxidové nebo jakékoli jiné voděodolné lepidlo.

Hračkový míček se rozřízne na poloviny. Každá polovina se naplní směsí broků a lepidla. Po zaschnutí je třeba poloviny slepit a obrousit, kulička je hotová.

Místo olověného broku se hodí jakékoli těžké kovové kuličky, například vyndané ze starých ložisek. Lze také odlít kuličku z roztaveného olova, ale tento proces je o něco složitější.

Toto schéma názorně popisuje výrobu žlábku s kulovým ventilem. Kulička dosedá na speciální podložku na dně, nahoře by měla být instalována ochranná mřížka.

Rozměry kuličky by měly činit přibližně 60–75 % průměru pažnicové trubky studny. Druhá část kulového ventilu představuje silnou kovovou podložku, ve které je vyříznuto trychtýřovité lůžko pro kuličku. Obvykle se nejprve najde nebo vyrobí kulička a poté se zhotoví podložka vhodné konfigurace.

Pro kuličku se vysoustruží speciální „sedlo“ s otvorem, který tato kulička uzavírá. Otvor ventilu by měl být dostatečně velký, aby se dovnitř dostalo mnoho zeminy.

Pokud se tak nestane, otvor se vyvrtá na tolik, kolik dovoluje průměr kuličky. Pokud je rozhodnuto svěřit výrobu kuličky soustružníkovi, má smysl objednat rovnou i sedlo pro ni, tj. celý ventil.

Pokud nemáte svářečku

Aby se vyrobila solidní a trvanlivá žlábek, je třeba několik kovových dílů spojit pomocí svařování. Pokud taková možnost není, lze vyrobit nejjednodušší, ale plně funkční žlábek i bez něj.

K tomu můžete vzít obyčejnou trubku o délce asi 0,6 m a průměru asi 70 mm. Samozřejmě musí být dostatečně těžká. Nahoře byste měli připevnit rukojeť z tlustého drátu.

Při výrobě baileru s lístkovým ventilem z improvizovaných prostředků se pro zavěšení zařízení vyrábí rukojeť z tlustého drátu, který se provlékne otvory v horní části trubky.

K tomu se do stěn trubky vyvrtají dva otvory, drát se jimi provlékne a zajistí. Dole se instaluje lístkový ventil, který lze vyrobit z obyčejné plastové lahve. Postačí dvoulitrová nádoba.

Ventil vhodné velikosti ve tvaru elipsy se vyřízne z její stěny.

Na tomto schématu je názorně znázorněna výroba lístkového ventilu pro trubku s vnitřním průměrem 70 mm

Menší průměr ventilu musí být roven vnitřnímu průměru baileru, a pro určení většího průměru elipsy se k průměru trubky přidá ještě 20 mm.

Ventil se fixuje šroubem o tloušťce 6-8 mm. Délka šroubu musí přesahovat vnější průměr trubky tak, aby jej bylo možné vložit napříč trubkou a zajistit.

Lístkový ventil se fixuje přibližně 10 cm od spodního okraje baileru. K tomu se vyvrtají dva otvory, do kterých se vloží upevňovací prvky.

Tzn. délka šroubu je součtem vnějšího průměru baileru a tloušťky matice. Šroub by však neměl být příliš dlouhý, aby nedřel o stěny pažnicové trubky.

Pro šroub se ve stěnách baileru vrtají dva otvory asi 10 mm od spodního konce baileru. Pro spojení ventilu se šroubem se použije drát o tloušťce 2-4 mm.

Z něj se vyrobí dva drátěné kroužky uprostřed ventilu. Šroub by měl do těchto kroužků volně vstupovat.

Pro sestavení takového domácího baileru je třeba ohnout a zasunout ventil dovnitř baileru. Poté se šroub provlékne otvorem ve stěně trubky, poté drátěnými kroužky ventilu a znovu skrze stěnu trubky. Šroub se zajistí maticí.

Šroub by měl do kroužků ventilu volně vstupovat a vycházet, aby bylo možné bailer během práce snadno vyčistit.

Konečná montáž želonky

Pokud je trubka vybrána a ventil je hotový a přivařený, zbývá provést ještě řadu operací a doporučení, aby byla výroba baileru dokončena. Spodní okraj trubky byste měli nabrousit, aby během pohybu pečlivě odstraňoval nečistoty ze stěn šachty.

Optimální bude jednostranné nabroušení z vnitřní strany.

Nabroušený okraj se doporučuje tepelně zakalit, aby se tak rychle neotupil při kontaktu s tvrdými nečistotami.

Občas se na okraj želónky přivaří ostré tyče nebo kusy kovu pro kypření nečistot nebo zeminy. Na horní konec trubky se přivaří oko pro upevnění kovového lana.

Na spodní okraj želónky je možné přivařit ostré kousky kovu nebo drátu, aby se zvýšila účinnost zařízení při čištění nebo vrtání studny.

Lze ji vyrobit z kusů silného kovového drátu. Oko musí být přivařeno tak, aby želónka zavěšená na laně zůstala ve svislé poloze.

To je velmi důležité, protože zkosení při pohybu zařízení uvnitř trubky jsou nepřípustná. Mohlo by to vést k zaseknutí želónky nebo k poškození stěn pažnice.

Nahoře se také přivaří pevná kovová síť, která zabrání samovolnému vylétnutí kuličky z želónky při jejím pohybu dolů. A také hrubozrnné zeminy ať raději zůstanou v tělese zařízení. Místo kovové sítě lze vyrobit mřížku z drátu. Zbývá spojit s želónkou kovové lano.

Někdy se místo něj používá pevná nylonová šňůra. Aby bylo snazší zařízení spouštět a zvedat, nad studnou se instaluje stativ s kladkou umístěnou přímo nad studnou. Lano želónky se zavede na tuto kladku.

V důsledku toho se zařízení spouští do studny přísně vertikálně a vytahovat ho tak je mnohem pohodlnější, než jen tahat želónku nahoru rukama, jako kbelík ze studny.

Před spuštěním sestavené želónky do studny se doporučuje prozkoumat stěny šachty, aby se zohlednily všechny nerovnosti a deformace. Tím se předejde poškození nebo zaseknutí želónky.

Na schématu je uvedena instalace hotové želony na trojnožku pro její pohodlné použití. Lze použít motor s elektrickým pohonem k navíjení lana želony.

Schéma želonování s čerpadlem

Vyjmout želonu pro čištění vrtu i pomocí navijáku je velmi obtížné. Značný čas není věnován práci ve vrtu, ale zvedání-čištění-spouštění želony. Malá modernizace umožní optimalizovat práci zařízení. Opačnou stranu tělesa z trubky je třeba natrvalo svařit.

Z ní se udělá odbočka a umístí se tam speciální šroubení určené pro odbočovací hadici. K hadici se připojí čerpadlo, které je navrženo pro čerpání kapalin s výraznými mechanickými nečistotami.

Toto schéma umožňuje upustit od neustálého zvedání želony na povrch a jejího opětovného spouštění.

Nečistoty z komory želony budou v tomto případě odstraňovány pomocí čerpadla. Želonu vybavenou čerpadlem stačí jen nadzvedávat a spouštět, aby se uvolnila a přesunula do komory znečištěná kapalina.

Tento způsob čištění je účinný při silném zanášení bahnem nebo pískem. Pro běžné čištění vrtu postačí želona bez čerpadla.

Zvláštnosti vrtání želonkou

Vrtání pomocí želony – populární, i když poměrně pracný způsob vytvoření studny. Ne každé zařízení tohoto typu vhodné pro čištění studny si poradí s těžbou velkého množství hutné zeminy. Pro vrtání je třeba použít dostatečně dlouhou želonu – asi čtyři metry.

Pro vrtání studny želonou se používají poměrně velká zařízení o délce až čtyř metrů. Použití takových těžkých zařízení vyžaduje speciální zvedací techniku.

Zde je vhodnější varianta lístkového ventilu, který představuje desku upevněnou speciální pružinou. S její pomocí se v tělese vytvoří průsvit, jehož plocha je téměř rovna ploše řezu želony. To umožňuje propustit do tělesa želony maximální množství zeminy při každém ponoru.

Vytahovat hutný materiál z dlouhé a úzké želonky není vždy jednoduché. Pro zjednodušení tohoto úkonu se v horní části trubky zhotoví speciální okno, které slouží k efektivnějšímu a rychlejšímu čištění zařízení. Pokud se bude vrtat v písčitých horninách, bude uvolnění želonky snazší.

Pro vrtání studny pomocí želonky je potřeba zařízení s velkým průchodem dole a dostatečně dlouhým tělem, aby se dalo najednou vytáhnout mnoho zeminy.

Při vrtání želonkou v různých typech hornin jsou určitá specifika. Zde je několik užitečných doporučení:

• Na písčitých půdách by se želonka neměla bez pažnice ponořovat více než 10 cm. Obecně platí, že pažnice by měla být o 10 cm napřed před želonkou.
• Při vrtání písčité půdy se do vrtu přivádí voda, aby se dále zpevnily stěny.
• Pokud je mokrý písek během práce nadměrně utužený a nedostává se do želonky, použije se speciální vrták.
• Spouštění pažnice během vrtání se provádí průběžně.
• Pro plovoucí písky se používá želonka o délce dva metry a více se spolehlivým plochým ventilem a koženým těsněním.
• Při zvedání želonky v plovoucím písku je třeba pažnici nejen spouštět, ale také otáčet; tuto práci je snazší provádět ve dvou nebo ve třech.
• Pokud pažnice nevchází do šachty, spouští se pod tlakem, k čemuž se nahoře umístí plošina, na kterou se položí zátěž.
• Při vrtání vrstev štěrku a oblázků se někdy střídá použití vrtáku, kterým se rozbijí velké inkluze, a želonky pro vyjmutí rozbité zeminy.
• Na hutných sedimentech se želonka zvedá jen o 10–15 centimetrů a pohyby se provádějí často.
• Při procházení hutných vrstev se pažnice zahlubuje hydraulikou nebo někdo periodicky stojí na plošině namontované na pažnici.
• Suché vrstvy se změkčují přiváděním vody do šachty.
• Na velmi měkkých plastických půdách není ventil vždy nutný, hornina zůstává v želonce i bez něj.
• Želonku je nutné zvedat po každých 0,5 – 0,7 m procházení, aby nedošlo k přetížení při zvedání zcela naplněného těla.

Stejně jako u jiných metod vrtání je při použití želonky třeba zohlednit individuální vlastnosti půdy, na které se práce provádějí.

Správná strategie a včasné pažení stěn vrtu obvykle umožňuje celkem úspěšně vytvořit funkční studnu.

Mohla by Vás také zajímat informace o tom, jak propláchnout studnu po vrtání.

Závěry a užitečné video k tématu

Jeden z variant výroby lístkového ventilu pro želonku je představen v následujícím videomateriálu:

S konstrukcí a principem činnosti kulového ventilu pro želonku se můžete seznámit v tomto videu:

Zde si můžete prohlédnout konstrukci želonky určené k vrtání:

Samostatná výroba baileru – není nijak zvlášť složitý úkol. Toto zařízení lze vyrobit s ohledem na konkrétní potřeby vašeho pozemku a možnosti, které máte k dispozici. Jednoduchá konstrukce zajistí dlouhou životnost baileru, pokud je vyroben kvalitně.

Pokud máte zkušenosti s vlastní výrobou a používáním baileru, podělte se o ně prosím s našimi čtenáři. Zanechejte své komentáře v bloku níže.