Скважина игла абиссинский колодец

Добыча воды на частном участке — задача не из самых простых и дешевых. Однако если вы не располагаете большим бюджетом, но при этом желаете иметь собственный источник водоснабжения, работающий при помощи насоса, то ваш вариант — это скважина игла.

Источник подобного типа был открыт еще в 19 веке американцем по фамилии Нортон. Позже его технология нашла широкое применение в странах Африки, а именно — в Эфиопии (ранее Абиссинии). Отсюда и синонимичные названия такой скважины — абиссинская скважина, абиссинский колодец. Все это — скважина игла.

Принцип устройства источника

В отличие от скважин большого диаметра и глубины, на бурение которых уходит достаточно сил, времени и средств с применением сложной техники, источник такого типа можно обустроить самостоятельно с минимальными трудозатрами. Основными составляющими абиссинского колодца являются:

• Стальная труба с острым наконечником из закаленного сплава;
• Фильтровальная система;
• Необходимое количество соединительных элементов (муфт);
• Клапан приёма воды;
• Нанос (ручной или автоматический);
• Резиновые кольца.

Важно: насос в данной системе является обязательным, поскольку дебит скважины хоть и позволяет получать достаточное количество воды, но её подъем через столь маленький диаметр обсадной трубы немного затруднён.

Водоснабжение при помощи абиссинской скважины оборудовать достаточно легко. Здесь можно либо ограничиться примитивным вбиванием стальной трубы с наконечником в грунт. Причём в этом случае необходимо постоянно дотачивать метры трубы при помощи резьбового соединения. Как правило, скважина игольчатого типа уходит на глубину всего 10-12 м. То есть для колодца берутся воды с первого песчаного водоносного пласта. А можно использовать и ручной бур для разработки скважины и только после этого вмонтировать в неё в качестве обсадной трубы стальную конструкцию с наконечником.

Важно: диаметр абиссинского колодца составляет всего 2,5-3 см. Поэтому риск получить воду с примесями грунта ничтожно мал.

Преимущества колодца-игла

Скважина по типу игла отличается массой преимуществ по сравнению со стандартными источниками по верховодке или артезианскими. Основные из них:

• Высокая скорость создания собственного источника на участке;
• Минимальные затраты на обустройство скважины;
• Возможность расположить игольчатый источник непосредственно в подвале дома или около постройки в непосредственной близости;
• Высокий дебит скважины (в среднем источник типа игла может давать до 50 литров воды в минуту;
• Длительный срок эксплуатации (достигает 50 лет);
• Простота в обслуживании и промывке;
• Минимальные затраты на создание абиссинской скважины.

Есть у скважины игольчатого типа и недостатки

Прежде чем заниматься обустройством абиссинской скважины, примите во внимание и её недостатки. Поскольку эти важные пункты могут свести на нет все ваши усилия.

Итак, в первую очередь стоит учесть, что если геологические условия вашего участка недостаточно подходят для идеи абиссинского колодца, то вас постигнет неудача. Несоответствием считается слишком большие и плотные слои глины и суглинка с малым количеством песчаных включений в пластах грунта. Такие прослойки затрудняют добычу воды. Поэтому прежде чем обустраивать игольчатую скважину, необходимо сделать геологическую разведку.

Также необходимо обратить внимание и на фильтрационные способности водоносного пласта. Если порода плохо справляется со своей задачей, то в воде возможны лишние химические включения. Хотя при должном внимательном и профессиональном подходе такую проблему можно решить с помощью перфорации трубы для скважины и оборачивания её в мелкую сетку.

Насосное оборудование

Для подъема воды из скважины игольчатого типа можно использовать два вида насоса:

• Ручную установку;
• Автоматическую помпу.

В первом случае агрегат будет актуален, если вы планируете использовать воду только периодически (полив огородных культур или уход за участком). Автоматический насос будет особо актуален, если вы желаете оборудовать собственное водоснабжение всего дома круглый год. Кроме того, самовсасывающий насос позволит вам избежать шума при работе скважины.

Что учесть при обустройстве абиссинского источника?

Перед тем как приступать к созданию собственного игольчатого колодца, нужно провести тщательную проверку возможностей вашего грунта. Для этого необходимо знать, на какой глубине залегают водоносные пласты. Можно поинтересоваться у соседей глубиной их колодцев и уровнем воды в них. Так, если окажется, что водоносный пласт залегает не глубже чем 12-13 м, а зеркало воды находится на уровне 7-8 метров в глубину, то можете смело монтировать свой игольчатый источник.

Учтите, что качество воды напрямую зависит от соседства неблагоприятных к источнику объектов: соседские септики, промышленные предприятия или животноводческие фермы, а также мусорные свалки. Если таковые рядом имеются, то велик риск достать до водоносного пласта, который подвержен химическому загрязнению. В этом случае придётся продумывать сложную и мощную систему очистки. В качестве разведки можно взять на анализ воду из колодца соседа и тщательно изучить её.

Способы бурения игольчатого источника

Для создания собственной скважины по типу игла можно применить несколько способов:

• Забивание трубы бабкой. Но перед тем как воздействовать на оголовок трубы, рекомендуется на него накрутить специальную насадку.
• Забивание трубы штангой.
• Бурение шнеком. Этот способ считается самым удобным, поскольку садовый бур или шнековая установка легко и продуктивно вскрывают пласты грунта, точно достигая нужной глубины.

Важно: при работе методом шнекового бурения готовый ствол скважины в зоне фильтрования можно засыпать мелким щебнем. Это послужит дополнительной системой очистки воды.

vodakanazer.ru

Преимущества

Для бурения скважины не требуется никакого оборудования кроме специального бура или ударной штанги (в зависимости от выбранного способа углубления в грунт).

Справиться с таким оборудованием под силу даже одному или двум землекопам. Но необходимо учитывать, что колодец абиссинского типа роется исключительно на сыпучих грунтах – в песке или почве, содержащей большой процент мелкого щебня. Если в силу природных причин землекоп столкнётся с залеганием плотной породы, ему придётся прекратить бурение и перенести скважину на другое место. Это единственный недостаток узкой скважины. Из-за тонкого трубопровода бурение становится невозможным, если внизу есть камни или плотный грунт (например, глина).

Этот недостаток с лихвой перекрывается множеством достоинств, служащих веским аргументом для хозяев при выборе такого способа бурения и типа скважины:

1. Бурение можно производить непосредственно из подсобного помещения или хозяйственной постройки. Для проведения работ не требуется присутствия тяжёлой спецтехники или других габаритных устройств.
2. Максимальная глубина до 15, в редких случаях до 30 метров. Но чаще углубление производится на 8-10 метров. Поэтому работы занимают мало времени. Первая вода появляется примерно через 5 часов непрестанного бурения.
3. Справиться с бурением может один или два человека.
   Конструкция скважины достаточно проста.
4. Длительный срок эксплуатации – до 40 лет. А если изначально оснастить скважину сменным фильтром, использовать источник можно будет ещё дольше.
5. Соответствие всем санитарным нормам. В узкую и защищённую колонкой или насосом шахту не попадают поверхностные воды.
6. Возможность демонтажа конструкции. По этой причине такой метод обустройства скважин широко используется в геологическом разведывательном бурении.
7. Высокая производительность. Новая скважина выдаёт до 40 литров питьевой воды в минуту.
8. И главное преимущество – дешевизна работ, простота в монтаже и обслуживании.

Погружной насос в такой скважине использовать не удастся, но при небольшой глубине с задачей вполне справится поверхностный насос вакуумного типа.

Условия для бурения

Самое основное требования для бурения абиссинского колодца наличие соответствующего грунта. Если на участке обнаружен песчаный или щебневой грунт, хозяевам крупно повезло. Можно смело приступать к бурению своими силами.

Если вода залегает на глубине до 10 метров (это видно по соседним колодцам или водоёмам), необходимо с особым вниманием отнестись к санитарным требованиям – скважина бурится вдали от возможных источников загрязнения. Следует избегать близости канализационных ям, свалок, промышленного производства и складских помещений, использующихся для хранения сельскохозяйственных химикатов.

Методы бурения

Основных способов создания колодца два. И у каждого из них имеются свои особенности, которые необходимо учесть ещё до начала работ.

Суть бурения заключается в пробивании всей толщи грунта до первого водного пласта, залегающего в почве. Пробивка ведётся трубой диаметром до 1,5 дюйма, которая используется в качестве инструмента и одновременно является трубопроводом. Сегменты трубы скрепляются резьбой по мере погружения в грунт с обязательной установкой резиновых уплотнителей.

На торце первой (нижней) трубы монтируется специальный наконечник в форме конуса (отсюда название скважины – игла), за которым устанавливается простой механический фильтр. Такая конструкционная особенность помогает без проблем погрузиться в грунт.

При углублении до 15 метров в трубопроводе возникает давление, способное доставить воду на поверхность без применения насоса. Это свойство скважины во многом определяется мощностью водяного пласта. Давление в трубах образуется не во всех случаях.

Углубление производится забивным способом и методом бурения. В конце проведенных работ важно провести анализ воды.

Забивной метод

В этом способе используется специальная конструкция – ударная штанга (баба). Под воздействием ритмичных ударов трубопровод погружается в грунт. Обычно с 4-5 метров в трубы подливается вода, с помощью которой определяется присутствие водяного пласта на глубине. Если вода из трубы резко ушла – цель достигнута.

Недостатки:

• повышенная нагрузка на всю конструкцию – из-за повреждения резьбы трубопровод может потерять герметичность и вода загрязнится;
• невозможность контролировать скорость погружения – наконечник трубопровода может проскочить водный пласт и уйти глубже, чем требуется для работы скважины.

Достоинства:

• метод отличается быстрым проведением работ и получением воды.

Методом бурения

Способ бурения относится к щадящим инженерным решениям, сберегающим трубопровод в целости. Трубы вкручиваются в грунт с помощью рамочного бура. Трубопровод монтируется посредством стальных муфт, обеспечивающих дополнительную прочность конструкции.

Недостатки:

• во время работы периодически забивается фильтр наконечника и его требуется промывать водой под большим напором (для этого на верхнюю часть трубопровода монтируется насос);
• способ используется только на глубине до 4-5 метров;
• работы занимают достаточно много времени.

Достоинства:

• исключено повреждение труб.

Материалы, оборудование и алгоритм действий

До начала работ необходимо приобрести комплект материалов, состоящий:

• из иглы (наконечника), большей от диаметра труб на 1-3 мм – она может припаиваться к трубе (используется олово во избежание отравления свинцом!) или накручиваться на резьбу;
• механического фильтра для отсеивания песчаных примесей;
• и комплекта труб (учитывается предполагаемая глубина) с муфтами из стали и резиновыми или силиконовыми уплотнителями.

Основное оборудование подбирается в зависимости от способа бурения. Это может быть:

1. Бур любого типа – ямочный, садовый, рамочный (его диаметр должен быть немного больше размеров трубы).
2. Ударная штанга (в народе баба).

Для работы скважины понадобится поршневой (типа колонка) или электрический насос.

Порядок проведения работ при бурении:

1. Лопатами делается выемка в грунте глубиной от 80 см до точки промерзания, если планируется всесезонное использование.
2. Бурится грунт на глубину до 4-5 метров с помощью приготовленного бура. Если скважина глубже, дальше используется ударная бабка.
3. Трубы опускаются вниз. По мере опускания трубопровода они соединяются между собой. Если необходимо конструкция вбивается в грунт.
4. Производится доливание воды в трубопровод, чтобы определить, достигнут ли водяной слой на глубине. Вода уходит из трубы, если этот слой достигнут.
5. По достижении водного горизонта в толще грунта скважина промывается с помощью насоса, закреплённого наверху.
6. Из скважины откачивается вода до её полного очищения.
7. Монтируется насос (электрический или ручная колонка).

Порядок работ при ударном методе:

1. Бурится метровый шурф (его называют установочным).
2. Монтируется тренога, на которую устанавливается ударный механизм.
3. Вбивается первая секция трубопровода с наконечником, которая соединяется со следующей трубой.
4. Забивание осуществляется до проникновения наконечника в подземный пласт воды.
5. С помощью насоса промывается вся скважина (на глубине образуется особая полость, которая заполняется чистой водой).
6. Монтируется насос на поверхности. Его можно установить непосредственно над скважиной или на небольшом расстоянии от неё. Для трубопровода или шланга копается отдельная траншея. Сам насос помещается в кессон или подсобную постройку, не промерзающую зимой.

Летний вариант водопровода можно не утеплять.

greenologia.ru

Фотоотчет о том как мы забивали «иглу» на даче.

Задача: обеспечить садовый участок водой. На участке с глубины 3.5 метра и вплоть до 10 метров (до голубой глины) идет плывун. У большинства соседей колодцы. Вода весной на уровне -3.5 -4 метра, осенью -5 -7 метров.

Колодцы заплывают песком-плывуном и нуждаются в ежегодном углублении. В результате за несколько лет вокруг колодца образуется ощутимый провал, который засыпают песком из самого колодца. Вот такой круговорот песка вокруг колодца.

Такая перспектива не очень прельщала. Особенно после неудачной попытки пробурить скважину ручным буром. Было решено попробовать забить скважину «иглу» на песок-плывун. По опыту одних соседей (они бурили скважину на 12 метров) было известно, что с глубины примерно 9 метров и вплоть до голубой глины (10-10.5 метров) песок уже не мелкий плывун, а крупный зернистый с фракцией 2-3 мм. Было решено не использовать сетку на конце «иглы». А вместо нее использовать прорези «болгаркой» тонким диском (1 мм) и забить «иглу» на крупный песок.

Таким образом, мы избавимся по нашим расчетам от необходимости снова делать скважину через лет 5-7, когда сетка забьется мелким песком окончательно. Т.е. основное правило тут, чтобы ячейки на конце иглы были меньше фракции песка и в случае, если скважина делается на мелкий песок, то обязательно нужна мелкоячеистая сетка на конце «иглы», которая намертво забивается через несколько лет частичками глины. Мы же надеемся, что нам удастся эксплуатировать скважину лет 10 минимум. Поживем-увидим (обязательно буду делать отчет здесь ? ). К сожалению фотографии наконечника «иглы» не сохранилось. Могу только сказать, что прорези делали вдоль трубы в шахматном порядке.

Трубы использовали «дюймовки» (25 мм).

Для соединения труб использовали стальные муфты и смазывали старательно резьбу железным суриком для герметичности.

Забивали 30 килограммовой «бабой». На верхний конец «иглы» накручивали плотно концевую муфту, чтобы не разбить конец трубы с резьбой.

1. Поворачивать трубу газовым ключем только по часовой стрелке (закручиваем гайку), т.к. в противном случае можно отвернуть одну из муфт соединения труб и получить не герметичную колонну, что абсолютно недопустимо для такого типа скважин.
2. В фильтр перед забивкой насыпаем крупную соль (мы насыпали около 2 метров по высоте), она позволит в меньшей степени забиться фильтру по мере прохождения через слой глины, а при попадании в воду соль просто растворится.

Опять опускаем в скважину отвес и по звуку всплеска засекаем, где находится уровень воды в вашей скважине. У нас уровень был на глубине 4 метра. То есть столб воды в скважине составил 6 метров.

Теперь подсоединяем к концу «иглы» самовсасывающий насос через специальный армированный шланг. И пробуем качать воду. Если вода пошла, качаем как минимум 30 минут. Лучше 1 час. Периодически отключаем насос на несколько секунд и снова включаем, чтобы вода ушла вниз и лучше промыла фильтр. После такого отключения, обычно первые секунды вода идет мутная. Несколько дней после этого наездами, прокачиваем скважину хотя бы по несколько минут.

На данный момент скважине два года. Вода чистая идет сразу после включения насоса. Вокруг скважины сделан приямок, куда установлен насос и обратный клапан, дабы не наливать каждый раз в насос воды перед включением. Будут вопросы, с удовольствием отвечу. Продолжение тут.

Мой эксперимент по очистке воды от железа с помощью белизны.

ogurzov.ru

Абиссинская скважина – достоинства чудо-колодца

Технология бурения подобных колодцев впервые была использована американцами в 19 столетии. А всемирное признание она получила после военной операции англичан на территории Эфиопии (старое название – Абиссиния). Абиссинский колодец имеет массу достоинств. Среди них выделим ключевые преимущества его применения в наши дни:

1. Дешевизна мероприятий по обустройству и возможность выполнения работ своими руками (не требуется применение какого-либо специального оборудования и приглашение специалистов).
2. Высокое качество получаемой воды. Доказано, что даже возле крупных отечественных мегаполисов абиссинская скважина выдает отличный продукт. Вода из нее по большинству показателей ничем не уступает артезианской. А отсутствие обсадной трубы гарантирует, что паводковые и талые воды не попадут в водозабор абиссинского колодца.
3. Срок службы зависит исключительно от водонасыщенности пласта на дачном участке. В среднем игла (так нередко называют абиссинский колодец) эксплуатируется без ремонтов около 30 лет.
4. Возможность обустройства конструкции для получения чистой воды прямо в погребе жилой постройки. Так затраты на строительство скважины снижаются, ведь вам нет потребности дополнительно утеплять ее и делать приямок.

А самое главное – владельцам загородных участков не нужно получать никаких лицензий и разрешений на строительство и эксплуатацию скважины для дачи. Вы можете своими руками обустраивать артезианский колодец (при условии, что его глубина составляет не более 5 м) из металлических либо пластиковых труб.

Где можно делать чудо-скважину своими руками?

Обустройство описываемой конструкции разрешается выполнять исключительно на тех участках, где водоносный верхний слой залегает от поверхности земли на глубине до 5 м. Если вода прячется глубже, придется получать разрешение в официальных инстанциях на разработку недр. А это требует немало времени.

Да и достать воду с большой глубины, используя обычный насос поверхностного типа, будет совсем непросто. Придется заглублять насосное оборудование либо делать большую по сечению скважину, что увеличивает затраты.

Интересующие нас скважины бурят в грунтах, которые состоят из песка и щебенки или только из песка средней зернистости. Через подобные слои воду можно достать без затруднений.

В других видах почв артезианский колодец не обустраивают. Если на вашем участке земля каменистая, даже не пытайтесь сделать на нем такую скважину. Без спецоборудования и осуществления полноценных (трудоемких и сложных) буровых работ у вас ничего не получится.

Рекомендуется уточнить у соседей, у которых уже имеется дачная автономная система водоснабжения, об особенностях почвы в данной местности, а также о глубине залегания вод. Тогда вы четко будете знать, имеет ли смысл производить своими руками бурение чудо-колодца.

Скважина из Эфиопии – начинаем строительство

Колодец-игла – это буровая колонна, которую заглубляют в грунт по технологии ударного бурения без применения обсадной трубы. Подобная методика в профессиональном бурении практически никогда не используется. А вот для создания дачной точки водозабора своими руками она подходит идеально.

Суть работ при этом заключается в следующем. Вам нужно пробить землю с помощью труб сечением порядка 1–1,5 дюймов на глубину расположения слоя воды. Чтобы добиться этого, следует присоединить тонкий наконечник к торцу трубного изделия. Именно за счет такого простого приспособления и создается колодец-игла.

Для обустройства абиссинской скважины вам понадобится набор разных труб (необязательно приобретать новые изделия, вполне подойдут и уже использованные ранее), агрегат для сварки, кувалда, садовый бур, нержавеющая галунная сетка, проволока сечением примерно 0,25 мм, молоток, хомуты, дрель, болгарка, насос, функционирующий по принципу создания вакуума, специальные муфты.

Своими руками колодец делаете по приведенному далее алгоритму. Сначала берете обычный садовый бур и при помощи полудюймовых труб длиной 1–2 м наращиваете его. Объясним, что подразумевается под этой операцией. Вам необходимо при помощи болтов и муфт, изготовленных из труб сечением 3/4 дюйма, создать специальную конструкцию. А затем присоединить ее к буру.

Сооружение из труб должно получиться максимально герметичным. Если не соблюдать этой рекомендации, конструкция не сможет выполнить своей задачи. Требуемой герметичности мест соединения труб добиваются их уплотнением при помощи краски (масляной), силиконовых составов, сантехнического льна.

На конец самодельной конструкции устанавливаете специальный фильтр в виде иглы. Он делает добываемую воду чистой, предохраняет скважину от заиливания и помогает буру пробивать грунт. Фильтр желательно делать из отрезков труб, которые применялись для создания конструкции. Тогда между ее элементами не возникнет реакции электрохимической коррозии.

В следующем разделе мы подробно рассказываем о том, как сделать фильтр для абиссинской скважины. Внимательно изучите его.

Фильтр-игла – как изготавливается?

Буровую конструкцию и ее наконечник допускается делать из разных труб – пластиковых, стальных, полипропиленовых. Чаще всего фильтр изготавливают своими руками из нержавейки. Делается это так:

1. Высверливаете в нержавеющей трубе ряд отверстий сечением 6–8 мм. Их требуется расположить в шахматном порядке.
2. Навиваете на верхнюю часть трубы стальную проволоку (между отдельными ее витками обязательно следует оставлять небольшие просветы) либо припаиваете нержавеющую сетку.
3. Привариваете наконечник-фильтр на торец трубного изделия. Обратите внимание! Сечение наконечника обязано быть большим (на пару миллиметров), нежели геометрически параметры используемой трубы. Тогда идущая за иглой конструкция без затруднений будет перемещаться по толще земли.

Паять сетку на фильтр можно исключительно чистым оловом, не имеющим включений свинца. Если использовать припой с добавками, вода, добываемая из скважины, может стать небезопасной для употребления.

Если нержавеющих труб у вас нет, не спешите бежать за ними в магазин. Допускается, как мы говорили, использование пластиковых и пропиленовых изделий. Сделать фильтр из подобных труб совсем несложно:

1. Помещаете внутрь трубного изделия фильтр-сетку.
2. Методом вплавления фиксируете сеточную конструкцию к трубе.
3. Прорезаете щели на поверхности трубного изделия (по сути, выполняете его перфорирование), используя ножовку по металлу.

Фильтр готов! Можете начинать бурение скважины.

Стандартная технология забивания трубы – инструкция

Такая методика обычно применяется домашними умельцами, желающими получить систему водоснабжения для дачного дома с минимальными затратами. Абиссинский колодец по забивной технологии делается следующим образом:

1. Размечаете участок под колодец.
2. Роете небольшой котлован (около 1 кубометра по объему).
3. Начинаете забивать трубу в грунт при помощи металлических блинов, чугунной бабы или другого груза (его масса должна равняться 28–35 кг). Важно! Трубное изделие следует разместить в центре вырытого котлована.
4. По мере вхождения конструкции в почву дополняете ее подготовленными трубными отрезками (не забывайте об обеспечении герметичности соединений).

При заглублении трубы на каждые 0,3–0,5 м необходимо подсыпать к ней немного земли и сразу же трамбовать ее. Как только ваша конструкция достигнет водоносного слоя, нужно подать воду под давлением, чтобы промыть от глины и прочих грунтовых загрязнений фильтр.

Затем монтируете поршневой ручной насос и начинаете выкачивать мутную жидкость до тех пор, пока она не станет абсолютно чистой. Следующий шаг – монтаж насосной станции. Она состоит из электрического кабеля, погружного насоса и пускорегуляторного механизма. Установка этого оборудования не вызывает проблем. Все этапы операции подробно описаны в инструкции к станции.

Работы окончены. Вы сделали своими руками чудо-скважину! Остается только забетонировать площадку вокруг нее. Тем самым вы надежно защитите самодельный колодец от попадания в него загрязнений и разнообразных поверхностных стоков.

Важный совет от пользователей абиссинских колодцев. Обязательно приобретите специальный скважинный снаряд, который называют желонкой. Сечение этого приспособления берется на 5 мм меньше диаметра использованных для строительства скважины труб.

Желонка понадобится вам для периодической очистки своими руками колодца от ила и глины. Подобные загрязнения появляются в скважинах после длительной эксплуатации водозаборной точки. Также они наблюдаются и в случаях, когда колодцем долгое время не пользуются.

Вам достаточно будет привязать желонку к веревке и опустить снаряд в трубу, потом вытянуть его и удалить приставшую взвесь. Повторите эту нехитрую процедуру пару раз и ваш колодец снова будет давать чистую воду!

remoskop.ru

Принципы работы абиссинского колодца

Абиссинский колодец это упрощенный вариант скважины, позволяющий получать воду из залегающего сверху первого или второго водоносного горизонта. Конструкция его предельно проста. Представляет собой колонну соединенных между собой газоводопроводных стальных труб с примитивным фильтром и металлическим наконечником внизу.

Тонкий ствол выработки внешне напоминает древнейшее приспособление для шитья. Отсюда второе название: скважина игла.

Классический метод погружения абиссинского колодца в землю производится банальным забиванием – самым простым способом, активно применяемым в среде самостоятельных мастеров. Забивают до тех пор, пока нижняя труба с наконечником не вскроет водоносный слой.

Иногда колонну частично заглубляют посредством шнекового бурения, но аренда ручной или механической буровой установки существенно увеличивает бюджет работ.

Абиссинская скважина была изобретена и опробована на деле в период войны между колониальной Англией и Эфиопией в 1867-68 годах. Предложенная американским инженером Нортоном конструкция неутомимо обеспечивала английские войска водой во время их передвижений по пустыне.

Устройство для извлечения живительной жидкости из подземных слоев грунта оперативно устанавливалось, демонтировалось и вновь использовалось на следующем привале.

Такие приоритеты как мобильность, дешевизна и простота сооружения были по достоинству оценены военными, привлекали путешественников и исследователей.

В России с замечательным изобретением познакомились спустя год по завершении английского похода. Приспособление для подъема воды с небольшой глубины было описано К. И. Маслянниковым в книге, посвященной бытовавшим в то время эффективным буровым снарядам.

Из устроенных в районе Царского Села пяти абиссинских скважин, две оказались вполне пригодными для получения свежей воды. Три не смогли достичь водоносного пласта из-за известняка, близко залегающего к дневной поверхности.

Успешные абиссинские колодцы давали в минуту по ведру. Поначалу шла мутная жижа, которая после получасовой прокачки становилась достаточно прозрачной и чистой.

Скважиной-иглой вскрываются только первые от земной поверхности водоносные горизонты, поэтому для питьевых целей полученная вода использоваться не может. Она подходит для полива, уборки территории и схожих хозяйственных нужд.

При желании и внушительном дебите выработки для очистки воды можно установить систему грубых и тонких фильтров, задерживающих механические включения и химические примеси.

Конструктивная специфика скважины-иглы

Разработанная полтора века назад абиссинская буровая установка за прошедшие годы не претерпела кардинальных конструктивных изменений. На некоторое время вообще была незаслуженно забыта, хотя по темпам и простоте сооружения заметно опережает широко распространенные трубные и шахтные колодцы.

Типовая схема устройства

В конструкции абиссинского колодца выделяют две основных составляющих:

• Буровой снаряд, включающий разрезающий грунты наконечник и ствол, наращиваемый в процессе заглубления в грунт. Ствол заодно служит каналом для подъема воды с глубины. Потому собирается из отрезков трубы, а не из стального круга или прутка.
• Копер, состоящий из металлического треножника и увесистой бабы, играющей роль молота. В вершине треножника имеется два блока, с протянутыми через них веревками, к которым привязана баба.

При натягивании веревок баба поднимается к вершине установки. При ослаблении стремительно падает на жестко зафиксированный на забиваемом отрезке ствола подбабок. Последний выполняет функцию наковальни, благодаря которой ствол последовательно погружается в грунт.

Подбабок представляет  собой своеобразный хомут, состоящий из двух симметричных частей. Площадь контактирующей с бабой поверхности подбабка несколько больше, чем площадь дна падающего на него «молота».

После того, как забиваемый отрезок ствола почти полностью погрузится в землю, подбабок снимают. К заглубленному отрезку трубы прикручивают следующий, на котором в очередной раз фиксируется хомут-наковальня.

Действия по заглублению бурового снаряда повторяются до тех пор, пока нижняя часть скважины иглы, сооружаемой своими руками, не достигнет водоносного пласта. Водонос нужно не просто вскрыть, но и пройти по минимуму на метр.

По правилам слой следует пересечь на 2/3 его мощности, но самостоятельному буровику реальные размеры водоноса наверняка неведомы. О них сложно судить без гидрогеологических изысканий.

Появление воды в выработке надо периодически отслеживать. У профессиональных бурильщиков для целей измерения уровня воды в выработке есть простейшее приспособление, которое идеально определяет глубину водоносного горизонта при его залегании до 15 м. Это полый металлический цилиндр, именуемый хлопушкой. Устройство похоже на перевернутый тонкий стакан, прикрепленный через петлю к рулетке.

Когда край хлопушки соприкасается с поверхностью воды, раздается хлопок, повествующий о появлении искомого в скважине. Изготовить подобное контрольное устройство можно собственноручно, привязав к бечевке крупную гайку так, чтобы она могла плашмя соприкасаться с поверхностью воды.

Вместо гайки хорошо бы найти не слишком легковесный пластиковый или металлический конус, незамкнутый с одной или с двух сторон.

Есть еще одно остроумное средство, служащее контрольным прибором. Банально мониторить появление воды в абиссинском колодце можно, опуская в ствол обычную полимерную трубу. О соприкосновении с зеркалом грунтовой воды просигнализирует характерный хлопок.

Особенности изготовления ствола

В промышленном производстве абиссинских колодцев нет. Изготовление установки заказывают в мастерской или делают собственными руками.

Для того чтобы сделать скважину иглу понадобятся:

• Толстостенные трубы ВГП, в маркировке которых указанно «усиленные». Оптимальный размер наружного диаметра трубопроката от 25 до 40 мм. Следует помнить, что чем толще ствол, тем труднее его забивать в землю, а на дебит скважины толщина трубы нисколько не повлияет.
• Стальной наконечник, выточенный на токарном станке. Длина детали 10-12 см, Ø на 1-2 см больше Ø трубы, чтобы трение грунтов о ствол не замедляло процесс забивки. Наконечник может быть коническим или пирамидальным, но не сваренным из клиновидных обрезков трубы.
• Стальная сетка плотного галунного плетения, необходимая для устройства дополнительного фильтра. Она предотвратит попадание мелких песчинок и даже глинистой взвеси.

Для изготовления ствола лучше приобрести бесшовный трубопрокат, который при забивке однозначно не даст трещин. Трубу необходимо нарезать на отрезки приблизительно по 1,2 – 1,5 м. В буровом деле они называются штангами.

Указанные размеры рекомендованы на основании наибольшего удобства в работе. Конкретная длина отрезков в обозначенном интервале зависит от предполагаемой глубины выработки. Желательно, чтобы один из них был 1 м для окончательного заглубления в водонос.

Наращивание ствола производится по мере заглубления снаряда, выполняется путем последовательного накручивания отрезков трубы ВГП. Для осуществления соединений по краям отрезков нарезают по 7 витков сантехнической резьбы и используют стальные муфты. Соединения выполняют герметично, в резьбу укладывается сантехническая пакля.

К первому отрезку будущей колонны приваривают наконечник и оснащают примитивным фильтром – это водоприемная часть. В стартовом отрезке трубы сверлят отверстия Ø 8 – 10 мм так, чтобы элементы указанной перфорации располагались в некоем шахматном порядке. Между условными горизонтальными рядами отверстий должно быть примерно по 5 см: ближе их делать не стоит, чтобы не ослабить трубу.

Сверлить отверстия начинают, отступив от нижнего края около 15 см с аналогичной целью сохранения прочностных показателей. В месте соединения первого звена колонны со следующей штангой устанавливается обратный клапан несложной системы. Чаще всего это шарик, пропускающий воду только по направлению к насосу.

Усовершенствование допотопного фильтра

Описанный фильтр защитит от попадания гравия и мелкой гальки, но не избавит от более мелких включений. Потому нуждается в модернизации. Чтобы превратить перфорированный отрезок трубы в фильтр со степенью защиты повыше, его необходимо доработать, для этого:

• Поверх трубы наматывают витки нержавеющей проволоки. Они нужны для увеличения площади фильтрующего органа. Расстояние между витками 3 – 5 мм.
• Полученную заготовку плотно оборачивают куском нержавеющей сетки, которую припаивают к стенкам трубы. Используют исключительно оловянный припой, потому что применение сплава со свинцом негативно отразиться на качественных характеристиках воды.

Есть мнение, что для пущей важности модернизированный фильтр следует снаружи обмотать катанкой из нержавейки. Позволим себе усомниться в надежности подобного укрепления. Считаем, что при погружении в грунт наружные витки самодельного фильтра непременно открепятся, увеличат трение и заметно затруднят забивку.

Доработка фильтра – дело хорошее, способствующее не только оптимизации качества воды, но и препятствующее заиливанию скважины иглы. Правда при всей простате устройства требуется четкое соблюдение правил:

• Для сетчатого фильтра не подойдет сетка из латуни или иных цветных металлов. В союзе со сталью при прочной спайке они сформируют гальваническую пару, быстро и беспрепятственно разъедаемую коррозией.
• Диаметр перфорированной трубы вместе с дополнительным фильтром не должен быть равен максимальному диаметру наконечника или превышать его. Иначе важные фильтрующие дополнения отделятся от трубы при забивке в грунт.
• Для сооружения буровой колонны и первого звена, являющегося водоприемной частью ствола, не подойдут хрупкие чугунные трубы.

Еще не стоит экономить на муфтах, покупая кустарные изделия с некачественной нарезкой. Если при забивке соединения разойдутся, иглу придется демонтировать и скважину проходить снова.

Условия для сооружения абиссинской скважины

Для устройства абиссинского колодца недостаточно горячего желания владельца участка, подкрепленного знанием конструкции водозаборной установки. Перед стартом работ необходимо выяснить, подходят ли геологические условия для сооружения скважины иглы.

Залегающие в земле грунты различаются по физико-механическим свойствам: по плотности, структуре, параметрам твердости и т.д. У буровиков есть классификация по так называемой «буримости» пород.

Для проходки песчаника и песка, например, применяется разный вид инструмента и способ бурения. Скальный песчаник бурится колонковой трубой с твердосплавной коронкой, а водовмещающие пески поднимают ударно-канатным методом с помощью желонки.

По совокупности физико-механических свойств вместе с буримостью породы условно делятся на:

• Твердые или скальные. Они способны раскалываться, дробиться, постепенно разрушаются при бурении с высокой скоростью и давлением. Твердые породы представлены в верхней части отложений известняками, песчаниками, мергелями, доломитами и т.п.
• Пластичные. Они легко или относительно легко поддаются резке ножом и буровым инструментом, в том числе наконечником абиссинской скважины. К пластичным представителям относятся глины, суглинки, супеси с высоким числом пластичности.
• Сыпучие. Они не держат форму, т.к. состоят из несоединенных друг с дружкой частиц. При насыщении водой некоторые пылеватые виды могут «плыть». К сыпучей разновидности относятся пески всех категорий по крупности, гравийно-галечниковые, дресвяно-щебнистые и подобные отложения.

В распоряжении домашних мастеров, желающих заняться устройством абиссинского колодца, нет бурового инструмента для проходки всех перечисленных типов грунтов. Самостоятельные буровики смогут пересечь лишь пластичные и сыпучие категории. Раздробить твердую породу наконечником абиссинского колодца невозможно.

Не стоит пытаться разбить крупный валун: лучше немного переместиться и там снова начать выработку. Тем более что демонтаж водозаборного устройства производится в разы быстрее установки.

Кроме ограничений по буримости на возможность сооружения скважины-иглы влияет высота зеркала воды. Дело в том, что извлечение ее из тонкоствольной выработки можно поручить только поверхностному насосному оборудованию. Большинство марок поверхностных насосов готово поднять воду с глубины не более 8 м.

Даже если в техпаспорте глубина всасывания указана порядка 10 м, нельзя забывать о стандартных потерях давления в стволе и о том, что насос обычно транспортирует воду еще и по горизонтальному участку.

Каждые 10 м горизонтального перемещения отнимает у глубины всасывания по 1 м. К тому же поверхностные насосы настоятельно рекомендовано располагать в закрытых помещениях, а они зачастую удалены от места забора воды.

Если кроме абиссинской скважины нет совершенно никакого выхода, а глубину появления воды в близлежащих колодцах фиксируют на 12 – 15 м от поверхности земли, то для подъема воды следует запастись эрлифтом или ручным насосом, способным качать воду с означенной глубины.

Альтернативный вариант адаптации водозаборной иглы к неподходящему уровню грунтовой воды заключается в устройстве приямка. Перед забивкой колонны в землю выкапывается шурф глубиной около метра, шириной удобной для работы лопатой в нем. Забивка штанг начинается тогда со дна шурфа. Насос в подобных ситуациях устанавливается в приямок.

Сам себе гидрогеолог

Насколько бы прост не был процесс забивки скважины иглы, тщательная подготовка к работам все же необходима. Недостаточно запастись штангами и стартовым звеном с фильтром, взять в аренду или изготовить собственный копер. Нужны сведения о геологической и гидрогеологической обстановке в районе устройства абиссинского колодца. Где и как их добыть?

Информацию об уровне грунтовой воды в прямом смысле почерпнем в соседском колодце или в скважине. Измерим самостоятельно хлопушкой или расспросим владельца источника о том, с какой глубины он качает воду. Заодно узнаем, какой грунт поднимали с забоя, когда бурили или копали выработку.

В равнинных местностях пласты пород залегают почти горизонтально с незначительным изгибом или небольшим наклоном. Зеркало грунтовой воды находится приблизительно на одной абсолютной отметке. Разница в глубине существующего и планируемого колодца может выразиться лишь за счет перепадов рельефа.

Не забываем, что абиссинской скважиной вскрывается верховодка или следующий за ней водоносный пласт, перекрытый глиной или суглинком, но не скальным водоупором. Т.е. уровень воды в выработке однозначно будет нестабильным – зависящим от объема атмосферных осадков.

В период снеготаяния и в дождливую пору зеркало грунтовой воды будет выше, чем в сухой погодный сезон. У хозяина существующей водозаборной точки следует выяснить, каковы максимальные и минимальные перепады уровня воды, чтобы засушливым летом абиссинская скважина не оказалась пустой.

Вопрос о разрабатываемых породах вовсе не праздный. К примеру, в Ленинградской области воду добывают из крупных песков со значительным количеством массивных валунов.

Нередко из-за невозможности раздробить и извлечь громадный камень буровики смещают водозаборную скважину. Аналогичным образом стоит поступить, если в регионе сооружения абиссинского колодца есть подобные грунты.

Бессмысленно производить забивку при высоком залегании массивов скальных и полускальных пород. Если на соседском участке получают подземную воду, распространенную в трещиноватых доломитах, песчаниках, известняках, то с идеей устройства скважины-иглы придется беспощадно расстаться.

Для тех, кто решил сделать абиссинский колодец с приямком, необходимы сведения о структуре и состоянии слоев грунта, залегающих на глубину шурфа. Если разрез сложен супесями, суглинками либо их чередующимися слоями, стенки приямка укреплять необязательно.

Если шурф капать в песках, стенки следует укрепить дощатыми щитами или бетоном. Песчаные борта неустойчивы, могут обрушиться и засыпать водозаборную точку вместе с насосным оборудованием.

Расспросы о верхних слоях грунта нужны еще и тем, кто планирует верхнюю часть выработки пройти шнеком. Шнековое бурение ощутимо ускорит процесс, но может не принести запланированного результата.

При обваливающихся песчаных стенках потребуется установка обсадной трубы, благодаря которой сократятся экономические приоритеты абиссинского колодца.

Выводы и полезное видео по теме

Разбор плюсов и минусов абиссинского колодца на фоне обычной скважины:

Ролик о заглублении шнеком с последующей забивкой абиссинского колодца:

Про бесполезность поиска воды народным методом с помощью рамок:

Установка и эксплуатация абиссинского колодца – самый простой и дешевый метод получения воды из верхних водоносных пластов. Для сооружения водозаборной выработки не потребуется техника, все этапы работ можно запросто выполнить своими руками.

Вложенные усилия и незначительные средства стремительно окупятся, прослужит абиссинский колодец не меньше, чем традиционные источники воды. Важно загореться и воплотить идею, вооружившись представленной нами информацией.

sovet-ingenera.com