Устройство абиссинского колодца своими руками: как сделать скважину-иглу на участке

При организации водоснабжения на даче у хозяев возникает масса сложностей. Из-за удаленности усадьбы от крупных городов возможность подключения к центральному водопроводу отсутствует, а бурение скважины требует больших финансовых вложений. В таких условиях целесообразно обустроить абиссинскую водозаборную систему.

Принципы работы абиссинского колодца

Перед сооружением автономной системы водоснабжения на участке следует разобраться, что такое абиссинская скважина и в чем заключается принцип ее работы. Ключевым преимуществом колодца является упрощенное исполнение и дешевизна. Он выполнен в виде колонны из газопроводных труб с фильтрующими элементами и наконечником на дне. В отличие от традиционных скважин, вода в этих гидротехнических сооружениях добывается из верхних водоносных горизонтов.

Второе название системы — скважина-игла. Оно объясняется специфической формой конструкции, напоминающей древний инструмент для шитья.

При обустройстве абиссинской скважины своими руками многие дачники используют классическую технологию и забивают трубу в почву до вскрытия водоносного слоя.

Реже применяется метод шнекового бурения, но он сопровождается большими затратами, которые связаны с арендой бурового оборудования.

Схема абиссинского колодца была изобретена и запущена в XIX в. Ее разработал американский инженер Нортон для обеспечения английских войск жидкостью во время войны с Эфиопией.

Конструкцию оперативно устанавливали на одном участке, потом демонтировали и перемещали на другое место. Ключевыми преимуществами сооружения является:

1. Мобильность.
2. Доступная стоимость.
3. Простота обустройства.

Перечисленные особенности были оценены военными, исследователями и путешественниками.

На территории России изобретение появилось через год после окончания войны между колониальной Англией и Эфиопией. Его подробно описал К. И. Маслянников в книге о лучших буровых приспособлениях.

Если колодец устанавливался в правильном месте, он мог давать по ведру жидкости за 1 минуту. Изначально на поверхность вытекала мутная жижа, которая вскоре очищалась и приобретала прозрачность.

С помощью скважины-иглы удается вскрывать только поверхностные водоносные слои, поэтому добываемая вода не подходит для питья. Ее основное назначение — полив, уборка территории и другие хозяйственные нужды.

Кроме того, для абиссинского колодца используются системы грубой и тонкой фильтрации, которые очищают жидкость от механических включений и химических примесей.

Конструктивная специфика скважины иглы

За 150 лет устройство абиссинской скважины практически не поменялось. Кроме того, в течение нескольких десятилетий о технологии даже не вспоминали. Вскоре она стала активно использоваться дачниками и владельцами загородных усадеб, обладая массой достоинств.

Конструктивное исполнение колодца состоит из таких частей:

1. Буровой снаряд. Включает в себя наконечник и ствол, который наращивается в процессе погружения в почву. Еще он поднимает жидкость с глубины. Для обустройства изделия используют отрезки пластиковой трубы.
2. Копер. Состоит из металлического треножника и специального молота (бабы). Во время натягивания последний элемент направляется к вершине системы, а потом падает на своеобразную наковальню, в качестве которой используется подбабок.

После погружения забиваемого участка ствола в почву подбабок изымается. К одному отрезку трубы прикручивается следующий. Процедура повторяется до тех пор, пока нижняя конструкция не пробьет водоносный пласт хотя бы на 1 м.

Дальше остается периодически контролировать уровень воды в выработке, используя простые приспособления. Профессиональные бурильщики применяют металлический цилиндр, который называется хлопушкой.

Когда один край хлопушки погружается к источнику водоснабжения, появляется характерный хлопок. Подобное изделие можно изготовить своими руками, используя бечевку и крупную гайку, которую подвязывают к одному концу.

Вместо гайки можно использовать конус из пластика или металла, который не замыкается с одной стороны.

Кроме того, для отслеживания уровня воды в скважине применяют простую трубу из полимерных материалов.

Технология изготовления ствола

Чтобы разобраться, как сделать абиссинский колодец, нужно подготовить материалы для изготовления ствола. Среди них:

1. Трубы с толстыми стенками ВГП, которые обладают маркировкой «усиленные». Оптимальный диаметр трубопроката составляет 25-40 мм. Чем больше толщина трубы, тем сложнее будет погружать ее в землю. При этом дебит скважины никак не поменяется.
2. Наконечник из стали, который создается с помощью токарного оборудования. Длина изделия составляет 10-12 см. Форма наконечника бывает конической или пирамидальной.
3. Сетка из стали с плотным галунным плетением. Предназначается для организации дополнительного фильтрующего элемента. Предотвращает попадание в воду песка или глины.

Многие бурильщики создают абиссинский колодец своими руками из пластиковых труб. Чтобы подготовить ствол, лучше купить бесшовный трубопрокат, который защищен от трещин. Труба разделяется на несколько штанг — отрезков длиной 120-150 см.

Точные параметры зависят от ожидаемой глубины колодца. При этом лучше погрузить ствол на 1 м в водоносный пласт.

Ствол наращивается посредством постепенного накручивания отрезков трубы. Чтобы соединить их, по краям нужно проделать 7 витков сантехнической резьбы и применить стальные муфты. Все крепежи должны быть герметичными и не пропускать воду.

Первый отрезок соединяется со стальным наконечником и простым фильтром. Диаметр отверстия в этой трубе составляет 8-10 мм.

Сам себе гидрогеолог: оценка грунта

Несмотря на простоту организации абиссинской скважины своими руками, важно провести ряд подготовительных мероприятий. В первую очередь следует получить информацию о геологическом и гидрологическом состоянии почвенных слоев.

Такие сведения можно уточнить при осмотре соседского колодца или скважинной колонны. Расспросите у соседей, с какой глубины они достают воду и с каким типом грунта сталкивались при бурении.

На равнинах породные пласты размещаются почти горизонтально с минимальными отклонениями. Поэтому уровень размещения водоноса практически идентичный, за исключением возможных рельефных неровностей.

При обустройстве скважины выполняется вскрытие верховодки, а потом основного водоносного горизонта, который отделяется суглинком или глиной.

Во время таяния снегов или при продолжительных осадках уровень грунтовых вод поднимается. Уточните у хозяина ближайшей скважины, какие бывают перепады в глубине размещения водоноса.

Что касается пород, с которыми приходится работать во время бурения, то их тип зависит от региональных особенностей. В одной местности вода находится под слоем крупных песков, а в другой — под тяжелыми валунами.

Если в процессе дробления породы возникают сложности, бурильщикам приходится смещать размещение колодца.

Нецелесообразно начинать забивку при высоком залегании скальных или полускальных пород. Если соседи добывают жидкость из доломитов, песчаника или известняковой почвы, то об организации иглы можно забыть.

При планировании колодца с приямком нужно ознакомиться с информацией о структуре и составе различных почвенных слоев. Если на участке имеются супеси, суглинок или их смеси, стенки приямка не нуждаются в дополнительном укреплении.

Если шурф находится в песках, стенки укрепляются щитами из досок или бетоном. Такой почвенный состав неустойчив и может свалиться на дно гидротехнического сооружения.

Изучение поверхностных слоев почвы выполняется и при прохождении выработки шнековой установкой. Такой подход ускоряет бурение, но не гарантирует положительных результатов. Для выполнения поставленных задач применяется профессиональный или самодельный бур.

Условия для сооружения абиссинской скважины

Чтобы организовать абиссинский колодец на загородной усадьбе, недостаточно подготовить базовые приспособления и изучить специфику бурения. Перед этим нужно убедиться, что геологические условия на вашем участке соответствуют требуемым.

Почвенные слои могут отличаться массой физико-механических свойств, включая:

1. Плотность.
2. Структуру.
3. Твердость.
4. И другие характеристики.

Чтобы пройти слой песчаника и песка, можно использовать разное оборудование. Скальные породы обрабатываются с помощью колонковой трубы с твердосплавной коронкой. Водовмещающий песок вскрывается посредством желонки и ударно-канатной технологии.

С учетом различных физико-механических особенностей и степени буримости выделяют такие группы пород:

1. Твердые (скальные). Во время механического воздействия быстро раскалываются и дробятся. К этой группе относятся известковые отложения, мергели, доломиты и песчаники.
2. Пластинчатые. Их можно разрезать с помощью ножей и простых буровых приспособлений. В категорию пластинчатых грунтов относят супеси, суглинки и глины.
3. Сыпучие. Не способны держать форму, т.к. в их структуре сосредоточены несоединенные частицы. При соприкосновении с водой отдельные разновидности начинают растворяться.

Начинающим буровикам под силу только две последние группы. Чтобы раздробить твердые платы, простого наконечника для скважины-иглы не хватит. Лучше сместить выработку в другое место.

К другим ограничениям при организации выработки относят высоту размещения водоноса. Извлечь жидкость из тонкоствольных слоев можно только с помощью поверхностного насоса для абиссинской скважины. Такие агрегаты способны доставать воду из глубины до 8 м.

Даже если в технических характеристиках модели указано значение в 10 м, стоит учитывать базовые потери давления в колонне и необходимость транспортировки воды по горизонтальным путям.

Столкнувшись с неподходящим уровнем поверхностных вод, водозаборную иглу можно оснастить приямком. Перед погружением конструкции обустраивается шурф глубиной 1 м. Дальше начинается забивка колонны и монтаж насоса в приямок.

Усовершенствование фильтрационного элемента

С целью эффективной чистки скважины от сторонних примесей бурильщики устанавливают специальный фильтр. Однако простой прибор может изолировать только гальку и гравий, но с мелким включениями он не справляется. Поэтому его усовершенствуют по следующему алгоритму:

1. Сверху перфорированного отрезка трубы размещается несколько витков проволоки из нержавейки на расстоянии 3-5 мм. Они расширяют площадь действия элемента.
2. Заготовка оборачивается нержавеющей сеткой, которая припаивается к стенкам. Для этих задач подходит только оловянный припой, поскольку свинец может ухудшить качество жидкости.

Кто-то советует обмотать усовершенствованное приспособление катанкой из нержавейки. Однако такая фиксация ненадежная и только усложняет забивку.

С помощью доработки фильтра можно не только улучшить качественные показатели воды, но и защитить колодец от заиливания.

Но на этапе модернизации важно не отклоняться от следующих требований:

1. При обустройстве сетчатого фильтра не допускается использование сетки из латуни или другого цветного металла. При взаимодействии со сталью произойдет формирование гальванической пары, которая подвергается коррозийным процессам.
2. Толщина перфорированной трубы с фильтрующим элементом не может превышать допустимый диаметр наконечника. В противном случае фильтр будет отделен от трубы во время забивки.

Плюсы и минусы абиссинской скважины

Начиная обустройство скважины-иглы, важно учитывать все ее плюсы и минусы.

Преимущества скважины

К положительным свойствам колодцев относят:

1. Простоту организации своими руками.
2. Универсальность и практичность.
3. Небольшие габариты.
4. Простоту ремонта и планового обслуживания.
5. Мобильность.

Для организации гидротехнического сооружения потребуется не больше 1 дня. Подготовка оборудования и процесс бурения не требуют сторонней помощи. При этом, если во время забивки вы столкнулись с булыжником или другой твердой породой, можно быстро демонтировать устройство и переместить его на более благоприятный участок.

Недостатки скважины

Ключевыми недостатками оборудования являются:

1. Невысокий дебит в сравнении с традиционной скважиной.
2. Потеря производительности в засушливую пору года.
3. Вероятность столкновения с препятствиями.

Если нужно подключить к водоснабжению дом, в котором живет большая семья, вариант колодца-иглы не подходит. Однако такая скважина станет хорошей вспомогательной системой, поставляющей достаточное количество жидкости для технических нужд.

Выводы и полезное видео по теме

Монтаж и эксплуатации скважины-иглы — наиболее доступный способ получения воды из поверхностных водоносов. Чтобы организовать водозаборную систему, не приходится задействовать профессиональные бурильные станции, а все действия производятся самостоятельно.

Чтобы упростить процесс забивки, можно ознакомиться с подробными видео и рекомендациями специалистов.