Что такое абиссинская скважина, плюсы и минусы, нюансы монтажа

Технология изготовления ствола

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

Для того чтобы сделать скважину иглу понадобятся:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

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 насосной системы.

Чаще всего это шарик, пропускающий воду только по направлению к насосу.

Шаг 1: Перед бурением скважины-иглы нужно запастись инструментом. Общий метраж колонны буровых труб должен быть на 2 — 3 м больше предполагаемой глубины залегания водоносного горизонта. Для облегчения процесса бурения и для организации приямка под устье выработки желательно вырыть шурф

Шаг 2: Если в геологическом разрезе площадки бурения есть валуны и крупная галька, желательно запастись бурами с функцией долота

Шаг 3: Перед началом бурения следует проверить свинчиваемость муфт с буровыми трубами и их количествоЕсли в разрезе участка есть супеси и суглинки, перед установкой в скважину стартовой трубы с фильтром лучше разрушить породу штангой с заостренным наконечником. Если разрез сложен песчаными и гравийными отложениями, проходку абиссинского колодца можно начать с трубы, оснащенной сетчатым фильтром и конусообразным наконечником. Если не планируется установка насосного оборудования в приямок, верхнее звено буровой колонны лучше защитить обсадной трубой, полость которой надо заполнить песком или ПГС

Установка ручного насоса на устье скважины иглы позволит до предела сократить расходы на обустройство источника

Выбор участка

Чтобы абиссинская скважина радовала бесперебойной работой, следует ответственно подойти к выбору места для неё, поскольку барышня она очень капризная, как я уже говорил чуть выше.

• Примерный уровень залегания ПВ. Пределы устройства ограничены первым водоносным слоем, а также глубиной +/– 8 м. Чтобы разобраться в её возможностях, нужно изучить соседские конструкции. Берётся верёвка, привязывается груз, опускается в водозаборник и замеряется глубина. В том случае, если глубина не превышает 12 м, а зеркало воды находится на глубине не ниже 7 м, можно смело приступать к монтажным работам. Но если уровень воды находится глубже, от затеи следует отказаться, так как насос, увы, не будет справляться со своей задачей. Что это значит? Водички на территории, к сожалению, не будет. Нужно искать другой вариант — бурить скважину.
• Качество воды. Поскольку в верхний водоносный слой довольно часто попадают различные загрязнения, необходимо сделать химический анализ воды до начала бурения. Для этого следует взять образцы воды у соседей и отнести их в лабораторию. Сделать это нужно весной, когда земля насыщена вредными веществами, но не зимой, поскольку почва в этот период максимально чистая.
• Состав почвы. Разумеется, пробурить скважину не составит труда в мягком песчаном грунте, помимо того, нетрудно это сделать и в глинистой почве, но от сооружения колодца придётся отказаться, если грунт на участке довольно каменистый.
• Дебит скважины. Не дебЕт, а дебИт, дорогие друзья. Дебит – это максимальный объём жидкости, получаемый из скважины в течение часа. Он напрямую зависит от насыщенности горизонта (водоносного, разумеется). Обычная скважина способна с лихвой выдавать 1–5 м3 воды. Чтобы знать наверняка, нужно пойти к соседям и выяснить, сколько кубов «выдаёт» их конструкция.

Какие геологические условия нужны для устройства колодца

Абиссинский колодец — неглубокая скважина, в которую устанавливается ручной насос. С его помощью вода качается из водоносного песчаного слоя.
Такое сооружение от обычного колодца отличается наличием очень чистой воды. Его не засоряет пыль, грязь, стоки и верховодка.
Перед тем как приступить к реализации задуманного, необходимо познакомиться с геологией своего района. Обычно, об этом могут рассказать соседи, давно владеющие участками поблизости.
Они в курсе, где расположены слои грунта и какая глубина залегания водоносных слоев.

Схема расположения абиссинского колодца

Требования к грунту для устройства колодца:

• Водоносный слой, для которого будет сооружаться колодец, должен содержать среднезернистый песок или смесь щебенки и песка. Такой грунт хорошо пропускает воду, ее легко будет откачивать.
• Условие для вышерасположенных слоев — только их проходимость. В противном случае понадобится специальное оборудование.

Какие преимущества такого водоснабжения

Преимущества абиссинского колодца:

• Простота и дешевизна конструкции.
• Не требуется много места для его обустройства: сооружение не нарушает композицию ландшафта.
• Нет необходимости использовать технику, не нужны подъездные пути для её доставки на участок.
• Насос можно установить на участке или в помещении.
• На проведение работ понадобится не больше 10 часов, что зависит от твердости грунта и глубины залегания водоноса.
• Заиливание предотвращает качественный фильтр для скважины, что позволяет эксплуатировать сооружение длительное время.
• С поверхности земли в устройство не попадают загрязнения.
• Качество воды из такого колодца аналогично родниковой.
• Скважина на воду игла обеспечивает постоянную подачу объёма воды. Ее хватит на полив участка, для домашних нужд: для среднего колодца дебет составляет от 0,5 до 3 куб.м/час.
• Устройство легко демонтируется и устанавливается в другом месте.
• Такие колодцы мельче, чем традиционные скважины на песок, что уменьшает вероятность попадания в сооружения растворенного железа. Что исключает потребность в установке фильтров, цена которых не маленькая.

Как сделать абиссинскую скважину

Бурение абиссинской скважины может проводить только в конце весны или летом. Осенью и зимой такие работы не проводят. Так как в этот период выпадают осадки, которые могут размягчить и увлажнить почву. Существует высокая вероятность загрязнения, что ухудшит качество воды.

Бурение абиссинских скважин делают на глубину:

1. 5-7 м для бытовых нужд.
2. 8-10 м на хозяйственные цели, включая полив огорода.

Установка для гидробурения

Используйте дизельную установку для бурения абиссинской скважины через глинистые и скальные образования. Эти буровые установки делают с приводом для управления и давления на буровое долото.

Мощный насос применяют для перекачки бурового раствора в ствол, чтобы ускорить бурение.
Поскольку мини буровые установки стоят более 150 000 рублей, вы можете арендовать их по объявлениям на Авито.

Либо сделать самостоятельно. Как сделать буровую установку по чертежам мы писали в статье.

После бурения вы можете компенсировать затраты сдавая машину в аренду своим соседям. Или начать бизнес по гидробурению абиссинской скважины.

Скважина игла своими руками без оборудования

Абиссинская скважина забивается в землю. Остриё — труба, имеющая в нижней части перфорацию с заостренным наконечником. Эту конструкцию забивают до достижения водоносного горизонта. Для поднятия жидкости подключают ручную помпу.

Конечно, такое сооружение сделать не сложно, но срок службы системы не долог, так как она быстро засоряется мелким песком, который есть в добываемой воде. Для фильтрации трубу обматывают мелкой сеткой или проволокой. Это защищает от песка.

Устройство забивается кувалдой, поэтому и называют её забивная скважина. Чаще применяют «бабку». По принципу действия это та же кувалда, но имеет направляющую, со стабильным приложением ударной силы.

Забивной метод прост и позволяет быстро сделать источник. Однако, применяя ударную силу, существует вероятность порчи резьбовых соединений и повреждения фильтра. А это причина загрязнения воды и уменьшения срока эксплуатации абиссинского колодца.

Оборудование для бурения абиссинской скважины:

1. Трубы с резьбой диаметром 1 — 2. Рекомендуем покупать из нержавеющей стали или оцинкованные. Покупайте из расчёта не более 8 метров, включая фильтр.
2. Копьевидный фильтр — наконечник.
3. Соединительные муфты.

Для водозабора понадобятся:

1. Забурник (ручной бур). Подойдёт садовый ручной бур с удлинителем. Если покупка не планируется и нет возможности взять в аренду, то забурник делайте из арматурной стали.
2. Забивная бабка заменяется кувалдой.
3. Ручной насос с обратным клапаном.

Технология как пробурить абиссинскую скважину своими руками:

1. Забурником делают отверстие до первого водоноса. В поднимаемом грунте должен появится мокрый песок.
2. По обнаружении водоноса собираем колонну, плотно прикручивая через муфты к первому звену с копьевидным фильтром — наконечником трубы на нужную длину. Соединения уплотняем льняной паклей.
3. Готовую колонну аккуратно, не допуская перекосов, забиваем бабкой или кувалдой в приготовленное забурником отверстие.
4. Когда колонна встанет на нужную глубину — прикручиваем к верхнему выходу ручной насос.
5. В ствол вливаем воду и прокачиваем. Жидкость должна поступать свободно, ручной насос работать легко — верный признак что абиссинская скважина забита на нужную глубину.

Абиссинская скважина из полипропиленовых труб

При забивании трубы сложно определить первый водоносный горизонт. Поэтому для абиссинской скважины применяют шнеки.

1. Бурим отверстие большего диаметра, чтобы не забивать, а легко установить полипропиленовую трубу без повреждения.
2. Засыпаем дно скважины щебнем, что создает дополнительный естественный фильтр, улучшая качество воды и увеличивая срок службы.

Порядок работ по изготовлению гидросооружения из полипропиленовых труб аналогичен способу №1. Большие трудозатраты составит ручное бурение шнеком отверстия большого диаметра.

Прокачка после бурения

После завершения работ требуется прокачка абиссинской скважины после бурения.
Во время забивания труб в фильтре и стволе собирается грязь. Задача прокачки состоит в том, чтобы очистить конструкцию от песка.

Прокачку делают, пока не пойдёт чистая вода.

Рекомендуем прокачивать новую абиссинку ручным насосом.

Применять насос Малыш или другой электроприбор не нужно. Вода с примесями повредит оборудование, и насос придёт в негодность.

Кроме того, в начале работы у источника низкая водоотдача. Ручным насосом можно регулировать приложение усилия, и увеличить до рабочего объёма.

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.

Грамотно устроенный абиссинский колодец обеспечит водоснабжение приусадебного участка не хуже шахтного и не уступит ему в долговечности

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.

Галерея изображений

Фото из

Устройство скважины-иглы отнимет минимум средств

Откачку воды ведут поверхностными насосами

Дебит абиссинской скважины не отличается от стандартной

Бурение абиссинской скважины в подвале

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.

Плюсы устройства скважины иглы своими руками заключаются в простоте и минимальных сроках сооружения, легком демонтаже и бюджетной стоимости (+)

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.

Веский недостаток абиссинского колодца – незначительная глубина забора воды, связанная с применением поверхностных насосов, однако это самый удобный источник временного пользования

Отличие абиссинской скважины от артезианской

Безусловно, создание абиссинской скважины имеет определённые особенности. Кроме того, существует ряд параметров, которые отличает такой тип водоснабжения от применения артезианской, привычной в наше время, скважины:

• глубина залегания артезианской воды очень часто превышает 20 м, а вода при помощи абиссинского колодца может быть получена при глубине водоносного слоя на уровне не более 10 метров;
• если добыча артезианской воды связана с процессом бурения, то абиссинский колодец обустраивается с применением, так называемого, забивного метода, что предполагает более лёгкую добычу воды.

Составные части конструкции

Учитывая, что мы говорим о самостоятельном оборудовании колодца, возможны некоторые незначительные отличия, так как любой мастер, прежде всего, ориентируется на местные условия и специфику работы. Поэтому все нижеуказанное носит рекомендательный характер и считается «базовым» перечнем.

Труба (ствол АК). Как правило, в 1 – 2 дюйма. В зависимости от глубины колодца – цельная или составная.

Наконечник. Он необходим для того, чтобы можно было пройти породу до искомого водоносного слоя.

Фильтр. Его ячейки должны быть мелкими, чтобы исключить попадание в водопровод твердых взвесей (песка, ила и тому подобное). Он устанавливается заранее на 1-й участок составной трубы или на концевой части цельной.

Насос. Или ручной, или электрический. Хотя целесообразно смонтировать оба, на случай перебоев с эн/снабжением. Неплохой вариант показан на рисунке.

Дополнительные элементы. Прокладки (уплотнители), муфты – в случае составного ствола.

Технология создания скважины

Абиссинский колодец обустраивают двумя способами: забивкой или бурением скважины. Для осуществления первого метода применяют так называемую забивную бабу, а в процессе работы в трубу периодически льют воду. В тот момент, когда вода резко уйдёт в грунт, трубу вкапывают ещё на 50 см, а затем монтируют насос. Забивной способ хорош в том случае, когда вы создаёте колодец самостоятельно, но метод этот не лишён недостатков. Во-первых, если на пути трубы попадётся валун, игла может полностью испортиться. Во-вторых, при забивании колодца можно пропустить водоносный слой.

Второй способ, предполагающий бурение скважины, требует помощи мастеров и привлечения специального оборудования, зато при осуществлении этого метода вы гарантировано найдёте воду в колодце.

Забивать скважину-иглу можно несколькими способами:

1. При помощи скользящей бабки и подбабка – специальной детали, которая плотно охватывает трубу и не соскальзывает вниз. В процессе забивания иглы рабочий поднимает бабку и с силой опускает её вниз, на подбабок. Деталь постепенно перемещают вверх по трубе и работают таким же способом до тех пор, пока не будет найден водоносный слой.
2. Второй метод создания абиссинского колодца – забивка торцевой бабкой с заглушкой. В подобном случае удар приходится на верхнюю часть трубы, заглушка же устанавливается на торце для того, чтобы обезопасить резьбу от повреждения. Этот способ хорош тем, что позволяет использовать максимальную силу удара.
3. Забивать скважину можно и при помощи штанги. В этом случае нет опасности согнуть трубу, а сам процесс происходит легче и быстрее. Забивную штангу можно сделать из шестигранника или круглого прута. Отдельные части прутков скручивают между собой с помощью резьбового соединения. Чтобы после окончания работы штангу можно было извлечь из земли, длина её должна быть большей, чем глубина залегания водоносного слоя.

Бурение

Этот способ используется часто для прохождения грунта до плывуна, как называют насыщенный водой песчаный слой, который из-за своей рыхлости может осыпаться сразу после продвижения в нем бура. Чтобы избежать этого, бурение скважины совмещают с погружением обсадной трубы.

Буры для производства абассинской скважины иглы можно сварить в домашней мастерской. Оптимально использовать две модификации:

• рамочный бур, представляющий собой П-образную конструкцию, и использующийся для прохождения плотного глинистого слоя,
• рамочный бур с цилиндром, который установлен внутри рамки и служит для сбора и последующей эвакуации грунта из канала.

Технология бурения достаточно проста – прохождение слоев грунта осуществляется последовательно, с постепенным наращиванием рабочей части штангами. На этапе бурения буром с цилиндром лучше использовать лебедку (покупную или собранную самостоятельно из стартера и троса, оснащенных ограничительными шайбами и установленных на подставку). Такое приспособление позволит легко извлекать из канала бур, штанги и скопившийся в цилиндре грунт, которые в сумме дают немалый вес.

Забивка бабкой с подбабком

Подбабком называют конусообразный элемент, закрепленный на штанге с помощью упорной шайбы. Несложная конструкция позволяет достичь максимальной эффективности.

Скользящая по штанге бабка, падая после подъема, отдает подбабку энергию, благодаря чему штанга входит в грунт. Для того чтобы избежать разрушений, конус подбабка должен быть изготовлен из более прочного материала, чем бабка. Упорная шайба не дает конусу слететь со штанги даже при очень сильных ударах. Напротив, в это время он «садится» еще прочнее.

Забивка бабкой с заглушкой

Для реализации этого способа используют не скользящую по штанге, а торцевую бабку. Для защиты резьбы штанги в верхней части устанавливается заглушка. Рекомендуется использовать бабки от 30 кг и более.

Забивка штангой

Оборудование для забивки штангой – шестигранные пруты, диаметр которых позволяет поместить их в колонну. Каждый из них снабжается резьбой для наращивания длины (внутренней с одной стороны и наружной с другой). Для надежности крепления длина участков с резьбой должна быть не менее 2 см. Процесс забивания обсадной трубы, погруженной в пробуренную скважину, заключается в бросании прута в полость штанги.

Самостоятельное бурение

Технология, с помощью которой можно установить абиссинский колодец своими руками, не отличается особой сложностью.

Выбор места

На первоначальном этапе определяется уровень залегания грунтовой воды:

• замер глубины близко расположенного колодца посредством верёвки с грузилом;
• осуществление пробного бурения на воду;
• оценка поверхностной растительности.

Забивная скважина позволяет осуществить забор воды с глубины не более 15 м. Место расположения скважины должно иметь удаление на 25 м от компостной ямы и септика.

Необходимые инструменты и материалы

Для самостоятельного обустройства абиссинского колодца следует подготовить следующий набор инструментов и рабочие материалы:

• водяная колонка ручного типа;
• игла, длина которой составляет 1,5 м с наличием сетчатого фильтра из нержавейки и конусообразного оголовья;
• соединительные муфты;
• три трубы с длиной в 1,5 м, с полимерным или оцинкованным покрытием;
• ударный инструмент-баба.

Кроме того следует приобрести специальный подбабок, являющийся хомутом с парой конусообразных вкладышей. Такое устройство обладает способностями цангового зажима и является конусообразным элементом, закреплённым на штанге при помощи упорной шайбы.

Способы забивки

На сегодняшний день практикуется несколько способов забивки, которые имеют некоторые различия как по технологии, так и по эффективности. Главным требованием ко всем способам забивки является сохранение целостности и герметичности труб и колодезного фильтра.

Применение штанги

Способ забивки абиссинского колодца с помощью штанги достаточно прост. Этот метод является самым щадящим, так как импульс от удара приходится на наконечник иглы, который тащит за собой ствол шахты. Нагрузка приходится на растяжение, а не на сжатие задействованных в процессе муфт. Стандартная штанга имеет длину 14 м и вес в 20 кг.

• В пробурённую скважину вставляется колонна с фильтром.
• Собираем штангу из прутков таким образом, чтобы высота штанги превышала высоту колонны.
• В колонну вставляется штанга и забивается, «броском» прутка внутрь трубы.
• Затем монтируется следующий пруток, муфта, следующая труба и так далее. В процессе периодически подливается вода в трубу.

Бабка с заглушкой

Для работ по обустройству скважины данным способом используется не скользящая по штанге, а торцевая бабка. С целью защиты резьбы штанги в верхней части устанавливается заглушка. Рекомендуется применять бабки, вес которых начинается от 30 кг и более.

Бабка с подбабком

При проходке используется метод поднятия бабки и бросания её по трубе на подбабок. В результате происходит заглубление ствола на его высоту с последовательным наращиванием его следующей трубой. Бабка, одевающаяся сверху, имеет вес в 22 кг, а длина хода составляет порядка 80 см.

Прокачка скважины

Чтобы водяная скважина работала долгое время, а также для защиты её от образования любых засоров или заиливания и сохранения производительности на должном уровне очень важно использовать так называемую систематическую прокачку

На сегодняшний день использованию подлежат следующие способы прокачки скважины:

• промывка скважины водой;
• продув скважины воздухом;
• применение для прокачки водяной скважины качественного насоса;
• применение желонки.

Абиссинские скважины загрязняются достаточно редко. Показатели производительности такой системы водоснабжения практически не падают. Игла-скважина характеризуется простотой в обращении, но проведение регулярных мероприятий по уходу и прочистке системы позволяют значительно продлить срок эксплуатации.