абиссинских скважин что это такое
Абиссинская скважина — что это такое, плюсы и минусы колодца
В строительной практике распространено несколько вариаций абиссинской скважины. Они упрощают подачу воды в регионах, отдаленных от центрального трубопровода.
История колодца
В 1867-1868 гг. на территории Эфиопии, которая раньше называлась Абиссинией, проводилась военная операция. Чтобы одержать победу над противником, солдаты были вынуждены преодолеть обширную часть пустыни. Поэтому у них возникло желание обеспечить себя большими запасами водных ресурсов.
Для снабжения армии жидкостью они изобрели интересный способ ее добычи. Война закончилась, а сооружения, названные в честь африканской страны, продолжили активно использоваться в быту.
Быстрый рост популярности колодца объяснялся его достоинствами, включая невысокую стоимость и простоту реализации. Эти особенности привлекали военных, путешественников и исследователей, которые нуждались в водном источнике.
В России первые упоминания о сооружении появились после завершения военных действий, где оно было изобретено. Систему подробно описал ученый К. И. Маслянников в своей книге, посвященной буровой технике.
Вскоре возле Царского села было пробурено 5 абиссинских скважин, но только 2 сооружения оказались пригодными для эксплуатации, обеспечивая по ведру свежей жидкости в минуту. Остальные не достигли уровня залегания водных ресурсов из-за толстого известнякового пласта.
Особенности абиссинской скважины
Абиссинский колодец — это доступный и эффективный вариант организации подачи влаги в загородный дом или дачную постройку. Конструкция имеет небольшие размеры, но при этом подходит для зимнего использования. Перед обустройством системы необходимо ознакомиться с некоторыми нормативными актами.
Конструкция
За 150 лет абиссинская конструкция практически не поменялась.
Она состоит из таких частей:
В самом низу колодца находится наконечник в форме конуса или пирамиды. Фильтр представляет собой небольшой отрезок трубы, диаметр которой меньше толщины иглы.
В этой конструкции присутствуют проемы, высверленные в шахматном порядке. Механизм соединяется с другим элементом посредством специальной муфты.
Следующими элементами являются 1,5-2-метровые отрезки, спрятанные под землей. Самая верхняя часть находится на поверхности и подключается к насосу.
Принцип работы
Абиссинская система функционирует следующим образом:
Классическая схема подразумевает забивку с помощью специального молота. Реже колонну забивают по технологии шнекового бурения, но из-за высокой стоимости аренды буровых установок этот метод не пользуется популярностью.
Игла вскрывает первые водоносные горизонты, поэтому использовать жидкость для питья запрещено. Она подходит только для хозяйственных нужд.
Характеристики по глубине
Перед организацией автономного источника необходимо определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно воспользоваться рекомендациями соседей, у которых есть пробуренный колодец. Но такой метод позволяет получить только приблизительные сведения, т.к. размещение слоя с водой на разных территориях различается.
В поисках оптимальной глубины нужно учитывать, что жидкость из верхнего пласта не подходит для питьевых целей, т.к. она содержит растаявший снег, осадки или стоки. Такая жидкость не проходит должной фильтрации, а ее уровень зависит от атмосферных условий.
Вода с песчаного пласта, размещенного на уровне 12-15 м, лучше отфильтрована и может использоваться в качестве стабильного источника воды в течение года. В таком случае потребуется предусмотреть насосное оборудование для подъема воды.
Главные преимущества
Список преимуществ абиссинской системы достаточно обширный.
В него входят следующие пункты:
Типовая схема игольчатой скважины для воды
Классический вариант предусматривает наличие бурового снаряда и копера. Под воздействием натяжения веревок увесистая «баба» направляется вверх, а при их отпускании она падает на подбабок. Последний является портативной наковальней, обеспечивающей погружение иглы.
Ключевым элементом системы является наконечник из отрезка трубы, который содержит газовую трубку и копьевидное утолщение на конце.
Подбабок представляет собой хомут из 2 симметричных деталей. После забивания ствола до нужного уровня подбабок демонтируется, а к последнему отрезку фиксируется следующий.
В процессе падения груз воздействует на нижний хомут, заглубляя оборудование. Процедура повторяется до тех пор, пока игла не окажется на глубине залегания водоносного пласта.
Время для проведения работ
При поиске готовых проектов автономного водоснабжения вопрос времени для проведения мероприятий отходит на второй план. Однако для максимального комфорта их лучше выполнять летом.
Если такая возможность отсутствует, придется перенести процедуру на другой период. Летнее бурение предпочтительнее из-за сухого и устойчивого грунта, минимального количества осадков и благоприятных температурных условий.
Вода в источнике находится на самом низком уровне, что упростит выбор глубины и позволит скважине эффективно функционировать даже в засушливый период.
К дополнительным достоинствам выкапывания летом относится увеличенная продолжительность светового дня. Кроме того, сухая почва быстрее впитывает грязь, которая выделяется в процессе.
Если работы перенесены на осень, то лучше приступить к ним в сухой день с хорошей погодой. При повышенной влажности от мероприятий лучше отказаться.
Приступать к бурению весной нецелесообразно. Вода в это время находится неглубоко, что обусловлено сезонным паводком. Это доставляет ряд неудобств при поиске оптимальной глубины для размещения. Также в этот период в шахте может присутствовать много грязи, которую придется долго и тщательно выкачивать.
Зимой работы усложняются промерзанием поверхностных почвенных слоев. В таком случае завершить бурение посредством забивки станет невозможно.
Однако метод имеет и положительные стороны, т.к. грунт в отверстии становится максимально устойчивым, а шахта не загрязняется. В отдельных случаях зимнее бурение не предусматривает базовой прокачки жидкости на поверхность.
Кроме того, зимой неглубокие водоносные пласты залегают на самом низком уровне, что упрощает выбор глубины установки фильтра.
Подготовительные мероприятия
Обустройство начинается с проведения некоторых подготовительных мероприятий. Среди них — поиск подходящего сектора и исследования почвы, подготовка инструментов.
Выбор участка: геологические исследования
Перед размещением скважины на территории следует подготовить подходящее место, руководствуясь результатами геологических исследований.
В большинстве случаев почва состоит из нескольких слоев, размещенных на разных уровнях. Важно найти такой участок, где водоносный пласт находится максимально близко к поверхности.
В зависимости от состава грунты разделены на такие категории:
«Эфиопский» колодец можно обустроить в тех местах, где между поверхностью и водоносным пластом находятся исключительно почвенные составы 1-го и 2-го типов.
При наличии оврагов, крутых склонов и обрывов от бурения лучше отказаться. В таком случае появится вероятность загрязнения природных водных резервуаров под землей.
Инструменты
Для проведения работ по бурению скважины потребуется подготовить такой набор инструментов:
Варианты сооружения
Существует несколько вариантов организации абиссинской скважины. Они определяются методом погружения оборудования в почву.
Забивание стальной «бабой»
В качестве «бабы» используется объемный груз с пустотой внутри. Он обеспечивает необходимое воздействие на обжимную муфту, зафиксированную с помощью клиньев.
Прутком
В этом случае используются металлические прутья. С их помощью наносятся удары по наконечнику до тех пор, пока не будет пробурен водоносный пласт.
Процесс обустройства своими руками: технология и этапы
Технология организации скважины определяется условиями, в которых будут проводиться работы, поскольку насосную станцию невозможно поставить в любом удобном месте на улице. Оборудование следует тщательно спрятать от негативных факторов в виде атмосферных осадков или механических воздействий.
Кессон для автономного водоснабжения создается из пластиковых заготовок высотой 50 см и диаметром 80 см.
Процесс сооружения колодца состоит из следующих этапов:
Работы завершаются после достижения уровня воды до 1 м. Сверху нарезается резьба для накручивания ручного пневмонасоса. Для исключения риска подсоса воздуха резьбовое состояние нужно закрыть герметиком. Территорию возле скважины следует залить бетоном или облагородить любым другим подходящим способом.
Усовершенствование фильтрационного элемента скважины-иглы
Классический фильтр, который предусмотрен конструкцией скважины, препятствует прохождению мелкой гальки и гравия. Однако он не защищает сооружение от более мелких включений, поэтому требует тщательной модернизации.
Для этого необходимо намотать поверх трубы витки нержавеющей проволоки. Они позволяют увеличить площадь фильтра.
Оптимальное расстояние между витками составляет 3-5 м. После этого заготовку нужно обернуть отрезком нержавеющей сетки. Припой должен быть оловянным, т.к. свинцовые сплавы плохо сказываются на характеристиках жидкости.
Особенности эксплуатации
Ширина углубления составляет 2,5-5 м, а глубина — не больше 10-15 м. Для выкачивания воды используется ручной или электрический насос. Его мощности должно хватать для подъема ресурсов с расстояния в 15 м. При водозаборе внутри углубления создается вакуум, а на место откачанной воды поступает свежая.
В случае забивания фильтра трубу потребуется промыть водой. Если это не решает проблемы, иглу нужно заменить.
При регулярном и правильном использовании колодец будет служить долго. Если он используется сезонно в теплый период, то на зиму его придется законсервировать.
Для этого достаточно опорожнить скважину и накрыть насос непромокаемым материалом. С наступлением весеннего сезона следует провести прокачку.
Факторы, влияющие на срок службы
Термин службы зависит от нескольких условий:
Сравнение обычного колодца и абиссинской скважины
Классический колодец сооружается в форме вертикальной шахты, которую выкапывают вручную. Скважина — это гидротехническое углубление, пробуренное в породе с помощью специальных приспособлений. В отличие от колодца, она обладает большой глубиной и меньшим диаметром.
Ее главными преимуществами являются простота и доступность обустройства.
Для проведения бурильных действий не потребуется привлекать специалистов и технику, что минимизирует расходы. Чтобы построить бетонированный колодец, потребуется заплатить в 2-3 раза больше.
При этом колодец считается универсальным решением со сроком службы больше 50 лет. За счет широкого устья проводить профилактику и ремонт сооружения достаточно просто.
Но у этого решения есть много недостатков, таких как увеличенные финансовые расходы и вероятность заражения жидкости биологическим материалом через открытое устье.
Отрицательные моменты
К недостаткам абиссинской скважины относится небольшой диаметр, который препятствует использованию погружного приспособления. В случае залегания воды на большой глубине потребуется предусмотреть эффективные насосы, т.к. простой вакуумный прибор не сможет справиться с подъемом влаги. Кроме того, вода не проходит нужной фильтрации и не подходит для питья.
Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.
Абиссинская скважина. Все, что нужно о ней знать
Когда нет доступа к централизованным инженерным сетям и все «удобства» на участке локальные, водоснабжение организовывают двумя способами – от колодцев или от скважин. Иногда приходится совмещать эти конструкции, например, когда что-то пошло не так и дебета водозабора недостаточно для своих нужд или он вообще перестал нормально функционировать. И копка, и полноценное бурение, процессы не только трудоемкие, но и дорогостоящие. Поэтому первым делом основная масса владельцев загородной недвижимости задумывается об устройстве абиссинской скважины. Рассмотрим, что это за конструкция, как она функционирует, и где о ней сразу стоит забыть.
Абиссинская скважина, в обиходе, абиссинка – это упрощенный донельзя способ организации водоснабжения на участке. В отличие от бурения специализированными машинами, тут, по сути, прокол в земле на глубину залегания водоносного слоя. Абиссинка представляет собой узкую металлическую или полимерную трубу, сечением всего 25-40 мм и длиной около 10-15 метров. Чтобы пробить грунт и обеспечить поступление воды, на конце трубы располагают острый металлический наконечник, называемый иглой. Иглами же иногда называют и сами абиссинские скважины. Если в зоне участка залегает мощный водоносный пласт, производительность иглы может достигать 3-5 м³/час. Такого объема хватит не то что для бытовых нужд большой и даже очень большой семьи, но и для личного подсобного хозяйства и полива обширных огороднических или садоводческих угодий. Но это наиболее оптимистичный расклад при оптимальных условиях.
Чем меньше сечение столба, тем выше опасность заиливания скважины даже в условиях песчаных почв, а почистить абиссинку практически нереально. Для того чтобы предотвратить возможные проблемы, еще при сборке конструкции в ней предусматривают фильтрующий элемент. Естественно, что ввиду популярности абиссинок у населения, производители подсуетились и предлагают готовые комплекты с навороченными фильтрами по нанотехнологиям. Но так как привлекает этот тип скважин именно бюджетностью, основная масса домовладельцев предпочитает обходиться своими силами. Вода в иглу поступает сквозь отверстия, проделанные в шахматном порядке в нижней части трубы, чуть выше наконечника. Вот эту перфорацию и нужно защитить от загрязнений – сначала участок трубы обматывают нержавеющей проволокой (диаметр 1,5 мм), потом еще двумя слоями самой мелкой сетки из нержавейки. Фиксируется весь этот «пирог» хомутами из нержавейки же, а для пущего эффекта можно обмотать фильтр еще и геотекстилем, опять же, на хомуты. Так как диаметр наконечника в части соединения с трубой на несколько мм больше самой трубы, при прохождении грунта фильтру не грозит чрезмерное трение и повреждение.
Самый народный метод водозабора – погружной насос китайского или отечественного производства из бюджетного сегмента, тут по понятным причинам не подойдет. Придется заморачиваться с насосной станцией той или иной степени крутости, так как ручные насосы уж точно не в состоянии обеспечить должный уровень автоматизации процесса водоснабжения. Но даже самая навороченная станция будет бессильна, если расстояние до воды в игле больше восьми метров. При таком раскладе придется мудрить с установкой и организовывать всякие приямки или кессон.
У иглы несколько преимуществ при определенных условиях:
Долговечность – качественная и правильно установленная игла будет служить источником чистой воды долгие годы, но даже в качестве времянки на пару-тройку лет, это отличный водозабор.
Недостаточный дебет – это не проблема только абиссинских скважин, низкая производительность может быть и у колодца, и у обычной скважины. Если так случилось, что иглу поставили по всем правилам, но отдачи от нее мало и она не покрывает текущие потребности, можно обойтись «малой кровью». Проблему решит установка накопительной емкости на 0,5 или 1,0 м³, которая будет набираться из скважины. В повседневном обиходе даже в режиме ПМЖ такого запаса достаточно для поддержания комфортного уровня потребления воды домочадцами.
Именно возможность обойтись своими силами без привлечения спецтехники и профессионалов, привлекает в абиссинских скважинах. Поэтому бурение малогабаритной шнековой установкой в частном секторе практически не встречается, а иглы забивают в грунт двумя способами.
По опыту участников портала, забивка снаружи, «бабой» эффективнее для труб дюймовок, а если диаметр больше, стоит использовать штангу и забивать изнутри.
Абиссинская скважина рассчитана на песчаные или супесчаные почвы, если на участке глина, а то и скальные породы, пробить их таким способом нереально. Кроме того, абиссинка, скважина неглубокого заложения, если у соседей колодцы и скважины глубиной 12-15 метров, а зеркало в 5-10 метрах, можно попытаться. Если только до воды метров 15, а то и все 20, иглу загнать реально, а вот воду из нее поднять, нет. Учитывая глубину водозабора, ограничением может стать и сомнительное качество воды – если поблизости септики, свалки, выгребные ямы или у соседа автосервис со сливом отработки в канаву.
Абиссинская скважина своими руками: полезные лайфхаки
Абиссинская скважина, или, как её ещё называют, «игла» — один из популярных и сравнительно недорогих способов обеспечить загородный участок водой. Наш портал уже подробно рассказывал о том, что такое абиссинская скважина, и чем она лучше или хуже обычного колодца. В этой статье мы поможем найти выход из непростых ситуаций, возникших при строительстве абиссинки.
Содержание статьи:
Критерии выбора абиссинской скважины
Любой загородный житель прежде, чем приступить к строительству абиссинской скважины, должен выяснить, подходит ли она ему. Ведь абиссинка — это скважина неглубокого заложения (примерно до 10 м), и она ставится в обводнённый песок крупной и средней фракции. Если водонесущий слой находится ниже, например, на глубине 12-15 м, то нужно хорошо подумать, стоит ли делать «иглу». Причина — самовсасывающая насосная станция не поднимет воду по трубе, если расстояние от верхней точки скважины до зеркала воды превышает 8-9 м.
Одним из вариантов решения проблемы более глубокого залегания водоносного слоя может стать строительство абиссинки и установка насосной станции в подполе, подвале или в колодце.
У меня на участке выкопан колодец на 15 колец, но воды немного. Фактически уровень держится только на последнем кольце. Это около 500 литров, что совершенно недостаточно для нормального снабжения большой семьи. Углублять колодец ремонтными кольцами не хочу. Думаю, забить абиссинку прямо в колодце. Вопрос — рабочая идея или нет?
В подобной ситуации, чтобы не выкинуть деньги на ветер, нужно действовать по следующему алгоритму:
Если на песок и до водонесущего песчаного слоя остаётся около 5-7 м, то можно пробовать забить «иглу». Если песок находится ниже 10 м, то насос не сможет поднять воду с такой глубины.
Помимо этого, надо учесть, что, если ставить насос в колодце над зеркалом воды, то в случае сезонного колебания уровня станцию может затопить. Второе — при необходимости обслуживания насоса и «иглы», например, завоздушивания абиссинки, придётся лезть в колодец для ликвидации проблемы.
Поэтому, если в колодце недостаточно воды, но за ночь набирается хотя бы одно кольцо, есть смысл углубить источник ещё на 1-2 м. Например, использовав вместо ремонтных колец пластиковую ПНД трубу с толщиной стенок 6-8 мм, нужного диаметра и с ребрами жесткости. Также не имеет смысла устанавливать абиссинку в глину или в твердые слои грунта, «игла» просто не будет работать.
Узнать о структуре грунта и глубине залегания водоносного пласта можно, расспросив соседей, у которых есть колодцы: на какой глубине от поверхности стоит вода, и были ли проблемы при копке. Например, рабочие уперлись в толстый слой глины или натыкались на плывун. Подсказкой может стать широкое распространение действующих абиссинок в поселке или деревне.
Второй способ – проведение разведочного бурения, например, чтобы выяснить тип грунта и выбрать конструкцию фундамента. Результаты могут многое сказать о возможности обустройства абиссинской скважины.
Хочу сделать на участке абиссинскую скважину. Вопрос, подойдёт ли она мне, если грунт на участке следующий.
Как видно из паспорта буровой скважины, на глубине десяти метров залегает водонасыщенный песок средней крупности. Т.е. оптимальный вариант для «иглы», но на глубине 4.5 м находится мелкий песок, насыщенный водой с включениями гравия. А гравий и камни являются серьёзным препятствием для забивания абиссинской скважины, т.к. может сломаться наконечник «иглы», ободраться сетка фильтра, погнуться трубы или лопнуть фитинги. Выход — бурить «иглу».
Бурение абиссинской скважины с использованием обсадной трубы
Мне нужно добыть воду на участке для технических нужд — для полива и строительства дома. По словам соседей, водоносный слой залегает на глубине 7-8 метров. Следующий водонос на глубине 15. Решил сделать абиссинскую скважину, но не забивать «иглу», а пробурить скважину и только потом добить в неё абиссинку. Причины следующие:
По словам пользователя, у него уже есть опыт забивания кувалдой металлического уголка для обустройства контура заземления на 3 м. Хотя уголок был заострен, пришлось попотеть и как следует физически поработать.
Мне лично не нравится вариант с забивкой абиссинской скважины, т.к. результат непредсказуем, а работа ведётся вслепую. Можно попасть в камень и сломать «иглу», а достать её в этом случае сложно.
Идея Klopus с предварительным забуриванием правильная. Верхний слой грунта сухой и уплотненный, и в него тяжело забивать «иглу», но как только доходишь до обводненных слоев, установка идет, как по маслу. Когда бьешь абиссинку, то не видишь разрез и структуру почвы. Гидробурение тоже даёт намного более полную информацию о составе почвы.
Итак, для установки абиссинской скважины Klopus купил:
Работа по монтажу абиссинской скважины состояла из нескольких последовательных операций:
1. Выбор места для скважины и копка приямка глубиной 50 см.
2. Начало бурения. Сначала пошел суглинок. Через два метра от поверхности пошел влажный желтый песок и, чем глубже бурил Klopus, тем он жиже становился. В результате работа остановилась — жижа из песка стекла обратно в скважину, а поднять её буром невозможно.
Я поехал на рынок и купил обычную серую канализационную трубу на 110 мм. Расширил скважину обычным садовым буром и далее стал бурить в обсадной. Т.е. труба вдавливается в песок одновременно с бурением шнековым буром, который спокойно в ней помещается. Жижу вычерпывал обрезанной пластиковой бутылкой, закреплённой на проводе.