Абиссинская скважина своими руками

Бурение абиссинской скважины своими руками обеспечивает снабжение дома чистой водой, которая также может использоваться для полива или заполнения бассейна. Для выполнения работ не понадобится специальное оборудование. При близком расположении водоносных пластов к поверхности грунта обустройство источника питьевой воды займет не более 12 часов.

Что такое абиссинская скважина

Абиссинский колодец представляет собой неглубокую вертикальную скважину, выполненную с помощью забитой в грунт стальной трубы. Нижняя кромка колонны доходит до первичного или вторичного водоносного горизонта.

Технология была разработана в XIX столетии в ходе Англо-эфиопской войны и часто используется в частных домах или коттеджах.

Для очистки жидкости от механических частиц имеется фильтр из металлической сетки. Водоносный слой находится ниже линии промерзания, обеспечивая работоспособность скважины независимо от температуры окружающей среды.

Преимущества и недостатки

Конструкция используется на участках с небольшой глубиной залегания вод и при такой же потребности в жидкости. "Абиссинка" отличается длительным сроком эксплуатации, для монтажа труб не нужно оформлять разрешение.

Владелец дома может самостоятельно обустроить источник чистой воды, не прибегая к услугам специалистов. При изготовлении канала не понадобится выемка больших объемов грунта, что повышает безопасность проведения работ.

Отличительные черты "абиссинок":

• конструкцию обустраивают в рыхлом грунте (песчаном или гравийном);

• глубина колонны не превышает 15 м (с использованием опущенного в трубу насоса);

• обсадную трубу устанавливают по технологии забивания, не применяя методику бурения.

Что лучше – колодец или скважина

Для строительства абиссинского колодца не требуется выемка большого количества грунта, а отсутствие контакта воды с почвой упрощает конструкцию системы очистки.

Производительность доходит до 3000 л/ч, что позволяет заполнять водой небольшие бассейны на придомовой территории. Конструкция не подходит для участков с водоносными пластами, расположенными глубже 9 м.

Для подачи жидкости из таких источников требуется заглубление насоса. Небольшой диаметр трубы усложняет процесс очистки магистрали от грязи, отложения появляются при редком использовании скважины.

Особенности абиссинской скважины

Ключевые отличия источника:

• простота конструкции (базовая состоит из стальной трубы с фильтром);

• повышенная производительность (для подачи воды используют наземный насос);

• компактность (источник воды можно обустроить в помещении или под навесом);

• увеличенный ресурс, доходящий до 30 лет (зависит от состава глубинных пород и качества строительных материалов);

• стабильная производительность благодаря малому сечению канала;

• повышенное качество воды, достигаемое за счет изоляции подпитывающего слоя от воздействия грунтовых вод.

Конструкция абиссинской скважины

"Абиссинка" состоит из вертикальной трубы диаметром от 25 до 40 мм, расположенной в толще грунта. Нижняя кромка магистрали с наконечником находится на глубине до 15 м.

На верхней части трубы ставится ручная помпа или электрическая насосная станция. На поверхности грунта вокруг вывода скважины предусматривают бетонный цоколь.

Возможен вывод трубы в кессон, в котором ставят помпу и накопительный резервуар. В магистрали предусматривают обратный клапан, предотвращающий сток жидкости в водоносный слой.

Устройство фильтра скважины

На нижней части колонны устанавливают иглу, имеющую диаметр на 20 мм больше магистрали. Затем в трубе сверлят отверстия в шахматном порядке, имеющие диаметр 10 мм и расположенные с шагом 50 мм.

Для фильтрации на трубу наматывают проволоку и сетку из нержавеющей стали, закрепленную хомутами из металла, не поддающегося коррозии. При сверлении отверстий от нижней кромки трубы делают отступ 500 мм. Полость необходима для сбора механических частиц, проникающих через систему очистки.

Выбор сетки под фильтр

Для обустройства системы очистки используют сетку галунного плетения с размером ячейки от П48 до П32. При подборе учитывают габариты взвеси, присутствующей в водоносном слое.

Слишком мелкая сетка забивается песком, что приводит к падению производительности и заиливанию "абиссинки". Не допускается применение материала с квадратным плетением, пропускающим песок при простое источника воды.

Принцип работы скважины

Забитая в водоносный пласт труба заполняется жидкостью, которую откачивают ручным или электрическим насосом. Перед началом использования необходима промывка магистрали, занимающая до 1 часа.

При повторных включениях помпы подается чистая вода с пониженным содержанием солей и вредных веществ. "Абиссинка" не позволяет подавать жидкость самотеком. При повреждении насоса источник становится неработоспособным.

Что потребуется для создания абиссинской скважины

Владелец участка может самостоятельно сделать "абиссинку". На начальном этапе требуется провести геологические изыскания и определить глубину залегания водоносных пластов.

Параметр влияет на конструктивные особенности источника воды. Например, если пласты находятся глубже 10 м, то придется пробурить артезианскую скважину или выкопать колодец с установкой бетонных колец.

Необходимые материалы

Для строительства понадобятся:

1. Трубы из оцинкованной или нержавеющей стали, имеющие диаметр от 1" до 1,5". Не допускается применение медных колонн, не отличающихся высокой механической прочностью и негативно влияющих на качество воды.

2. Соединительные муфты и дополнительные элементы для разводки трубопровода на поверхности грунта (размер и номенклатура элементов определяются диаметром магистралей и схемой системы водоснабжения). Для раздачи жидкости можно использовать эластичные шланги или отрезки из ПНД-трубы, соединенные пайкой.

3. Фильтрующая сетка и игла.

4. Насос для забора воды.

Какие инструменты понадобятся

В минимальный перечень инструмента входят:

• кувалда;

• электрическая дрель;

• газовый ключ;

• электрическая шлифовальная машинка;

• портативный сварочный аппарат.

Как выбрать насос

При подборе оборудования учитывают вес конструкции, требуемые напор и производительность подачи воды. Компоненты помпы не должны выделять вредных веществ, конструкция корпуса должна защищать электрические компоненты от атмосферных осадков.

Для скважин достаточно электрической помпы с напором от 35 м с управлением поплавковым выключателем. При отсутствии питания на участке допускается применение ручного оборудования. Во всех случаях перед помпой устанавливают обратный клапан.

При подборе насоса учитывают протяженность горизонтального участка трубопровода (например, от скважины до помещения с помпой). Каждые 10 м магистрали соответствуют 1 м напора.

Изгибы и стыки создают дополнительное гидравлическое сопротивление. Снизить нагрузку на насосную станцию можно путем использования кессона. При подборе модели помпы производят расчет напора, предусмотрев запас производительности на уровне 25–30%.

Чертежи для изготовления абиссинской скважины

При самостоятельном обустройстве точные чертежи не требуются, достаточно нарисовать общую схему конструкции. Документация готовится компаниями, предлагающими услуги по водоснабжению участков с помощью "абиссинок".

Приложенная смета позволяет уточнить затраты на буровые работы, установку труб, монтаж и подключение насосной станции или разводку магистралей по территории.

Как выбрать место для установки абиссинской скважины

Перед началом строительства следует учесть наличие объектов, способных повлиять на качество воды. Если вода будет использоваться в качестве питьевой, то рекомендуется провести лабораторные исследования и убедиться в соответствии жидкости санитарно–эпидемиологическим требованиям.

Обнаруженный пласт может не соответствовать требованиям по производительности. Перед монтажом оборудования следует проверить наличие воды. При обнаружении дефицита жидкости придется переносить скважину или обустраивать иной источник.

В каких местах бурение запрещено

Не допускается обустройство скважины на склонах или кромках обрывов. Дополнительные каналы провоцируют образование оползней, при которых могут пострадать строения на участке. Запрещено вести буровые работы на расстоянии менее 15 м от выгребных или компостных ям либо сооружений для скота.

Не допускается забор воды из пластов, расположенных ближе 350 м от птицеферм либо кладбищ. На расстоянии 3,5 км от свалок образуется запретная зона, в которой невозможно обустраивать источники воды для питьевых нужд.

Наличие воды

Определить размеры водоносного слоя бытовыми способами невозможно. Мастер может найти глубину залегания пласта, заливая жидкость в устанавливаемые трубы.

Песчаный слой способен как отдавать, так и впитывать воду. При проникновении наконечника в пласт залитая в трубу жидкость будет уходить очень быстро. Тестирование начинают при заглублении иглы на 3–4 м.

Для поиска водоносного пласта необходимо:

1. Опросить соседей, уже обустроивших скважины абиссинского типа, уточняя глубину залегания и дебит слоя.

2. Уточнить уровень воды в колодцах, расположенных на прилегающей к участку территории.

3. Осмотреть близлежащие участки. При наличии выходов на поверхность родников пласты будут на небольшом расстоянии от поверхности грунта. Дополнительным признаком наличия воды являются растения с глубокой корневой системой (например, репейник или чистотел).

ГОСТы и СНиПы по качеству воды

При первичном пуске из скважины подается жидкость с повышенным содержанием примесей. Вода становится пригодной для питья через 1–24 часа (в зависимости от характеристик грунта).

Качество жидкости, подаваемой централизованными системами водоснабжения, регламентировалось ГОСТ 2874-82. Стандарт был вытеснен нормативом ГОСТ Р 51232-98, который описывает и методы контроля качества. В список стандартов на воду входят СанПиН 2.1.3684-21, в которых изложены санитарно-эпидемиологические требования к источникам.

Как бурить землю под скважину

Бурение направляющего канала для установки труб не требуется. Но некоторые мастера применяют технологию гидробурения на небольшую глубину.

Для изготовления инструмента используют кусок трубы из оцинкованной стали, к которому крепят треугольный резец из твердого сплава, кран со штуцером и рукоятки.

Жидкость подают по шлангу с помощью электрического насоса, вода вымывает песок из скважины. По мере заглубления на трубу устанавливают дополнительные секции.

Технология подходит для песчаного грунта. Глинистая почва не позволит провернуть инструмент руками. После достижения водоносной зоны бур извлекают, а в полученный канал вставляют трубу из поливинилхлорида.

Нижний конец колонны запаивают, предусматривают отверстия для забора воды и фильтрующую сетку. На противоположном конце трубы крепят насосную станцию и приступают к прокачке скважины. Затем возводят кессон для помпы и гидроаккумулятора.

Технология изготовления ствола скважины

Последовательность действий при установке труб для "абиссинки":

1. Расчистить территорию вокруг будущей скважины. При ведении работ на улице снять плодородный слой почвы на глубину до 300 мм на квадрате размером 400х400 мм. При выполнении работ внутри помещения срезка грунта не требуется.

2. Ввернуть в грунт садовый бур на глубину до 1 м и сформировать направляющий канал для колонны.

3. Установить в полученное гнездо кусок трубы с закрепленными наконечником и фильтром.

4. Выставить трубу в вертикальном положении, применяя опоры. При проведении работ в помещении для позиционирования использовать доски с отверстиями, уложенные на лаги, или иные подручные средства.

5. Установить на заднюю часть трубы защитный наконечник и кольцо для монтажа чугунной ударной бабки.

6. Надеть и зафиксировать бабку, проверить подвижность инструмента.

7. Забить трубу, поднимая бабку вручную и отпуская. Скорость заглубления зависит от характеристик грунта, диаметра колонны и веса инструмента. Например, бабка весом 25 кг забивает в песок трубу диаметром 40 мм на 1 м за 6–8 ударов.

8. После заглубления трубы снять бабку, защитный наконечник и направляющий аппарат.

9. Установить следующую секцию колонны с помощью резьбовой муфты, уплотняя стыки льняной нитью, паклей или специальным материалом (например, синтетическим Tangit Uni Lock). От качества стыка зависит надежность работы скважины. При недостаточной герметичности происходит подсасывание воздуха или грунтовых вод.

10. Забить очередную секцию бабкой и установить следующую трубу. В процессе работы заливать в колонну воду, позволяющую определить момент достижения пласта. При прохождении грунта жидкость уходит медленно, но при попадании в песчаный слой скорость слива увеличивается в несколько раз.

11. После достижения пласта добить трубу в грунт на 700 мм, обеспечивая проникновение фильтра в песчаный водоносный слой.

12. Прокачать скважину, добиваясь удаления загрязнений и формирования линзы с чистой водой в песчаном слое.

13. Соорудить бетонную площадку вокруг ствола, сняв грунт на глубину до 300 мм. На дно ямы засыпать песчаную подушку толщиной 100 мм и утрамбовать вручную или вибрационной плитой. Залить цементный раствор, предварительно уложив арматурную сетку. Поверхность площадки должна иметь уклон от скважины, обеспечивающий слив воды в дренажный канал.

14. Установить обратный клапан и насос, протестировать работу оборудования. Если предполагается применение электрической помпы, обустроить кессон.

Установка кессона абиссинской скважины

Если глубина залегания воды не позволяет вынести насос в утепленное помещение с помощью горизонтального ответвления, то необходимо возвести кессон.

Капсулу сооружают вокруг оголовка забитой в грунт трубы. Кессон с дном, расположенным ниже линии промерзания почвы, позволяет установить расходный бак для непрерывного водоснабжения дома или гидравлический аккумулятор, сглаживающий пульсации давления.

Для постройки кессона необходимо:

1. Выкопать котлован вокруг трубы, обеспечив защиту колонны от попадания земли. Нижняя кромка кессона должна располагаться на 300 мм ниже уровня промерзания, а диаметр подбирают на 300 мм больше размера бетонных колец.

2. Выкопать траншею для ответвления труб к дому, а затем засыпать пол канавы и кессона песком с последующей трамбовкой (толщина подушки – 100 мм).

3. Установить бетонные кольца с помощью лебедки или крана, предусмотрев в стенке отверстие для трубопровода.

4. Постелить на пол арматурную сетку и залить бетоном (толщина стяжки – не менее 100 мм).

5. Выждать от 5 до 7 суток для затвердевания раствора, а затем установить крышу кессона с ревизионным люком. Расположить отверстие над трубой скважины, что позволит производить очистку или замену труб.

6. Заделать щели между кольцами и крышкой цементным раствором.

7. Смонтировать оборудование и проверить работоспособность системы водоснабжения.

8. Заполнить зазоры между кольцами и стенками котлована смесью песка и портландцемента, которая постепенно пропитывается влагой и затвердевает.

9. Утеплить крышку кессона и засыпать слоем песка с последующей заливкой раствором. Для повышения прочности уложить в бетон сетку из арматуры. В кессоне предусмотреть трубу для вентиляции, в противном случае влажный воздух вызовет коррозию стальных деталей и разрушение бетонных колец.

10. Установить ревизионный люк из чугуна или полимера.

Особенности забивания абиссинской скважины разными инструментами

Для заглубления колонны "абиссинки" используют:

• кувалду, позволяющую быстро забить трубы в плотный грунт, но способную повредить торцевые поверхности;

• чугунную бабку с защитной вставкой, обеспечивающую вертикальное положение колонны;

• стальной пруток, не наносящий ущерба резьбовым соединениям труб.

Кувалда

Инструмент требует аккуратности: при резких ударах происходит замятие торцевых кромок труб. Кувалда позволяет снизить затраты на строительство, но предусматривает наличие у мастера навыков работы.

При резких ударах наконечник уходит вбок, колонна отклоняется от вертикали. Для снижения риска повреждения труб используют прокладки из мягкого металла или специальные наконечники, накручиваемые на резьбовую часть.

Бабка и подбабник

Бабка представляет собой чугунную конструкцию массой до 50 кг с отверстием для трубы и ручками. На забиваемый элемент надевают подбабник, защищающий торец и резьбу от смятия.

Мастер поднимает бабку на 500–600 мм и роняет, плавно заглубляя иглу. Плотный контакт между инструментом и трубой исключает перекосы и обеспечивает вертикальное положение ствола скважины. Для снижения усилий при подъеме забивного инструмента устанавливают стойки с блоками.

Прут

Технология предусматривает использование стального стержня, входящего с небольшим зазором в забиваемую трубу. Прут поднимают вручную и роняют. Торец наносит удары по тыльной стороне иглы.

По мере заглубления магистрали стержень наращивают установкой секций на резьбовых втулках или сварке.

При достаточном весе прута вместо удлинителя можно использовать стальной трос. Методика предотвращает повреждение торцевых кромок или резьбы на трубах, но требует качественного монтажа наконечника к первичной секции колонны.

Перфоратор или отбойный молоток

Электрический или пневматический вибрационный инструмент не позволяет аккуратно установить трубы в грунте. При нанесении ударов пикой происходит замятие кромок колонны, а неравномерное усилие вызывает искривление магистрали и увод скважины от вертикали.

Поскольку водоносный пласт находится на глубине не более 9 м, а диаметр труб не превышает 50 мм, то целесообразнее использовать стальной стержень или бабку. Приспособления можно изготовить самостоятельно или арендовать в компаниях, специализирующихся на обустройстве скважин для водоснабжения.

Прокачка "абиссинки" после бурения

Для удаления загрязнений при первичном запуске используют ручной насос, не боящийся воздействия посторонних частиц. Жидкость с мелкодисперсными примесями песка откачивают в отдельный резервуар или сливают в сточный канал.

По мере удаления загрязнений в тоще грунта формируется линза, содержащая чистую воду. Для прокачки требуется отвести не менее 300 л жидкости (объем зависит от характеристик грунта).

При установке мелкой сетки на фильтре допускается применение электрического насоса с функцией самовсасывания. Следует использовать оборудование с металлическим рабочим колесом: пластик быстро разрушается песчинками. При недостаточном дебите скважины поток воды прерывается, помпа автоматически выключается.

Для регулирования производительности на сливной магистрали ставят вентиль. После окончания прокачки скважину подсоединяют к штатному насосу и проверяют работоспособность контура водоснабжения.

Обслуживание абиссинской скважины

Срок службы конструкции зависит от регулярности и интенсивности эксплуатации. Образующаяся вокруг иглы водяная линза не меняет размеров и обеспечивает равномерную производительность.

При сезонном использовании требуется консервация источника на зимний период.

Владельцу необходимо откачать жидкость из подающей магистрали, снять насос или защитить оборудование чехлом от воздействия атмосферных осадков.

Перед весенним пуском понадобится прокачка трубопровода. После стабилизации линзы из скважины подается вода с минимальным содержанием примесей.

Как усовершенствовать систему фильтрации

Вместо сетки, обмотанной вокруг трубы с перфорацией, можно использовать щелевые иглы заводского изготовления. В теле наконечника выполнены узкие прорези, удерживающие посторонние частицы.

Оборудование подходит для слоев с крупной фракцией песка. В остальных случаях используют сетку из нержавейки, уложенную поверх обмотки из проволоки и закрепленную оловом.

Применять тугоплавкие припои на основе меди запрещено. Для выполнения работ понадобятся специальные флюсы, паяльник мощностью от 100 Вт либо газовая горелка.