Каких только названий нет у этого вида скважин – абиссинский колодец, скважина-игла и трубчатая скважина… Но, так или иначе, все они в итоге имеют одинаковое строение и достаточно типичный набор оборудования. В принципе, со времени изобретения в этих скважинах мало что изменилось, разве что материалы и привод насоса.
Эфиопия середины XIX века, где круглогодичная засуха превращает полстраны в пустыню, стала прародительницей систем нахождения воды в толще песчаных слоев. Бурение скважины, в современном ее понимании, происходит с помощью ямобура или установки горизонтального бурения (под наклоном в 45 градусов). Абиссинский колодец выигрывает в отношении стоимости работ и времени, затраченного на бурение, многократно, что и определило абиссинские скважины на воду, как альтернативный метод поиска живительной влаги с наименьшими затратами.
Колодец имеет крайне небольшой диаметр в сравнении с длиной, поэтому самым важным моментом процесса бурения считается профилактика осыпания песчаного грунта. Эта проблема решается за счет введения в буровую установку (или в процесс бурения) труб различного диаметра (от 80 мм до 220 мм).
Бурение абиссинских скважин считается целесообразным и экономически выгодным при залегании песчаного водоносного слоя на глубине не более 8-8,5 метров (для минимального диаметра труб), хотя, при наличии профессиональной буровой установки, глубина может увеличиваться и до 15 метров.
Очень важной характеристикой колодца является состав грунта, который необходимо пройти по пути к воде, поэтому абиссинская игла скважина не может быть сделана, если:
- по пути встречается толстый слой известняка (для стационарной буровой – не проблема);
- от воды Вас отделяет плетняк, щебень, гранит, мрамор и галька;
- трудности могут возникнуть и с толстым слоем глины.
Принципиально важной технической характеристикой является диаметр бура (пробивного снаряда). Его размеры очень важны, как и форма, поэтому есть несколько обязательных условий:
- диаметр бура должен быть больше труб, идущих за ним, на 1/3 диаметра;
- если говорить о пробойнике, то он должен иметь форму овала с заостренным малым радиусом контакта с грунтом;
- материал для бура – твердосплавный материал или напаянные пластины (в виде двух- или четырехглавой коронки для твердости слоев грунта выше G4);
- пробивной снаряд должен быть полнотелым и изготовленным из высоколегированной углеродистой стали (подойдут марки: 45, 40Х; 40ХН; 12ХН3А).
В полной мере проходное оборудование для абиссинской скважины включает в себя еще и некоторые «наружные» приспособления:
- мобильную или стационарную буровую установку для прохода под маленький диаметр;
- самодельную ударную установку (ручной прототип сваебойной машины).
Чтобы было понятнее, о чем идет речь, на ударной установке заострим внимание.
Больше это относится к вопросу о том, как сделать абиссинскую скважину своими руками, но здесь и кроется самое интересное.
1. Необходимо определиться с местом бурения и - по возможности - выровнять площадку вокруг него (около метра диаметром вполне достаточно).
2. Затем из швеллера или уголка необходимо изготовить «треногу» (ног может быть хоть сколько) со стальным кольцом в вершине (для прохода труб). Высота ее произвольная, но делать более метра не рекомендуется.
3. Рядом нужно установить вертикальную опору с блоком, который необходимо расположить прямо над кольцом «треноги».
4. Делаем бойковую часть: проточенную на конус (и обратный конус в верхней части) стальную болванку вставляем в метровую трубу, которую продеваем в кольцо треноги. Трубу необходимо забить кувалдой под прямым углом к горизонту, затем к концу трубы приварить следующий кусок, который кувалдой пробивать уже не получится – подвешиваем на нашем блоке груз (армированный железобетонный кусок со стальной пластиной внизу), который натягиваем канатом и отпускаем, создавая ударные нагрузки необходимой силы.
5. Процедуру повторяем до нахождения водяного слоя (резко увеличившаяся скорость прохождения грунта об этом подскажет).
6. Вбиваем трубы до затруднения прохождения (глиняная основа водоносного слоя), а затем, с помощью автомобильного домкрата и рычага подаём весь трубный столб обратно на 20-30 см.
Бетонить трубу не обязательно, но при большой глубине скважины можно подумать о стабилизации конструкции.
Трубы для абиссинской скважины можно использовать стальные, хромоникелевые или пластиковые (ПНД, ПВД и полипропилен). Главное помнить, что бурение или пробой может осуществляться только стальными трубами, а все остальные необходимо будет вставить вовнутрь.
Насущной проблемой иногда становится фильтр для абиссинской скважины, потому что в свободной продаже необходимого размера может просто не найтись. Тут два варианта:
- сразу покупать фильтр и рассчитывать «под него» диаметр проходных труб;
- обойтись стандартными изделиями (угольный фильтр для септиков, латунные фильтры грубой механической и химической очистки, которые есть в любом сантехническом магазине).
Комплект для абиссинской скважины имеет в своем составе насос (обязательное условие), а вот вакуумный или погружной – решать Вам. С одной стороны, погружной удобней тем, что не замерзнет зимой, ему не нужна большая мощность, да и высоту подъема в 8-10 метров он осилит без труда. С другой – вместе с насосом пробрасывается еще и электрокабель, да и сам насос имеет диаметр не менее 76 мм (труба должна быть соответствующая).
Вакуумный насос не нужно никуда погружать, его легко демонтировать (например, на сезон), подключить и т.д. Он не нуждается в длинной проводке, однако его мощность для подъема воды с глубины должна быть заметно больше (соответственно, и расход электроэнергии окажется выше).
Любой насос для абиссинской скважины одинаково работает с любым видом труб. Однако стоит заметить, что единственным исключением из этого является комбинация, при которой абиссинская скважина из пластиковых труб крупного диаметра работает с погружным насосом. В этом случае вибрация работающего насоса способна повредить трубу, что в дальнейшем может привести к закупорке скважины или ее загрязнению.
Прочитав это описание, владелец загородного участка, скорее всего задаст такие вопросы:
1. На втором метре забить трубу камнем еще получится. На третьем – тоже. А вот на пятом? Восьмом? Трение... Стучать придется с такой силой, что сварные швы первых метров не выдержат... В итоге, вода если и пойдет, то не с глубины, а из всех трещин, которые возникнут при деформации металла в местах стыков.
2. А как, собственно, вода пойдет снизу??? Там же цельнотелый наконечник в форме конуса? Мы забили трубу до упора, потом приподняли на 20-30 см вверх, ну и? Наконечник-то куда исчезнет? Он трубу закупоривает! Возможности забирать воду с глубины нет?!
Ответы:
1. Вариантов соединения труб может быть несколько, но сварка - самый простой и доступный из них. Трение будет минимальным, так как распространяется лишь на стенки пробивного снаряда (как мы помним, он шире труб). Что касается крепости сварки, то мы исходим из того, что грунт над водоносным слоем крайне редко бывает плотным (любая георазведка это подтвердит). Как правило, это песчаник, который проходится со скоростью 10-30 минут / метр, а иногда и быстрее.
2. Конус, заметьте, не сварной (вернее, не приварной) и, при попадании в водоносный слой, сможет отойти от трубы (при ее поднятии), чтобы освободить дорогу для воды. Можно попробовать сделать мелкую перфорацию трубы на первом метре, тогда вполне реально использовать и приварной снаряд.
По-хорошему, трубы между собой должны соединяться небольшими фланцами (менее диаметра пробойника) с прокладками. Лишь такой способ соединения даст достаточную жесткость конструкции вместе с возможностью многоразового ее использования.
Статьи по теме:
Как найти воду
Выбираем источник воды для участка
Делаем абиссинский колодец