Как сделать абиссинский колодец – изготовление самодельного станка для бурения скважин

Процесс бурения скважины

Пошаговая инструкция, как пробурить абиссинскую скважину:

1. Снимите грунт толщиной до 300 мм.
2. Сделайте небольшое отверстие в почве с помощью бура.
3. Установите в него по вертикали трубу с заостренным наконечником.
4. Дополнительно поставьте треногу, которой производится непосредственно бурение.
5. Сверху монтируйте «бабку», под тяжестью которой конструкция будет опускаться все глубже и глубже в грунт.
6. Наносите удары по «бабке». Если земля мягкая и рыхлая, хватит 6-7 раз, чтобы трубчатое изделие вошло на глубину 1 м.

• Когда сооружение полностью опуститься в грунт, прикрепите еще один отрезок, нарастив его.
• Продолжайте вбивать.
• Достигнув нужной глубины, подлейте воду внутрь трубы. Если фильтр добрался до водоносного источника, жидкость быстро исчезнет.
• Если точно уверены, что попали в нужный слой, забейте иглу еще на 50 см, прикрепите сверху насос и прокачайте. Сначала пойдет мутная вода. Нужно спустить несколько сотен литров, чтобы на смену ей пришла чистая.

Как сделать установку для бурения абиссинского колодца своими руками

Самодельная установка для бурения абиссинского колодца вручнуюВыше упоминалось, что скважину можно забивать или бурить, какой из методов лучше, трудно сказать, все зависит от грунта, места и возможностей. Если специализированного оборудования для бурения скважины нет, а нанимать бригаду не хочется, то можно самостоятельно построить бурильную вышку – забивной станок.

Рассмотрим, как делается самодельная установка для бурения скважины игла

В результате получится бурильная установка как на фото

Два уголка длиной 2,5-2,7 м. свариваются углом с длиной основания 110-130 см. Делаем 2 таких детали. В верхней точке нужно предусмотреть место для крепления блока для подвешивания бабки. В качестве основания (платформы) можно использовать брус или шпалы. Конструкция устанавливается и фиксируется, чтобы во время работы установка не двигалась.

На блок подвешиваем бабку весом 30-40 кг. Внутренний канал бабки должен быть достаточной длины, желательно 60 см. Если будет короче, бабка может слетать со ствола, плюс, снижается сила удара (малая амплитуда). Наличие ручек на бабке позволит в определенные моменты помогать руками при забивании (в особо твердых слоях почвы один человек поднимает бабку натягивая веревку, а второй держа за ручки как бы ускоряет её ход вниз).

Бабка (болванка, забивная баба) для абиссинского колодца — бурение ручной установкойМагистраль для забивания скважины делаем из секций (труб) длиной полтора метра (таких секций должно быть 6-8, зависит от глубины водоносного слоя, предположительное расположение которого определяем заранее – узнаем у соседей, проверяем медной рамкой), плюс одну на запас.

Секции можно делать из нержавеющей трубы (дорого) или из черной стальной бесшовной трубы (доступно). Не стоит использовать оцинкованную трубу, она мягче.

Соединение секций выполняется посредством муфт (только сталь, чугун хрупкий). Тут главное правильно сделать резьбу муфты, которая должна на полвитка-виток оставаться снаружи. В процессе забивания, удар должен приходиться в торец трубы, а ни в коем случае не по резьбе, иначе не получится накрутить следующую секцию.

Игла для абиссинского колодца — забивка ручной установкойКонус (наконечник, игла) должна быть изготовлена из прочной стали. Существует несколько способов устройства клина: круглая форма вытачивается на токарном станке, но многие советуют делать граненный. Также делают из уголка в виде четырехгранника. Главное, чтобы копьеобразный наконечник был больше в диаметре чем сама труба.

Технология забивки скважины самодельной буровой установкой

Технология забивки скважины самодельной буровой установкойВ первоначально пробуренное отверстие (сделанное ручным буром) вставляем фильтрующую трубу. Забивая первую секцию следим, чтобы она была строго вертикально относительно уровня земли. Вынутый грунт тщательно утрамбовываем.

На отцентрованный ствол (трубу) одеваем бабку, принцип забивания прост – натягиваем веревку, конец которой привязан к бабке, резко отпускаем, ударная сила забивает ствол бабкой в землю.

На забитую секцию, накручиваем муфту и следующую секцию. Так как слои грунта могут отличаться по своему составу (глина, песок), то естественно, скорость заглубления также будет варьироваться, поэтому не пугаемся, если в одном месте идет быстро, в другом туго.

Перед установкой последней секции, где по идее должна быть вода, засаженную трубу заполняем водой. В процессе, т.е. для смягчения хода можно заливать из ведра с лейкой, а для проверки – обязательно под давлением. Для этого нужно подключить электрический самовсасывающий насос.

Следует понимать, что промывка сетки (фильтра иглы) под давлением – важный этап. Труба в процессе бурения проходит разные слои, и сетка фильтра забивается породой, грунтом и глиной, поэтому достигнув водоносного слоя, вода может просто не проникать в трубу. Если подавать воду под давлением, и она не возвращается обратно фонтаном, значит цель достигнута – вы в песке. Заливаем в трубу воду из лейки – уходит, значит всё правильно сделано.

Остается сделать стяжку вокруг трубы, подключить насос и качать воду.

Заключение

Из статьи видно, что технология устройства абиссинского колодца не представляет собой особых сложностей. Все материалы, инструмент и оборудование, необходимые для его полноценного функционирования вполне доступны и не дороги. Таким образом, потратив всего один день на бурение, вы получаете полную независимость от центрального водоснабжения на длительный срок.

Принципы работы абиссинского колодца

При постройке классического колодца приходится создавать глубокую шахту. Главное отличие абиссинского варианта заключается в том, что в почве делается узкое отверстие — прокол. Для этого применяют стальные трубы с маленьким диаметром. Такое сооружение получило название скважина-игла. Глубина погружения в грунт соответствует уровню залегания первого водоносного слоя.

На большой глубине устанавливается фильтр, который препятствует попаданию микробов или других загрязнений. Вода поднимается по герметичным трубам, что также обеспечивает ее чистоту. Поскольку первый водоносный слой залегает не слишком глубоко, насыщение солями не превышает допустимых показателей.

С помощью этого несложного устройства можно обеспечить чистой водой частный дом с небольшой площадью.

Плюсы и минусы

Абиссинские скважины обладают большим количеством преимуществ перед источниками другого вида. К основным достоинствам относятся:

• возможность самостоятельного изготовления;
• практичность;
• хорошая производительность;
• мобильность;
• простота обслуживания;
• компактность.

Такое сооружение можно вырыть в течение одного дня. Подготовить инструменты и пробурить отверстие возможно самостоятельно. Если в процессе этого вы наткнулись на булыжник, то в всегда можете попробовать бурение в любом другом месте. Готовый колодец занимает совсем небольшую площадь. К нему можно присоединить любой насос или обычную помпу. Поскольку глубина прохождения водоносного слоя редко составляет более 8 м, для этих целей применяют и поверхностные насосы,

К основным недостаткам абиссинских сооружений относят:

• дебет скважины ниже, чем у традиционного колодца;
• производительность заметно снижается в сухие периоды;
• большая вероятность наткнуться на препятствия.

Абиссинская скважина не справится с водоснабжением большой семьи. Она является скорее вспомогательным элементом системы, который предоставляет воду в достаточных количествах. Для обеспечения влагой крупных объектов это сооружение не предназначается.

Полезные рекомендации специалистов

Если глубина залегания воды превышает длину бура, то удлинить его можно методом стыковки сверху ещё одной трубы. Состыковать их можно резьбовой муфтой, либо сварочным соединением. При использовании труб небольшого диаметра допускается применить болты или шплинты. Однако, такое соединение не слишком надёжное, и при большом вращательном усилии болт может срезаться, и штанги рассоединятся. Достать оставшийся в скважине бур бывает весьма проблематично.

Прежде, чем приниматься за конструирование устройства, рекомендуется составить чертёж бура для скважины. Это даст возможность иметь перед собой наглядный образец того, что должно выйти в итоге. Попытки создать буровой механизм методом «научного тыка» для некоторых домашних мастеров более увлекателен, но отнимает чересчур много времени и сил.

Более лёгкий ручной вариант устройства скважины – при помощи долота-желонки. Подъём и сброс ударного инструмента требует меньшего приложения сил, нежели вращение заглублённого бура. Кроме того, ударным методом можно вести бурение даже одному человеку. Правда, такой способ весьма долог, и работы могут затянуться на несколько дней.

Если шнековый бур не удаётся самостоятельно поднять из скважины, можно облегчить задачу, соорудив приспособление для рычага. Например, поставив рядом бочку, и перекинуть через неё брусок. Один край бруска привязать к буру, а к другому краю приложить физическое усилие.

Условия для сооружения абиссинской скважины

Для получения постоянного источника питьевой воды необходимо правильно выбрать участок и тщательно его подготовить. Прежде всего определяют уровень залегания подземных пластов влаги. Сделать это можно по косвенным признакам:

1. Растениям, которые имеются на территории. В частности, камыш и тополь добывают воду с глубины 1-3 м, полынь — от 2 до 6 м, а люцерна — с 10-15 м.
2. Большому количеству комаров и мошек в вечернее время — они собираются в местах с высокой влажностью.
3. Количеству влаги во время тумана или при выпадении росы.

https://youtube.com/watch?v=VfgJK9TrPoo

Можно оценить примерный уровень, сравнив его с таковым на участках у соседей. Для этого берут веревку с грузом и опускают в ствол. Если глубина колодца не более 12 м, а уровень воды не ниже 7 м, можно устанавливать иглу. При слишком низком расположении насос может не справиться со своей задачей. Стоит поинтересоваться количеством воды, поступающим за час (дебитом скважины). В норме он должен составлять от 1 до 5 м³ жидкости.

Обязательно определяется качество воды. Для этого можно весной взять образец из колодцев соседей и сдать в лабораторию на анализ. В это время в воде бывает максимальное количество вредных примесей.

Состав почвы также имеет значение. Пробурить отверстие легко в песчаном или глинистом грунте, но в каменистой почве это сделать будет затруднительно.

Варианты сооружения

Шнековая установка

Чтобы работа шла, как по маслу, нужно выбрать способ монтажа. Их 3.

• Способ № 1 «Забивание штангой». Роль штанги играет прут из металла. Им наносятся удары по наконечнику.
• Способ № 2 «Забивание бабкой». Роль «бабки» исполняет тяжёлый груз с отверстием внутри. Им наносятся удары по обжимной муфте, которая фиксируется клиньями на трубе.
• Способ № 3 «Шнековое бурение». Оптимальный вариант. Используется компактная буровая установка.

Если предпочли третьему варианту первый или второй способ, следует крайне аккуратно забивать иглу, поскольку она может напороться на камень и разрушиться.

Недостатки абиссинского колодца

1. Для обустройства абиссинского колодца подойдет не всякий грунт. Поэтому в некоторых районах невозможно сделать подобную скважину.
2. При использовании электрического насоса возрастает количество потребленной электроэнергии и соответственно расходы. Стоит запомнить, что электрический насос способен поднимать воду с глубины не больше 8 метров. Этот момент нужно учитывать при желании обустроить подобный источник.
3. В случае добычи воды ручным насосом потребуются значительные физические усилия, при этом скорость ее подачи значительно уменьшается.
4. При забивании трубы возможны ошибки, которые приводят к проскакиванию водоносного пласта. Ситуацию можно легко исправить, однако трудозатраты и время работ будут увеличены.

Как сделать бур для шнекового бурения

Можно смастерить своими руками спиральный бур 2 типов для вращательного бурения скважин: со спиралевидным режущим элементом, с дисковым полусферическим ножом. Для работ понадобится:

1. Металлический прут или прочная труба – основание, полая труба большего диаметра – для емкости на стержне ложки.
2. Муфты для соединения штанг, металлическая рукоятка – кусок арматуры, прута, длиной до 40 – 50 см.
3. Металлический лист, если планируется спиральный нож.
4. Диски стальные с зубьями от электропилы.

Металлические круги разного диаметра подойдут для формирования режущей поверхности

Спиральный простой и двухступенчатый бур: чертежи

Как сделать классический бур со спиралевидным ленточным ножом для песчаной скважины? Своими руками такой инструмент сделать сложно без специальных станков для работы с металлом. Сложность заключается в предварительном закаливании и изгибе полосы металла. Необходимо подобрать сталь толщиной от 1,5 – 2 мм. Далее раскаленную полосу сгибают на станке, придавая ленте форму спирали.

Спиральный бур с длинной режущей лентой невозможно сделать без оборудования

Только после этого ленту приваривают к основанию. Во время соединения следят за симметричностью: витки должны располагаться строго параллельно друг к другу и под определенным углом к горизонтальной линии. Край ленты затачивают, поверхность красят.

Чертеж простого бура с двумя ножами под углом

Отталкиваясь от простейшей конструкции, можно усовершенствовать инструмент и сделать бур, который подойдет для бурения неглубоких скважин разного диаметра.

Для изготовления берут 3 диска одинаковой толщины с разным диаметром. Разрезают каждый на 2 половины, один край (нижний) затачивают. Во всех частях просверливают отверстия для соединения лепестков.

Детали для бура

К основанию приваривают круг меньшего диаметра так, чтобы края двух половин образовали угол величиной 30 о. Большего диаметра ножи крепят к верхнему при помощи гаек и болтов.

Готовый к сборке бур со сменными комплектами ножей

Штангу формируют с нарезкой резьбы или приваривают к верхнему краю муфту с готовой резьбой: в этом случае не нужно устанавливать защиту от раскручивания во время работы.

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.

Как соорудить абиссинский колодец

Для изготовления сооружения можно воспользоваться одним из двух способов:

Забивным. Для забивания в грунт конструкции обычно пользуются «забивной бабой». При этом нужно в трубу постоянно подливать воду. После резкого ухода воды в почву, конструкция углубляется еще на полметра, затем можно начинать монтаж водяного насоса.

Сооружение абиссинского колодца

Забивной метод для создания абиссинского колодца отлично подходит, но существует ряд опасностей. Основная их них — вероятность прохождения мимо водоносного слоя. Помимо этого, при встрече камня на большой глубине, конструкция может полностью повредиться.

Бурением малого диаметра. Такой метод гарантирует в скважине наличие воды, но при его использовании нужно наличие специального оборудования.

Для сооружения колодца необходимо приобрести:

• Дрель и болгарку.
• Молоток и кувалду.
• Пару газовых ключей.
• Блины от штанги от 20 до 40 кг, для забивания трубы.
• Сварочный аппарат.
• Садовый бур диаметром 15 см.
• Трубы: От 3 до 10 метров — ½ дюймовая, 1 метр — ¾ дюйма.
• 1 дюймовая труба для скважины, кусками по 1-1,5 м с короткой резьбой с каждой стороны.
• Болты и гайки на 10.
• Сетка из нержавеющей стали галунного плетения П48 длиной 1 м и шириной 16 см.
• Автомобильные хомуты 32 типоразмера.
• Муфты: стальные, для соединения труб и чугунные 3 — 4 штуки, для забивания трубы.
• Проволоки два метра диаметром 0,2 — 0,3 мм.
• Насосная станция, трубы ПНД, обратный клапан и муфты.

Как изготовить фильтр

Для изготовления фильтра необходима дюймовая труба длина, которой примерно 110 см, к ней приваривается в виде конуса наконечник — игла для абиссинского колодца. При его отсутствии можно просто сплющить кувалдой конец трубы.Далее необходимо сделать:

• Болгаркой с двух сторон трубы прорезаются щели на длине 80 см через 1,5 — 2 см величина прорези от 2 до 2,5 см. При этом общая прочность трубы не должна быть нарушена.
• На трубу накручивается проволока.
• После этого на неё накладывается сетка и фиксируется хомутами через 8 — 10 см. На фото показаны готовые фильтры для абиссинского колодца.

Подготовленные фильтры для скважины

В Америке, в отличие от РФ, например, фильтр для такого колодца изготавливается с внутренней сеткой и проволокой, расположенной выше и ниже сетки.

Технология бурения

Инструкция указывает, что процесс бурения заключается в следующем:

• При помощи бура садового бурится грунт.
• Конструкция наращивается из труб: метровые ½ дюйма трубы при помощи муфт из труб диаметром ¾ дюйма и болтов на 10 соединяются между собой. В местах фиксации предварительно должны быть просверлены отверстия.
• Процесс бурения скважины продолжается до появления влажного песка, стекающего с поверхности бура. Дальнейшее бурение не имеет смысла — мокрый песок будет возвращаться обратно в скважину.
• Забивается труба с фильтром.
• С фильтром отрезки трубы соединяются с помощью муфт. На резьбу наворачивается лента ФУМ.
• Затем такая конструкция с фильтром из труб опускается до песка, на неё сверху накручивается чугунная муфта.
• На эту муфту укладываются от штанги блины. Пропускается через их центр ось, по которой будут скользить блины и забивать трубу. Ось выполнена из куска трубы длиной 1,5 метров и диаметром ½ дюйма с болтом на конце.

Схема монтажа абиссинского колодца

• От каждого удара блином труба погружается на несколько сантиметров.
• После прохождения от уровня песка на полметра нужно в трубу налить немного воды. Если она исчезнет – песок ее принял.

Скважина из Эфиопии – начинаем строительство

Колодец-игла – это буровая колонна, которую заглубляют в грунт по технологии ударного бурения без применения обсадной трубы. Подобная методика в профессиональном бурении практически никогда не используется. А вот для создания дачной точки водозабора своими руками она подходит идеально.

Суть работ при этом заключается в следующем. Вам нужно пробить землю с помощью труб сечением порядка 1–1,5 дюймов на глубину расположения слоя воды. Чтобы добиться этого, следует присоединить тонкий наконечник к торцу трубного изделия. Именно за счет такого простого приспособления и создается колодец-игла.

Тонкий наконечник, присоединенный к трубе

Для обустройства абиссинской скважины вам понадобится набор разных труб (необязательно приобретать новые изделия, вполне подойдут и уже использованные ранее), агрегат для сварки, кувалда, садовый бур, нержавеющая галунная сетка, проволока сечением примерно 0,25 мм, молоток, хомуты, дрель, болгарка, насос, функционирующий по принципу создания вакуума, специальные муфты.

Своими руками колодец делаете по приведенному далее алгоритму. Сначала берете обычный садовый бур и при помощи полудюймовых труб длиной 1–2 м наращиваете его. Объясним, что подразумевается под этой операцией. Вам необходимо при помощи болтов и муфт, изготовленных из труб сечением 3/4 дюйма, создать специальную конструкцию. А затем присоединить ее к буру.

Сооружение из труб должно получиться максимально герметичным. Если не соблюдать этой рекомендации, конструкция не сможет выполнить своей задачи. Требуемой герметичности мест соединения труб добиваются их уплотнением при помощи краски (масляной), силиконовых составов, сантехнического льна.

На конец самодельной конструкции устанавливаете специальный фильтр в виде иглы. Он делает добываемую воду чистой, предохраняет скважину от заиливания и помогает буру пробивать грунт. Фильтр желательно делать из отрезков труб, которые применялись для создания конструкции. Тогда между ее элементами не возникнет реакции электрохимической коррозии.

В следующем разделе мы подробно рассказываем о том, как сделать фильтр для абиссинской скважины. Внимательно изучите его.