В середине XIX столетия англичане неожиданно для себя поняли, что бурение абиссинской скважины своими руками не такая уж и сложная вещь. И «наковыряли» их столько, что некоторые из них функционируют и по сей день. Но вся беда в том, что поняли они это в пустыне, а вокруг на полном серьезе шла война. Англичан в этой пустыне и на этой войне сильно не любили.
Собственно, англичане не изобретали ничего нового. Они просто столкнулись в Абиссинской пустыне — ныне Эфиопии — с проблемой водоснабжения большого количества войск. В пустыне это не просто и для небольшого количества людей. А тут многотысячный экспедиционный корпус! И тут одна светлая голова вспомнила о ударном способе бурения скважин американца Нортона.
Способ простой и незатратный. И, как оказалось, весьма эффективный. Причем идеально подходивший для песчаных почв. Дошло до того, что оборудование для «колодцев Нортона» (именно так они тогда назывались) возили с собой, и на любом привале появлялся новый источник воды. Простота метода настолько понравилась англичанам и иностранным наблюдателям, что метод Нортона, прозванный с тех самых пор «абиссинским», стал популярным во всем мире.
В России этот способ показывали даже царю — настолько он оказался известным.
Названий у абиссинского колодца много. Скважина Нортона, игольчатый колодец, забивная скважина и множество других. Но суть одна — прокол пустотелой иглой до водоносного пласта.
Чести ради надо добавить, что на авторство технологии, помимо Нортона, претендовал еще один немецкий инженер, носивший фамилию Шитц. Но как-то неубедительно.
В первую очередь нужно понять, какая вода встречается под землей. И до какой глубины проводится бурение абиссинских скважин.
Примерное расположение и характер залегания водоносных слоев
Верховодка
Наиболее близка к поверхности так называемая почвенная вода – верховодка. Основное ее отличие — резкое сезонное колебание уровня. Часто оказывается непригодной для питья. По сути, это та вода, которая еще не успела отфильтроваться в водоносный слой.
Артезианские воды
Наиболее глубокое залегание у артезианских вод. Хотя название зычное и всем знакомое, ценность этого источника воды не всегда велика — зависит от геологической обстановки в районе залегания. Некоторые известняки или железные руды, например, способны существенно изменить состав воды и сделать ее непригодной для ежедневного питья. С другой стороны, большинство минеральных вод и знаменитых источников относятся именно к артезианским. Но у артезианских пластов есть серьезный недостаток. Они очень глубоко залегают — 100 метров и глубже. А бурение таких скважин надлежит обязательной регистрации и лицензированию.
Грунтовые воды
Между верховодкой и артезианской водой находятся грунтовые воды. Как раз они нас и интересуют. Глубина их залегания различна. Может запросто колебаться от 3 до 100 метров. Но чаще всего составляет 6-10 метров от поверхности. Именно эти слои и разрабатываются в основном в системах индивидуального водоснабжения.
Основных способов водоснабжения в индивидуальном хозяйстве два:
Колодец – удобен простотой водоподъема, универсальностью и долговечностью. При правильном устройстве может обеспечить солидный водозабор. Плох колодец дороговизной, да и объем работ немалый. И работа эта весьма квалифицированная. Не годится для больших глубин. Нельзя строить близко к дому — возможно проседание почвы и деформация грунта под домом.
Скважина – хороша при большой глубине залегания водяного пласта. Требует обязательного насоса. Срок службы несколько меньше колодца. Практически неремонтопригодна. Склонность к заиливанию при нерегулярности водозабора. Требует специализированного оборудования.
Абиссинский колодец, по сути, является разновидностью скважины. Но он выгодно отличается своей дешевизной и простотой. Огромное его достоинство — возможность устройства своими силами и в любом месте. Даже в подвале дома.
Такие ручные насосы ставят на игольчатые скважины уже не одно столетие. Просто и эффективно
При устройстве колодца в первую очередь определяют его местоположение. И тут нужно помнить следующее. Источник водоснабжения должен находиться не ближе 30 метров от уборной, свинарника, хлева и тому подобному. Не ближе 300 метров от кладбища или крупного скотного двора, фермы. Если в округе есть свалка или химический полигон, то колодец должен располагаться на минимальном удалении 3,5 километра.
Главное достоинство скважины-иглы — простота, скорость обустройства и доступность. Для подъема воды можно использовать как ручной насос, так и электрический. Срок службы абиссинского колодца принято считать 25-30 лет. На самом деле он может быть и выше — в Эфиопии отдельные скважины функционируют без перерыва еще со времен той самой колониальной войны.
Но сама скважина мало ремонтопригодна. Скважину не ремонтируют, а попросту бьют по соседству новую.
Площадь иглы невелика, но в процессе откачки воды вокруг иглы образуется полость. Получается практически неограниченный водозабор. Но если прервать откачку воды на длительное время, эта полость может заилиться. Причем так, что восстановление будет невозможно. Так что всегда помните, что игольчатая скважина требует постоянной эксплуатации.
Поскольку проходка идет ударным способом, абиссинская скважина не годится для каменистых грунтов.
Абиссинский колодец подходит даже для водоснабжения большого дома
Сама буровая штанга представляет собой трубу. Позднее через нее и будет вестись откачка воды. Если планируется установка скважинного погружного насоса, то диаметр трубы подбирают, исходя из размеров насоса. Если воду качать будут ручным насосом, то диаметр трубы не так важен. Обычно он составляет 2 дюйма.
Лучший вариант для трубы — нержавейка. Но она дорога. Обычная стальная труба проще и дешевле. Оцинковку ставить не стоит — она мягче и имеет более тонкие стенки.
Трубы идут отрезками примерно по полтора метра. Это оптимальный размер. Соединяются такие трубы муфтами. Резьбу на трубе нарезают с небольшим запасом — отдельные сегменты буровой штанги должны упираться друг в друга, а не на резьбу муфты.
Муфты обязательно стальные — чугунные попросту лопнут от ударов. Герметизируют стыки льном или льняной подмоткой с густотертой масляной краской.
Муфты и трубы буровой
Участок трубы примерно в 50- 70 сантиметров, к которому непосредственно крепится буровой наконечник, имеет множество пропилов или отверстий — через них будет забираться вода. Если планируют ручной насос, то выше этих отверстий хорошо предусмотреть простейший шаровый клапан.
Вариант бурового наконечникаИгла буровой и шаровый клапан внутриИной вариант выполнения клапанаОбщая схема абиссинской скважины
Клапан позволяет откачивать воду простейшим ручным насосом.
Участок трубы с отверстиями оборачивается несколько раз сеткой из нержавейки — она служит своеобразным фильтром.
Буровым наконечником служит стальная каленая игла. Ее диаметр должен быть больше диаметра штанги. Намотанный фильтр из нержавейки тоже учитываем.
Первые метр-два хорошо бы пробурить ручным или электробуром — проще будет установить буровую штангу вертикально. Профи, например, для этих целей применяют такую конструкцию:
Электрическая компактная установка для бурения. Иногда таким способом выполняют всю проходку. Иногда только начало скважины — надо смотреть по ситуации
Пробурив начало скважины, ставят иглу. На штанге крепят подбабок — опорную часть, по которой будут бить бабой. Крепят его, как правило, на ботах — по мере углубления иглы подбабок приходится переставлять.
Бабу подбирают примерно 50- 60 килограмм весом.
Бить можно двумя способами. Непосредственно с буровой штанги (как на фотографии)
Способ бурения с буровой штанги
И с треноги, как на рисунке.
Вариант бурения с треноги
Внутрь буровой трубы заливают воду и постоянно следят за ее уровнем. Эта вода будет играть роль своеобразной смазки и индикатора. Как только уровень воды резко упал — вы вышли на водоносный слой. После этого еще немного (примерно на полметра) забивают иглу и можно считать, что бурение абиссинской скважины своими руками закончено. В зависимости от грунта на это может уйти от часа до суток.
Общая картина и детали
Более подробно бурение абиссинской скважины можно посмотреть на видео.
Если грунты очень плотные или встречаются довольно крупные камни, часто приходится бить несколько скважин. В таких случаях хорошо воспользоваться услугами профессионалов — в их распоряжении опыт и дополнительное оборудование и они прекрасно знают, как сделать абиссинскую скважину своими руками быстро и качественно.
