Amenajarea puțului abisinian cu propriile mâini: cum să faceți un puț-ac pe teren

Conectarea unei mici gospodării la sistemul central de alimentare cu apă este adesea imposibilă din cauza îndepărtării magistralei de apă. Săparea unui puț sau forarea unui foraj este uneori inaccesibilă pentru dumneavoastră, iar pentru construirea unui sistem autonom aveți nevoie de o sursă proprie de apă.

În astfel de cazuri, puteți amenaja un puț abisinian cu propriile mâini – tehnologia de organizare a unei astfel de surse de apă este destul de simplă. Fiți de acord, înainte de a începe implementarea ideii, trebuie să înțelegeți construcția și principiul de funcționare al sistemului.

Vă vom sfătui cum să planificați un puț abisinian, ce echipament veți avea nevoie și cum să faceți singuri un puț-ac. O atenție deosebită trebuie acordată tipului de sol de pe teren.

Principiile de funcționare ale puțului abisinian

Puțul abisinian este o variantă simplificată a unui foraj, care permite extragerea apei din primul sau al doilea acvifer de la suprafață. Construcția sa este extrem de simplă. Constă dintr-o coloană de țevi de oțel pentru gaz și apă conectate între ele, cu un filtru primitiv și un vârf metalic în partea de jos.

Coloana subțire a excavației amintește exterior de cel mai vechi instrument de cusut. De aici provine al doilea nume: puț-ac.

Un puț abisinian bine construit va asigura alimentarea cu apă a terenului la fel de bine ca un puț de mină și nu va ceda în durabilitate.

Metoda clasică de introducere a puțului abisinian în pământ se realizează prin simpla batere – cea mai simplă metodă, utilizată activ de către meșterii amatori. Se bate până când țeava inferioară cu vârful deschide stratul acvifer.

Uneori, coloana este parțial adâncită prin foraj cu șnec, dar închirierea unei instalații de foraj manuale sau mecanice crește semnificativ bugetul lucrărilor.

Puțul abisinian a fost inventat și testat în timpul războiului dintre Anglia colonială și Etiopia, în anii 1867-68. Construcția propusă de inginerul american Norton a furnizat neobosit apă trupelor engleze în timpul deplasărilor lor prin deșert.

Dispozitivul pentru extragerea lichidului vital din straturile subterane de sol se instala rapid, se demonta și se reutiliza la următoarea oprire.

Asemenea priorități precum mobilitatea, ieftinitatea și simplitatea construcției au fost apreciate de militari și au atras călători și cercetători.

Avantajele amenajării sondei ac de unul singur constau în simplitatea și termenele minime de construcție, demontarea ușoară și costul bugetar (+).

În Rusia, invenția remarcabilă a fost cunoscută la un an după încheierea campaniei engleze. Dispozitivul pentru ridicarea apei de la mică adâncime a fost descris de K. I. Masliannikov într-o carte dedicată utilajelor de foraj eficiente utilizate la acea vreme.

Dintre cele cinci sonde abisiniene amenajate în zona Țarskoe Selo, două s-au dovedit a fi complet potrivite pentru obținerea de apă proaspătă. Trei nu au putut atinge stratul acvifer din cauza calcarului aflat aproape de suprafața terenului.

Puțurile abisiniene reușite produceau câte o găleată pe minut. La început ieșea o apă tulbure, care după o jumătate de oră de pompare devenea suficient de limpede și curată.

Prin sonda ac se deschid doar primele acvifere de la suprafața pământului, de aceea apa obținută nu poate fi utilizată în scopuri potabile. Este potrivită pentru udat, curățarea terenului și alte nevoi gospodărești similare.

La dorință și cu un debit impresionant al sondei, pentru purificarea apei se poate instala un sistem de filtre grosiere și fine, care reține incluziunile mecanice și impuritățile chimice.

Un dezavantaj semnificativ al puțului abisinian este adâncimea mică de captare a apei, legată de utilizarea pompelor de suprafață, însă aceasta este cea mai comodă sursă de utilizare temporară.

Specificațiile constructive ale puțului-ac

Instalația de foraj abisiniană, dezvoltată acum un secol și jumătate, nu a suferit modificări constructive majore de-a lungul anilor. La un moment dat a fost chiar nemeritat uitată. Deși, în ceea ce privește viteza și simplitatea construcției, precum și prețul de amenajare, depășește puțurile tradiționale larg răspândite.

În construcția puțului abisinian se disting două componente principale:

• Echipaj de foraj, care include un vârf de tăiere a solurilor și o tijă, care se prelungește pe măsură ce se înfige în sol. Tija servește și ca canal pentru ridicarea apei din adâncime. De aceea, este asamblată din segmente de țeavă, nu dintr-un cerc sau bară de oțel.
• Berbecul, format dintr-un trepied metalic și o „babă” grea, care joacă rolul de ciocan. În vârful trepiedului se află doi scripeți, prin care sunt trecute frânghii de care este legată „baba”.

La întinderea frânghiilor, „baba” se ridică spre vârful instalației. La slăbire, cade rapid pe un suport fixat rigid pe segmentul de tijă care se bate. Acesta din urmă îndeplinește funcția de nicovală, datorită căreia tija se înfige progresiv în sol.

Partea principală a fântânii abisiniene este un vârf din țeavă cu diametrul interior de 1 1/4, 1 1/2 și 2 țoli, constând dintr-un tub de gaz perforat, asemănător unui filtru, prevăzut la capăt cu o îngroșare în formă de lance (+)

Suportul reprezintă un fel de clemă, formată din două părți simetrice. Suprafața suportului care intră în contact cu „baba” este puțin mai mare decât suprafața fundului „ciocanului” care cade pe el.

După ce segmentul de tijă bătut aproape s-a înfipt complet în pământ, suportul se scoate. La segmentul de țeavă înfipt se înșurubează următorul, pe care se fixează din nou clema-nicovală.

Căzând, „baba” lovește clema inferioară și înfige țeava; pe măsură ce fântâna se adâncește, suportul și clema cu scripeți se deplasează în sus pe țeavă.

Acțiunile de înfigere a burghiului se repetă până când partea inferioară a sondei ac, construită cu propriile mâini, atinge stratul acvifer. Stratul acvifer nu trebuie doar deschis, ci și străbătut cel puțin un metru.

Conform regulilor, stratul trebuie străbătut pe 2/3 din grosimea sa, dar dimensiunile reale ale acviferului sunt probabil necunoscute pentru foratorul amator. Este greu de evaluat fără studii hidrogeologice.

Pentru a obține apă într-un loc specific, se instalează un trepied, se înșurubează vârful pe o țeavă de gaz, pe care se pune „baba”, și cu „baba” se bate țeava în pământ (+)

Este necesar să se monitorizeze periodic apariția apei în lucrare. Foratorii profesioniști au cel mai simplu dispozitiv pentru măsurarea nivelului apei în lucrare, care determină perfect adâncimea orizontului acvifer atunci când acesta se află până la 15 m.

Acesta este un cilindru metalic gol, numit clapetă. Dispozitivul seamănă cu un pahar subțire inversat, atașat printr-o buclă de o ruletă.

Organul de lucru al clapetei – un cilindru gol sau un con care, la contactul cu suprafața apei, emite un pocnet caracteristic: o imitație a dispozitivului poate fi realizată manual.

Când marginea clapetei atinge suprafața apei, se aude un pocnet care anunță apariția apei căutate în sondă. Se poate confecționa un astfel de dispozitiv de control manual, legând o piuliță mare de o sfoară, astfel încât să poată atinge suprafața apei pe lat.

În locul piuliței, ar fi bine să găsiți un con din plastic sau metal, nu prea ușor, deschis pe una sau pe ambele părți.

Există încă un mijloc ingenios care servește ca dispozitiv de control. Monitorizarea apariției apei într-un puț abisinian se poate face banal, coborând în tubul sondei o țeavă polimerică obișnuită. Un pocnet caracteristic va semnala contactul cu oglinda apei freatice.

Tehnologia de fabricare a coloanei

Nu există producție industrială a puțurilor abisiniene. Fabricarea instalației se comandă la un atelier sau se face manual.

Pentru a facilita pătrunderea în sol, marginea inferioară a primei tije este prevăzută cu un vârf în formă de lance, al cărui diametru în partea largă este cu 3–5 cm mai mare decât diametrul țevii principale, iar lungimea este de aproximativ 10–15 cm.

Pentru a realiza o sondă ac, veți avea nevoie de:

1. Țevi VGP cu pereți groși, în marcajul cărora este indicat «întărite». Dimensiunea optimă a diametrului exterior al țevilor laminate este de la 25 la 40 mm. Trebuie reținut că, cu cât coloana este mai groasă, cu atât este mai greu de bătut în pământ, iar grosimea țevii nu influențează deloc debitul sondei.
2. Vârf din oțel, strunjit la strung. Lungimea piesei este de 10–12 cm, Ø cu 1–2 cm mai mare decât Ø țevii, pentru ca frecarea solurilor de coloană să nu încetinească procesul de batere. Vârful poate fi conic sau piramidal, dar nu sudat din resturi de țeavă în formă de pană.
3. Plasă de oțel cu țesătură densă de tip galon, necesară pentru realizarea unui filtru suplimentar. Aceasta va împiedica pătrunderea particulelor fine de nisip și chiar a suspensiilor argiloase.

Pentru fabricarea coloanei, este mai bine să achiziționați țeavă laminată fără sudură, care cu siguranță nu va crăpa la batere. Țeava trebuie tăiată în segmente de aproximativ 1,2 – 1,5 m. În domeniul forajului, acestea se numesc tije.

Dimensiunile indicate sunt recomandate pe baza confortului maxim în lucru. Lungimea specifică a segmentelor în intervalul menționat depinde de adâncimea preconizată a excavației. Este de dorit ca unul dintre ele să fie de 1 m pentru adâncimea finală în acvifer.

Clapeta de reținere sub formă de bilă sau de disc previne refluxul apei extrase de pompă în puțul ac după oprirea pompei electromecanice sau manuale.

Prelungirea coloanei se realizează pe măsură ce dispozitivul se adâncește, efectuându-se prin înșurubarea succesivă a segmentelor de țeavă VGP.

Pentru realizarea îmbinărilor, la marginile segmentelor se taie câte 7 spire de filet sanitar și se utilizează mufe din oțel. Îmbinările se execută etanș, în filet se așază cânepă sanitară.

Fabricarea și instalarea completă a fântânii abisiniene nu este dificil de realizat manual, dar dacă se planifică o exploatare temporară, este mai rezonabil să închiriați soneta.

La primul segment al viitoarei coloane se sudează un vârf și se echipează cu un filtru primitiv – aceasta este partea de captare a apei. În segmentul de pornire al țevii se găuresc orificii de Ø 8 – 10 mm, astfel încât elementele perforației menționate să fie dispuse într-un anumit model în șah.

Între rândurile orizontale convenționale de orificii ar trebui să fie aproximativ 5 cm: nu merită să le faceți mai aproape, pentru a nu slăbi țeava.

Găurirea orificiilor începe la aproximativ 15 cm de marginea inferioară, cu același scop de a păstra indicatorii de rezistență. La locul de îmbinare a primei verigi a coloanei cu tija următoare se instalează clapeta de reținere a sistemului de pompare.

Cel mai adesea, aceasta este o bilă care permite trecerea apei doar în direcția pompei.

Îmbunătățirea elementului de filtrare

Filtrul descris va proteja de pătrunderea pietrișului și a pietrișului fin, dar nu va elimina incluziunile mai mici. De aceea, necesită modernizare. Pentru a transforma segmentul perforat al țevii într-un filtru cu un grad mai înalt de protecție, acesta trebuie îmbunătățit.

Ordinea operațiunilor:

1. Pe suprafața țevii se înfășoară spire de sârmă inoxidabilă. Acestea sunt necesare pentru a mări suprafața elementului de filtrare. Distanța dintre spire este de 3 – 5 mm.
2. Piesa rezultată se înfășoară strâns cu o bucată de plasă inoxidabilă, care se lipește de pereții țevii. Se utilizează exclusiv lipitură cu cositor, deoarece utilizarea unui aliaj cu plumb va afecta negativ caracteristicile calitative ale apei.

Există părerea că, pentru o mai mare siguranță, filtrul modernizat ar trebui înfășurat exterior cu sârmă laminată din oțel inoxidabil. Ne permitem să ne îndoim de fiabilitatea unei astfel de întăriri. Considerăm că la scufundarea în sol, spirele exterioare ale filtrului artizanal se vor desprinde inevitabil, vor crește frecarea și vor îngreuna considerabil baterea.

În filtrele de sondă se utilizează plasa de țesut galon tip П52, care permite filtrarea nisipurilor fine și prăfoase, protejând astfel sonda de colmatare.

Îmbunătățirea filtrului este un lucru bun, contribuind nu numai la optimizarea calității apei, ci și la prevenirea colmatării sondei acului.

Cu toate acestea, în ciuda simplității dispozitivului, este necesară respectarea strictă a regulilor:

• Pentru filtrul cu plasă nu este potrivită plasa din alamă sau alte metale neferoase. În combinație cu oțelul, la lipirea puternică, ele vor forma o pereche galvanică, care va fi rapid și nestingherit corodată.
• Diametrul țevii perforate împreună cu filtrul suplimentar nu trebuie să fie egal cu diametrul maxim al vârfului sau să îl depășească. În caz contrar, adaosurile importante de filtrare se vor separa de țeavă în timpul baterii în sol.
• Pentru construirea coloanei de foraj și a primei verigi, care este partea de captare a apei a trunchiului, nu sunt potrivite țevile fragile din fontă.

De asemenea, nu merită să economisiți la cuplaje, cumpărând produse artizanale cu filetare de proastă calitate. Dacă la batere îmbinările se desfac, acul va trebui demontat și sonda forată din nou.

Condiții pentru construirea puțului abisinian

Pentru amenajarea unui puț abisinian nu este suficientă dorința arzătoare a proprietarului terenului, susținută de cunoașterea construcției instalației de captare a apei. Înainte de începerea lucrărilor, este necesar să se afle dacă condițiile geologice sunt potrivite pentru construirea unui puț ac.

Solurile care se află în pământ diferă prin proprietățile fizico-mecanice: densitate, structură, parametri de duritate etc. Foratorii au o clasificare după așa-numita „forabilitate” a rocilor.

Pentru forarea nisipului și gresiei, de exemplu, se folosește un alt tip de unealtă și metodă de forare. Gresia dură se forează cu o țeavă carotieră cu coroană din carbură, iar nisipurile acvifere se extrag prin metoda percutantă cu funie, cu ajutorul unei linguri de foraj.

Instalarea unui puț abisinian nu poate fi realizată atunci când calcarul (1) și gresia (2) se află aproape de suprafață; solurile optime pentru lucrare sunt depozitele argiloase (3) și nisipurile (4).

În funcție de totalitatea proprietăților fizico-mecanice, împreună cu forabilitatea, rocile se împart convențional în:

• Dure sau stâncoase. Acestea se pot sparge, sfărâma și distruge treptat în timpul forării cu viteză și presiune ridicată. Rocile dure sunt reprezentate în partea superioară a depozitelor de calcare, gresii, marne, dolomite etc.
• Plastice. Acestea se lasă ușor sau relativ ușor tăiate cu cuțitul și cu unealta de forare, inclusiv cu vârful puțului abisinian. Reprezentanții plastici includ argile, luturi, nisipuri argiloase cu un indice de plasticitate ridicat.
• Pulverulente. Acestea nu își păstrează forma, deoarece sunt formate din particule neconectate între ele. La saturarea cu apă, unele tipuri prăfoase pot „curge”. Categoria pulverulentă include nisipurile de toate clasele de granulație, depozite de pietriș și bolovăniș, depozite de prundiș și pietriș și altele asemănătoare.

Meșterii amatori care doresc să se ocupe de amenajarea unui puț abisinian nu dispun de unelte de forare pentru străbaterea tuturor tipurilor de sol enumerate. Foratorii independenți vor putea traversa doar categoriile plastice și pulverulente. Este imposibil să sfărâmi roca dură cu vârful puțului abisinian.

Pentru amenajarea și funcționarea normală a unui puț abisinian, depozitele sedimentare sunt ideale: pietriș, piatră spartă, bolovăniș cu umplutură, nisipuri, nisipuri argiloase, luturi (+).

Nu merită să încercați să spargeți un bolovan mare: este mai bine să vă deplasați puțin și să reluați lucrul acolo. Cu atât mai mult cu cât demontarea instalației de captare a apei se face de câteva ori mai rapid decât instalarea.

Pe lângă limitările legate de forabilitate, posibilitatea construirii unui puț-ac este influențată de înălțimea oglinzii apei. Problema este că extragerea acesteia dintr-un puț cu diametru mic poate fi încredințată doar echipamentelor de pompare de suprafață. Majoritatea mărcilor de pompe de suprafață pot ridica apa de la o adâncime de cel mult 8 m.

Pentru pomparea apei dintr-un puț-ac se utilizează echipament de pompare de suprafață, care extrage apa de la o adâncime medie de 8 – 10 m

Chiar dacă în fișa tehnică adâncimea de aspirație este indicată ca fiind de aproximativ 10 m, nu trebuie uitate pierderile standard de presiune în coloană și faptul că pompa transportă de obicei apa și pe un tronson orizontal.

Fiecare 10 m de deplasare orizontală scad adâncimea de aspirație cu 1 m. În plus, se recomandă insistent ca pompele de suprafață să fie amplasate în încăperi închise, iar acestea sunt adesea departe de locul de captare a apei.

Dacă în afară de puțul abisinian nu există absolut nicio altă soluție, iar adâncimea la care apare apa în puțurile din apropiere este înregistrată la 12 – 15 m de la suprafața solului, atunci pentru ridicarea apei trebuie să vă procurați un aerlift sau o pompă manuală capabilă să pompeze apa de la adâncimea menționată.

Pentru pomparea apei de la o adâncime mai mare de 15 – 20 m se poate utiliza un aerlift, care, pe lângă transportul apei, realizează și saturarea acesteia cu oxigen.

Informații utile despre cum să găsiți apă pe teren pentru un puț și să evaluați amplasarea straturilor acvifere sunt prezentate în acest articol.

O variantă alternativă de adaptare a acului de captare la un nivel nepotrivit al apei subterane constă în amenajarea unei gropi de acces. Înainte de baterea coloanei în pământ, se sapă o groapă cu adâncimea de aproximativ un metru, cu o lățime confortabilă pentru a lucra cu lopata în ea. Baterea tijelor începe apoi de pe fundul gropii. În situații similare, pompa se instalează în groapa de acces.

Dacă apele subterane de pe teren se află mai jos decât adâncimea maximă de aspirație a pompei, se construiește o groapă de acces și în ea se amplasează echipamentul de pompare.

Fiți propriul dumneavoastră hidrogeolog: evaluarea solului

Oricât de simplu ar fi procesul de batere a puțului-ac, o pregătire minuțioasă pentru lucrări este totuși necesară. Nu este suficient să vă procurați tije și veriga de pornire cu filtru, să închiriați sau să confecționați propria sonetă. Sunt necesare informații despre situația geologică și hidrogeologică din zona de amplasare a puțului abisinian.

Unde și cum să le obțineți? Informațiile despre nivelul apei freatice le vom afla, la propriu, din fântâna vecinului sau din foraj.

Vom măsura singuri cu o sondă de măsurare sau vom întreba proprietarul sursei de la ce adâncime pompează apa. Totodată, vom afla ce fel de sol a fost ridicat din talpă atunci când s-a forat sau s-a săpat excavația.

Sonetul și țeava pentru forajul acului nu sunt produse de industrie, instalația cu toate accesoriile poate fi cumpărată gata făcută sau poate fi comandată confecționarea.

În zonele de câmpie, straturile de roci sunt aproape orizontale, cu o ușoară curbură sau o pantă mică. Oglinda apei freatice se află aproximativ la aceeași cotă absolută. Diferența de adâncime dintre fântâna existentă și cea planificată poate fi determinată doar de variațiile reliefului.

Nu uităm că prin forajul abisinian se deschide pânza freatică de suprafață sau stratul acvifer următor, acoperit de argilă sau lut, dar nu de un strat impermeabil de rocă. Adică, nivelul apei în excavație va fi cu siguranță instabil – depinzând de cantitatea precipitațiilor atmosferice.

În perioada topirii zăpezii și în sezonul ploios, oglinda apei freatice va fi mai ridicată decât în sezonul uscat. De la proprietarul punctului de captare existent trebuie să aflați care sunt variațiile maxime și minime ale nivelului apei, pentru ca vara secetoasă forajul abisinian să nu rămână gol.

Dacă pereții excavației sunt alcătuiți din soluri stabile, care nu se surpă, forajul poate fi realizat parțial cu ajutorul unei instalații de foraj manuale cu un echipament cu șnec.

Întrebarea despre rocile exploatate nu este deloc una de prisos. De exemplu, în regiunea Leningrad, apa este extrasă din nisipuri grosiere cu o cantitate semnificativă de bolovani masivi.

Deseori, din cauza imposibilității de a sfărâma și de a extrage o piatră uriașă, foratorii mută forajul de captare. În mod similar, ar trebui să procedați dacă în regiunea de construcție a fântânii abisiniene există soluri similare.

Este inutil să efectuați baterea în cazul unor straturi înalte de roci dure și semidure. Dacă pe terenul vecin se obține apă subterană răspândită în dolomite fisurate, gresii, calcare, atunci va trebui să renunțați fără milă la ideea amenajării unui foraj ac.

Informații detaliate privind efectuarea studiilor geologice sunt prezentate în articolul – Unde și când este mai bine să forați o sondă pe teren: reguli generale + sfaturi de la foratori experimentați

Pentru cei care au decis să facă o fântână abisiniană cu o scobitură, sunt necesare informații despre structura și starea straturilor de sol care se află la adâncimea excavației. Dacă profilul este alcătuit din nisipuri prăfoase, luturi sau straturi alternative ale acestora, nu este obligatorie consolidarea pereților scobiturii.

Pereții slabi și instabili ai gropii trebuie întăriți, pentru ca gura fântânii de tip ac și echipamentul pompei să nu fie acoperite de soluri necoezive.

Dacă excavați o groapă în nisip, pereții trebuie întăriți cu scânduri sau beton. Marginile nisipoase sunt instabile, se pot prăbuși și acoperi punctul de captare împreună cu echipamentul pompei.

Informațiile despre straturile superioare de sol sunt necesare și celor care plănuiesc să treacă partea superioară a excavației cu un burghiu elicoidal. Forajul elicoidal va accelera semnificativ procesul, dar poate să nu aducă rezultatul planificat. Pentru lucru se folosește un dispozitiv simplu – un burghiu cumpărat sau de casă.

La pereții de nisip care se prăbușesc, va fi necesară instalarea unei țevi de tubaj, datorită căreia se vor reduce avantajele economice ale puțului abisinian.

Concluzii și material video util pe această temă

Analiza avantajelor și dezavantajelor puțului abisinian în comparație cu o fântână obișnuită:

Videoclip despre adâncirea cu burghiu elicoidal și baterea ulterioară a puțului abisinian:

Despre inutilitatea căutării apei prin metoda populară cu ajutorul ramelor:

Instalarea și exploatarea puțului abisinian reprezintă cea mai simplă și ieftină metodă de obținere a apei din straturile acvifere superioare. Pentru construirea excavației de captare nu va fi necesar utilaj, toate etapele lucrării pot fi realizate cu ușurință cu propriile mâini.

Eforturile investite și fondurile modeste se vor amortiza rapid, puțul abisinian va dura cel puțin la fel de mult ca și sursele tradiționale de apă. Este important să vă entuziasmați și să puneți ideea în practică, înarmați cu informațiile prezentate de noi.

Aveți abilități practice de amenajare a unei fântâni de tip ac pe teren? Vă rugăm să împărtășiți cunoștințele acumulate sau să adresați întrebări pe această temă în comentariile de mai jos.