Realizzazione del pozzo abissino fai da te: come fare un pozzo a ago sul proprio terreno

Collegare una piccola proprietà di campagna all'acquedotto centrale è spesso impossibile a causa della lontananza della condotta idrica principale. Scavare un pozzo o perforare un pozzo non è sempre conveniente, e per realizzare un sistema autonomo è necessaria una propria fonte d'acqua.

In questi casi si può realizzare un pozzo abissino fai da te – la tecnologia per organizzare tale fonte di approvvigionamento idrico è abbastanza semplice. D'accordo, prima di iniziare a realizzare l'idea, è necessario comprendere la struttura e il principio di funzionamento del sistema.

Vi suggeriremo come pianificare un pozzo abissino, quale attrezzatura sarà necessaria e come realizzare da soli un pozzo a ago. Particolare attenzione va prestata al tipo di terreno sul vostro terreno.

Principi di funzionamento del pozzo abissino

Il pozzo abissino è una versione semplificata di un pozzo, che permette di ottenere acqua dalla prima o seconda falda acquifera sovrastante. La sua struttura è estremamente semplice. Consiste in una colonna di tubi d'acciaio per gas e acqua collegati tra loro, con un filtro rudimentale e una punta metallica all'estremità inferiore.

Il sottile fusto dello scavo ricorda esternamente l'antichissimo strumento per cucire. Da qui il secondo nome: pozzo a ago.

Un pozzo abissino ben realizzato garantirà l'approvvigionamento idrico del giardino non meno di un pozzo tradizionale e non sarà inferiore in durata.

Il metodo classico di immersione del pozzo abissino nel terreno si effettua con il semplice martellamento – il modo più semplice, ampiamente utilizzato tra gli artigiani fai da te. Si martella fino a quando il tubo inferiore con la punta non raggiunge la falda acquifera.

Talvolta la colonna viene parzialmente interrata mediante trivellazione a coclea, ma il noleggio di una perforatrice manuale o meccanica aumenta notevolmente il budget dei lavori.

Il pozzo abissino fu inventato e testato durante la guerra tra l'Inghilterra coloniale e l'Etiopia nel 1867-68. La struttura proposta dall'ingegnere americano Norton riforniva instancabilmente le truppe inglesi di acqua durante i loro spostamenti nel deserto.

Il dispositivo per l'estrazione del liquido vitale dagli strati sotterranei del terreno veniva rapidamente installato, smontato e riutilizzato alla successiva tappa.

Priorità come la mobilità, l'economicità e la semplicità costruttiva sono state apprezzate dai militari e hanno attratto viaggiatori e ricercatori.

I vantaggi della realizzazione fai da te di un pozzo a lancia risiedono nella semplicità e nei tempi minimi di costruzione, nel facile smontaggio e nel costo contenuto (+).

In Russia, la notevole invenzione fu conosciuta un anno dopo la fine della campagna inglese. Il dispositivo per sollevare l'acqua da poca profondità fu descritto da K. I. Masliannikov in un libro dedicato agli efficaci utensili di perforazione in uso all'epoca.

Delle cinque trivellazioni abissine realizzate nell'area di Tsarskoe Selo, due si sono rivelate del tutto idonee a fornire acqua dolce. Tre non hanno potuto raggiungere la falda acquifera a causa della pietra calcarea, che giaceva vicino alla superficie del suolo.

I pozzi abissini di successo producevano un secchio d'acqua al minuto. Inizialmente usciva un liquido torbido che, dopo mezz'ora di pompaggio, diventava sufficientemente chiaro e pulito.

Il pozzo a lancia intercetta solo le prime falde acquifere dalla superficie terrestre, pertanto l'acqua ottenuta non può essere utilizzata per scopi potabili. È adatta per l'irrigazione, la pulizia delle aree e simili necessità domestiche.

Se lo si desidera e con una portata notevole del pozzo, per la depurazione dell'acqua è possibile installare un sistema di filtri grossolani e fini, che trattengono inclusioni meccaniche e impurità chimiche.

Uno svantaggio significativo del pozzo abissino è la profondità ridotta di prelievo dell'acqua, dovuta all'uso di pompe di superficie, ma è comunque la fonte più comoda per un uso temporaneo.

Specifiche costruttive del pozzo a ago

La trivella abissina, sviluppata un secolo e mezzo fa, non ha subito cambiamenti strutturali radicali nel corso degli anni. Per un certo periodo è stata ingiustamente dimenticata. Tuttavia, per velocità e semplicità di costruzione, nonché per il costo di realizzazione, supera i diffusi pozzi tradizionali.

Nella costruzione di un pozzo abissino si distinguono due componenti principali:

• Attrezzo di perforazione, che include una punta tagliente per il terreno e un'asta, allungata durante l'affondamento nel terreno. L'asta funge anche da canale per sollevare l'acqua dalla profondità. Perciò è composta da segmenti di tubo, non da tondino o barra d'acciaio.
• Maglio a tripode, composto da un treppiede metallico e da una pesante mazza che funge da martello. Alla sommità del treppiede ci sono due carrucole, con corde tese attraverso di esse, a cui è legata la mazza.

Quando si tendono le corde, la mazza sale verso la cima dell'impianto. Quando si allentano, cade rapidamente sul sottobase fissato saldamente al segmento di asta da infiggere. Quest'ultimo funge da incudine, grazie alla quale l'asta viene progressivamente immersa nel terreno.

La parte principale del pozzo abissino è una punta costituita da un tubo di diametro interno 11/4, 11/2 e 2 pollici ed è composta da un tubo forato come un filtro e da un ispessimento a forma di lancia all'estremità (+)

Il sottobase è una sorta di fascetta composta da due parti simmetriche. La superficie del sottobase a contatto con la mazza è leggermente più grande della superficie del fondo del 'martello' che cade su di esso.

Dopo che il segmento di asta da infiggere è quasi completamente interrato, si rimuove il sottobase. Al segmento di tubo interrato si avvita il successivo, sul quale si fissa nuovamente la fascetta-incudine.

Cadendo, la mazza colpisce la fascetta inferiore e affonda il tubo; man mano che il pozzo si approfondisce, il sottobase e la fascetta con le carrucole vengono spostati verso l'alto lungo il tubo.

Le operazioni di affondamento dell'attrezzo di perforazione si ripetono finché la parte inferiore del pozzo ago, realizzato fai da te, non raggiunge la falda acquifera. Non basta semplicemente aprire la falda, ma bisogna attraversarla per almeno un metro.

Secondo le regole, lo strato dovrebbe essere attraversato per 2/3 del suo spessore, ma un perforatore autonomo probabilmente ignora le dimensioni reali della falda. È difficile giudicarle senza indagini idrogeologiche.

Per ottenere acqua in un punto specifico, si installa un treppiede, si avvita la punta su un tubo del gas, sul quale si infila la mazza, e con la mazza si batte il tubo nel terreno (+)

La comparsa dell'acqua nel pozzo deve essere monitorata periodicamente. I perforatori professionisti, per misurare il livello dell'acqua nel pozzo, dispongono di un semplice dispositivo che determina perfettamente la profondità della falda freatica fino a 15 m.

Si tratta di un cilindro metallico cavo, chiamato comunemente 'clapper'. Il dispositivo assomiglia a un bicchiere sottile rovesciato, fissato tramite un anello a un metro a nastro.

L'elemento operativo del clapper è un cilindro o cono cavo che, a contatto con la superficie dell'acqua, emette un caratteristico schiocco: è possibile realizzare un dispositivo simile con le proprie mani.

Quando il bordo del clapper tocca la superficie dell'acqua, si sente uno schiocco che indica la presenza dell'acqua cercata nel pozzo. Si può costruire un dispositivo di controllo simile legando un dado grande a una cordicella, in modo che possa toccare piatto la superficie dell'acqua.

Invece del dado, sarebbe bene trovare un cono di plastica o metallo non troppo leggero, aperto su uno o due lati.

Esiste un altro ingegnoso metodo che funge da strumento di controllo. Per monitorare la comparsa dell'acqua in un pozzo abissino, si può semplicemente calare nel pozzo un comune tubo di plastica. Il contatto con la falda acquifera sarà segnalato da un caratteristico schiocco.

Tecnologia di realizzazione del fusto

Non esiste una produzione industriale dei pozzi abissini. La realizzazione dell'impianto viene commissionata a un'officina o fatta a mano.

Per facilitare la penetrazione nel terreno, l'estremità inferiore della prima asta è dotata di una punta a forma di lancia, il cui diametro nella parte più larga è di 3–5 cm maggiore del diametro del tubo principale, con una lunghezza di circa 10–15 cm.

Per realizzare un pozzo a punta saranno necessari:

1. Tubi VGP a parete spessa, contrassegnati come «rinforzati». Il diametro esterno ottimale del tubo laminato è compreso tra 25 e 40 mm. È bene ricordare che più spesso è il fusto, più difficile sarà infiggerlo nel terreno, mentre lo spessore del tubo non influisce affatto sulla portata del pozzo.
2. Punta in acciaio, tornita al tornio. Lunghezza del pezzo 10-12 cm, Ø maggiore di 1-2 cm rispetto al Ø del tubo, in modo che l'attrito del terreno sul fusto non rallenti il processo di infissione. La punta può essere conica o piramidale, ma non saldata da ritagli di tubo a forma di cuneo.
3. Rete d'acciaio a trama fitta, necessaria per realizzare un filtro aggiuntivo. Impedirà l'ingresso di granelli di sabbia fine e persino di sospensioni argillose.

Per la fabbricazione del fusto, è meglio acquistare un tubo senza saldatura, che non darà sicuramente crepe durante la battitura. Il tubo deve essere tagliato in segmenti di circa 1,2 – 1,5 m. Nel settore della perforazione vengono chiamati aste.

Le dimensioni indicate sono consigliate in base alla massima comodità di lavoro. La lunghezza specifica dei segmenti nell'intervallo indicato dipende dalla profondità prevista dello scavo. È opportuno che uno di essi sia di 1 m per l'affondamento finale nella falda acquifera.

La valvola di non ritorno a sfera o a disco impedisce il riflusso dell'acqua estratta dalla pompa nel pozzo a ago dopo l'arresto della pompa elettromeccanica o manuale.

L'allungamento del fusto viene effettuato man mano che l'attrezzo si approfondisce, eseguendolo avvitando in sequenza segmenti di tubo VGP.

Per realizzare i giunti, sui bordi dei segmenti vengono tagliati 7 filetti di filettatura idraulica e vengono utilizzati giunti in acciaio. I giunti vengono eseguiti ermeticamente, nella filettatura viene inserita stoppa idraulica.

Costruire e installare completamente un pozzo abissino non è difficile da fare da soli, ma se si prevede un utilizzo temporaneo, è più ragionevole prendere in affitto il maglio.

Al primo segmento della futura colonna viene saldata una punta e dotato di un filtro primitivo – questa è la parte di presa d'acqua. Nel segmento iniziale del tubo vengono praticati fori Ø 8 – 10 mm in modo che gli elementi di tale perforazione siano disposti secondo una sorta di ordine sfalsato.

Tra le file orizzontali convenzionali dei fori ci dovrebbero essere circa 5 cm: non è opportuno farli più vicini per non indebolire il tubo.

Si inizia a forare i fori, a circa 15 cm dal bordo inferiore, con lo stesso scopo di preservare le caratteristiche di resistenza. Nel punto di giunzione della prima sezione della colonna con l'asta successiva viene installata una valvola di non ritorno del sistema di pompaggio.

Il più delle volte si tratta di una sfera che lascia passare l'acqua solo in direzione della pompa.

Miglioramento dell'elemento filtrante

Il filtro descritto proteggerà dall'ingresso di ghiaia e piccoli ciottoli, ma non eliminerà le inclusioni più fini. Pertanto necessita di una modernizzazione. Per trasformare un tratto di tubo perforato in un filtro con un grado di protezione più elevato, è necessario modificarlo.

Procedura:

1. Sopra il tubo si avvolgono spire di filo inossidabile. Servono per aumentare la superficie dell'elemento filtrante. La distanza tra le spire è di 3 – 5 mm.
2. Il pezzo ottenuto viene avvolto strettamente con un pezzo di rete inossidabile, che viene saldata alle pareti del tubo. Si utilizza esclusivamente saldature di stagno, perché l'uso di una lega con piombo influirà negativamente sulle caratteristiche qualitative dell'acqua.

C'è un'opinione che per maggiore sicurezza il filtro modernizzato dovrebbe essere avvolto esternamente con filo di acciaio inossidabile. Ci permettiamo di dubitare dell'affidabilità di tale rinforzo. Riteniamo che durante l'immersione nel terreno le spire esterne del filtro fatto in casa si stacchino inevitabilmente, aumentino l'attrito e rendano notevolmente più difficile l'infissione.

Nei filtri per pozzi si utilizza una rete a trama gallone P52, che consente di filtrare sabbie fini e limose, proteggendo così il pozzo dall'insabbiamento.

La modifica del filtro è una buona cosa, che contribuisce non solo all'ottimizzazione della qualità dell'acqua, ma anche a prevenire l'insabbiamento del pozzo a ago.

Tuttavia, nonostante la semplicità del dispositivo, è richiesta la stretta osservanza delle regole:

• Per il filtro a rete non è adatta una rete di ottone o altri metalli non ferrosi. In combinazione con l'acciaio e una saldatura solida, formeranno una coppia galvanica, rapidamente e inesorabilmente corroisa.
• Il diametro del tubo perforato insieme al filtro aggiuntivo non deve essere uguale o superiore al diametro massimo della punta. Altrimenti, gli importanti componenti filtranti si separeranno dal tubo durante l'infissione nel terreno.
• Per la costruzione della colonna di perforazione e del primo elemento, che costituisce la parte di presa d'acqua del fusto, non sono adatti tubi fragili di ghisa.

Non conviene ancora risparmiare sui giunti acquistando prodotti artigianali con filettatura di scarsa qualità. Se durante la battitura i collegamenti si separano, l'ago dovrà essere smontato e il pozzo dovrà essere perforato di nuovo.

Condizioni per la costruzione del pozzo abissino

Per la realizzazione di un pozzo abissino non basta il forte desiderio del proprietario del terreno, supportato dalla conoscenza della struttura di presa d'acqua. Prima dell'inizio dei lavori è necessario verificare se le condizioni geologiche sono adatte per la costruzione di un pozzo ad ago.

I terreni presenti nel sottosuolo differiscono per proprietà fisico-meccaniche: densità, struttura, parametri di durezza, ecc. I perforatori hanno una classificazione basata sulla cosiddetta 'perforabilità' delle rocce.

Per la perforazione di arenaria e sabbia, ad esempio, si utilizzano diversi tipi di utensili e tecniche di perforazione. L'arenaria rocciosa viene perforata con un tubo a carotaggio dotato di corona in metallo duro, mentre le sabbie acquifere vengono sollevate con il metodo a percussione e fune mediante una sonda a secchiello.

L'installazione di un pozzo abissino non può essere effettuata in presenza di strati superficiali di calcare (1), arenaria (2); i terreni ottimali per il lavoro sono depositi argillosi (3) e sabbie (4).

In base all'insieme delle proprietà fisico-meccaniche insieme alla perforabilità, le rocce sono convenzionalmente suddivise in:

• Dure o rocciose. Possono spaccarsi, frammentarsi, rompersi gradualmente durante la perforazione ad alta velocità e pressione. Le rocce dure sono rappresentate nella parte superiore dei depositi da calcari, arenarie, marme, dolomiti, ecc.
• Plastiche. Si lasciano tagliare facilmente o relativamente facilmente con un coltello e con l'utensile di perforazione, compresa la punta del pozzo abissino. Tra i rappresentanti plastici figurano argille, limi argillosi, sabbie limose con elevato indice di plasticità.
• Granulari. Non mantengono la forma perché composte da particelle non aggregate tra loro. Se saturati d'acqua, alcuni tipi polverosi possono 'fluire'. Alla varietà granulare appartengono sabbie di tutte le granulometrie, depositi ghiaiosi e ciottolosi, detritici e simili.

Gli artigiani domestici che desiderano realizzare un pozzo abissino non hanno a disposizione utensili di perforazione per attraversare tutti i tipi di terreno menzionati. I perforatori autonomi potranno superare solo le categorie plastiche e granulari. Non è possibile frantumare la roccia dura con la punta di un pozzo abissino.

Per la realizzazione e il normale funzionamento di un pozzo abissino sono ideali i depositi sedimentari: ghiaia, pietrisco, ciottoli con riempimento, sabbie, sabbie limose, limi argillosi (+)

Non vale la pena cercare di spaccare un grande masso: è meglio spostarsi leggermente e riprendere l'estrazione lì. Inoltre, lo smontaggio del dispositivo di presa d'acqua è molte volte più veloce dell'installazione.

Oltre ai limiti di perforabilità, la possibilità di realizzare un pozzo a ago è influenzata dall'altezza della falda acquifera. Il fatto è che l'estrazione dell'acqua da un pozzo di piccolo diametro può essere affidata solo a apparecchiature di pompaggio di superficie. La maggior parte dei modelli di pompe di superficie è in grado di sollevare acqua da una profondità non superiore a 8 m.

Per il pompaggio dell'acqua da un pozzo a sifone si utilizzano apparecchiature di pompaggio di superficie, che estraggono l'acqua da una profondità media di 8–10 m

Anche se nel libretto tecnico la profondità di aspirazione è indicata nell'ordine di 10 m, non bisogna dimenticare le perdite di carico standard nel condotto e che la pompa solitamente trasporta l'acqua anche lungo un tratto orizzontale.

Ogni 10 m di spostamento orizzontale sottrae 1 m alla profondità di aspirazione. Inoltre, si consiglia vivamente di posizionare le pompe di superficie in ambienti chiusi, che spesso sono distanti dal punto di presa dell'acqua.

Se non c'è assolutamente altra soluzione se non un pozzo abissino, e la profondità di comparsa dell'acqua nei pozzi vicini è registrata a 12–15 m dalla superficie del terreno, per sollevare l'acqua occorre dotarsi di un sollevatore ad aria o di una pompa a mano in grado di pompare l'acqua da tale profondità.

Per il pompaggio dell'acqua da una profondità superiore a 15–20 m è possibile utilizzare un sollevatore ad aria, che, oltre a trasportare l'acqua, provvede vantaggiosamente anche alla sua ossigenazione.

Informazioni utili su come trovare l'acqua per un pozzo nel terreno e valutare la posizione delle falde acquifere sono presentate in questo articolo.

Un'opzione alternativa per adattare la presa d'acqua a un livello di falda inadatto consiste nella realizzazione di un pozzetto. Prima di infilare la colonna nel terreno, si scava una buca profonda circa un metro, con una larghezza comoda per lavorarvi con una pala. La battitura delle aste inizia allora dal fondo della buca. In situazioni simili, la pompa viene installata nel pozzetto.

Se la falda freatica sul terreno si trova al di sotto della profondità di aspirazione massima della pompa, si costruisce un pozzetto e in esso si posiziona l'apparecchiatura di pompaggio.

Fai da te idrogeologo: valutazione del terreno

Per quanto semplice possa essere il processo di infissione del pozzo a ago, una preparazione accurata è comunque necessaria. Non è sufficiente dotarsi di aste e di un elemento iniziale con filtro, noleggiare o costruire il proprio maglio. Sono necessarie informazioni sulla situazione geologica e idrogeologica nella zona di realizzazione del pozzo abissino.

Dove e come ottenerle? Le informazioni sul livello della falda freatica le ricaviamo letteralmente dal pozzo o dal pozzo trivellato del vicino.

Misureremo autonomamente con uno scandaglio o chiederemo al proprietario della fonte da quale profondità pompa l'acqua. Approfitteremo per sapere quale terreno è stato sollevato dal fondo quando hanno perforato o scavato il pozzo.

Il maglio e il tubo per il pozzo a ago non sono prodotti industrialmente; l'attrezzatura con tutti gli accessori può essere acquistata già pronta o ordinata su misura.

Nelle zone pianeggianti, gli strati rocciosi sono quasi orizzontali, con una leggera curvatura o una piccola inclinazione. Il livello della falda freatica si trova approssimativamente alla stessa quota assoluta. La differenza di profondità tra il pozzo esistente e quello previsto può essere dovuta solo ai dislivelli del terreno.

Non dimentichiamo che con il pozzo abissino si intercetta la falda freatica superficiale o la falda successiva, coperta da argilla limosa, ma non da uno strato roccioso impermeabile. Cioè, il livello dell'acqua nel pozzo sarà sicuramente instabile, dipendente dal volume delle precipitazioni atmosferiche.

Durante il periodo di scioglimento delle nevi e la stagione piovosa, il livello della falda freatica sarà più alto rispetto alla stagione secca. Dal proprietario del punto di approvvigionamento idrico esistente, bisogna informarsi su quali sono le variazioni massime e minime del livello dell'acqua, in modo che durante l'estate secca il pozzo abissino non rimanga vuoto.

Se le pareti dello scavo sono costituite da terreni stabili e non franosi, il pozzo può essere parzialmente realizzato con una trivella manuale a coclea.

La questione dei terreni da scavare non è affatto banale. Ad esempio, nella regione di Leningrado, l'acqua viene estratta da sabbie grossolane con una notevole quantità di massi enormi.

Spesso, a causa dell'impossibilità di frantumare ed estrarre una pietra enorme, i perforatori spostano il pozzo di presa d'acqua. Allo stesso modo, bisogna agire se nella zona di costruzione del pozzo abissino sono presenti terreni simili.

È inutile effettuare l'infissione in presenza di affioramenti di masse rocciose e semi-rocciose. Se nel terreno del vicino si ottiene acqua sotterranea diffusa in dolomie fratturate, arenarie, calcari, allora l'idea di realizzare un pozzo a ago dovrà essere abbandonata senza rimpianti.

Informazioni dettagliate sullo svolgimento delle indagini geologiche sono fornite nell'articolo – Dove e quando è meglio perforare un pozzo nel terreno: regole generali + consigli di perforatori esperti

Per coloro che hanno deciso di realizzare un pozzo abissino con un pozzetto, sono necessarie informazioni sulla struttura e sullo stato degli strati di terreno che si trovano alla profondità dello scavo. Se la sezione è composta da sabbie argillose, argille o strati alternati, non è obbligatorio rinforzare le pareti del pozzetto.

Le pareti sciolte e instabili del pozzetto devono essere rinforzate per evitare che la bocca del pozzo a ago e le attrezzature di pompaggio vengano coperte da terreni incoerenti.

Se lo scavo viene realizzato in sabbia, le pareti devono essere rinforzate con pannelli di assi o cemento. I bordi sabbiosi sono instabili e possono crollare, coprendo il punto di presa d'acqua insieme alle attrezzature di pompaggio.

Le informazioni sugli strati superficiali del terreno sono necessarie anche per coloro che intendono perforare la parte superiore del pozzo con una trivella senza anima. La trivellazione senza anima accelera notevolmente il processo, ma potrebbe non portare al risultato previsto. Per il lavoro si utilizza un semplice attrezzo – una trivella acquistata o fatta in casa.

In caso di pareti sabbiose che crollano, sarà necessario installare un tubo di rivestimento, che ridurrà i vantaggi economici del pozzo abissino.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Analisi dei vantaggi e degli svantaggi del pozzo abissino rispetto a un pozzo tradizionale:

Video sulla trivellazione a coclea seguita dalla battitura del pozzo abissino:

Sull'inutilità della ricerca dell'acqua con il metodo popolare tramite bacchette:

L'installazione e l'uso del pozzo abissino è il metodo più semplice ed economico per ottenere acqua dalle falde acquifere superficiali. Per la costruzione della presa d'acqua non è necessaria alcuna attrezzatura, tutte le fasi dei lavori possono essere eseguite facilmente con le proprie mani.

Gli sforzi investiti e le modeste risorse si ripagheranno rapidamente, e il pozzo abissino durerà almeno quanto le tradizionali fonti d'acqua. È importante appassionarsi e realizzare l'idea, armati delle informazioni che abbiamo fornito.

Avete competenze pratiche nell'allestimento di un pozzo a ago nel terreno? Per favore, condividete le conoscenze acquisite o fate domande sull'argomento nei commenti qui sotto.