Trivellazione manuale dei pozzi d'acqua: come perforare manualmente un pozzo di presa d'acqua

Non tutti i proprietari di terreni di campagna sono disposti a sborsare ingenti somme per assumere trivellatori per realizzare un pozzo di presa d'acqua. Tuttavia, il comfort di avere un proprio prelievo idrico è difficile da sopravvalutare. È possibile risparmiare costruendo una fonte d'acqua con le proprie mani. Come fare?

Tutto su come viene eseguita la trivellazione manuale dei pozzi d'acqua, lo scoprirà nell'articolo che Le proponiamo. Le spiegheremo come e in che modo vengono eseguiti i lavori, cosa sarà necessario ai trivellatori principianti per realizzare l'idea. Seguendo i nostri consigli, Lei potrà perforare e sistemare un pozzo senza problemi.

Per gli artigiani fai-da-te, abbiamo elencato e analizzato tutte le tecniche di trivellazione manuale, spiegato in quali casi applicarle. Abbiamo allegato schemi di impianti e attrezzature di trivellazione accessibili per la realizzazione autonoma, e inserito raccolte fotografiche e video-istruzioni.

Tipi di pozzi e loro caratteristiche

Avere una propria fonte d'acqua è un'ottima opportunità per garantire a sé e ai propri cari acqua pura e vivificante e soddisfare le necessità domestiche. Tramite la perforazione e la costruzione di un pozzo è possibile risolvere il problema dell'approvvigionamento idrico per diverse decine di anni.

La scelta del metodo di trivellazione e l'entità dei lavori di allestimento del pozzo dipendono dal tipo di struttura idraulica.

Pozzo di tipo abissino

Se l'acqua sul terreno si trova presumibilmente a profondità di 10-15 metri, allora è più conveniente e semplice realizzare un pozzo abissino. Una struttura idraulica di questo tipo utilizza la falda acquifera situata sopra uno strato argilloso impermeabile. La falda si alimenta per infiltrazione delle precipitazioni atmosferiche e delle acque dei corpi idrici vicini.

Un semplice pozzo a spillo da realizzare può essere perforato anche da un principiante che sta solo apprendendo le abilità di base della trivellazione.

Un pozzo relativamente poco profondo e stretto è costituito da una colonna di tubi VGP a parete spessa con diametro 50 – 80 mm. Nel giunto inferiore, il primo della colonna, è realizzato un filtro speciale forando le pareti del tubo.

Le tubazioni svolgono la funzione di colonna; il pozzo abissino a ago non richiede ulteriore rivestimento. Non viene perforato, ma inserito nel terreno mediante battitura.

Le dimensioni compatte di un punto di presa d'acqua di tipo abissino ne consentono il posizionamento praticamente in qualsiasi spazio libero dell'area adiacente alla casa. Il metodo più comune per realizzare questo tipo di opera idraulica è la perforazione a percussione.

Caratteristiche dei pozzi su sabbia

Quando la falda acquifera si trova a una profondità fino a 30 – 40 metri, in depositi sciolti e incoerenti, si realizza un pozzo d'acqua sabbioso. Viene chiamato così perché estrae l'acqua da sabbie sature d'acqua.

La profondità di cinquanta metri della fonte non può garantire la purezza cristallina dell'acqua, pertanto il contenuto del pozzo deve essere controllato in laboratorio per la presenza di composti chimici.

Lo strato acquifero del pozzo in sabbia si trova a soli tre-quattro decine di metri dalla superficie. E per raggiungerlo non è necessario attraversare rocce dure – rocciose e semirocciose. E quindi effettuare la perforazione di un pozzo in sabbia a mano non sarà difficile, se si applica uno dei metodi descritti di seguito.

Pozzo artesiano profondo

Tuttavia, quando si pianifica di perforare un pozzo artesiano, non si può fare da soli. L'acqua artesiana è diffusa nelle fratture delle rocce impermeabili e semirocciose a una profondità compresa tra 40 e 200 metri.

Solo i professionisti con le conoscenze necessarie e le apposite attrezzature di perforazione sono in grado di affrontare la perforazione di un pozzo nel calcare.

Per determinare la profondità della falda, è opportuno basarsi sui dati di strutture idrotecniche simili perforate in prossimità del sito di intervento.

Poiché un pozzo artesiano può fornire acqua a più appezzamenti contemporaneamente, è conveniente ordinare i servizi di perforazione in gruppo. Ciò consente di risparmiare notevolmente sulla perforazione e sulla realizzazione della fonte di approvvigionamento idrico.

Metodi di trivellazione autonoma

Per scegliere il metodo di perforazione più adatto a Lei, è necessario innanzitutto studiarne le specificità e capire quale strumento sarà necessario e se sarà possibile eseguire la perforazione con le proprie mani.

Metodo manuale a coclea

La perforazione con coclea è uno dei metodi più diffusi e accessibili. È efficace per la realizzazione di pozzi con profondità non superiore a 40 m.

La coclea è un'asta elicoidale dotata di una punta di perforazione e di lame in acciaio disposte ad angolo.

L'essenza del metodo è che la coclea viene avvitata nel terreno come un cavatappi. Mentre si approfondisce, l'asta elicoidale rompe gli strati e le sue lame metalliche portano in superficie il terreno di risulta.

Le coclee utilizzate per la perforazione manuale dei pozzi sono di due tipi:

• Aste con lame taglienti saldate ad angolo retto.
• Strutture con lame saldate con un angolo di 30-60°.

In pratica sono più comode le strutture della seconda versione. Grazie alla disposizione angolare delle lame, il terreno triturato non cade all'interno del pozzo, ma viene completamente portato in superficie.

Per facilitare il lavoro manuale e accelerare il processo, è possibile utilizzare impianti a coclea di piccole dimensioni.

Questa attrezzatura è particolarmente efficace quando si lavora su terreni complessi che contengono inclusioni di rocce.

Gli impianti a coclea di piccole dimensioni funzionano secondo lo stesso principio della trivella manuale, ma sono azionati da un motore elettrico.

Perforare un pozzo poco profondo per prelevare acqua per l'irrigazione dell'orto è possibile addirittura senza attrezzatura di perforazione, utilizzando una trivella da giardino. Tuttavia, per il rivestimento delle pareti saranno necessari tubi con cui assemblare il fusto della trivellazione, e aste metalliche per il prolungamento.

Tecnologia di trivellazione a carotaggio

La perforazione a carotaggio viene eseguita con uno strumento speciale a forma di tubo, dotato di una corona. La specificità della perforazione e il diametro del tubo, che non supera i 160 mm, consentono di lavorare abbastanza rapidamente. In un giorno di lavoro, a seconda della densità della roccia, si possono avanzare fino a diverse decine di metri.

Con l'aiuto dell'unità di fissaggio situata nella parte superiore del tubo carotiere, si aggiungono aste da un metro e mezzo man mano che l'utensile si approfondisce. L'estensione viene eseguita gradualmente, formando una colonna tecnologica dal gruppo con le aste.

La corona è realizzata in metallo resistente. I bordi della corona vengono affilati in modo che i suoi taglienti possano facilmente affrontare le rocce compatte. La forma e la dimensione delle corone utilizzate sono determinate dalle caratteristiche fisico-meccaniche della roccia.

Con la rotazione, il tubo dotato di corona penetra nella roccia e forma un foro per il pozzo di diametro corrispondente.

Avendo a che fare con rocce estremamente dure, prima di immergere il tubo si utilizza prima uno scalpello. Quindi, con l'aiuto della corona, si perfora il pozzo e i detriti accumulati nel carotiere vengono portati in superficie.

Durante il processo di perforazione manuale del pozzo con il metodo a carotaggio, per rinforzare le pareti della struttura, nel foro durante la perforazione viene installata una colonna di tubi di rivestimento. Per facilitare il processo di avanzamento, all'interno dell'utensile viene periodicamente immessa acqua pulita o una soluzione di argilla.

Metodo a percussione con cavo

Il metodo prevede la frantumazione del terreno mediante la caduta di un pesante strumento di perforazione da un'altezza di due metri.

A questo scopo si utilizza una struttura di perforazione, i cui elementi principali sono:

• un treppiede posto sopra il punto di perforazione;
• un blocco con argano e cavo;
• un campionatore a percussione, fissato all'estremità del cavo.

L'uso dell'argano consente di ridurre lo sforzo fisico, mentre l'impiego di un motore con riduttore che aziona l'albero rotante permette di automatizzare il processo.

Il bicchiere di battitura, realizzato in tubo metallico, deve avere un bordo tagliente ben affilato, in grado di frantumare anche rocce dure. Per frantumare terreni eccessivamente compatti, come pesante aggiuntivo del bicchiere si utilizza un'asta d'acciaio supplementare, fissata leggermente al di sopra della struttura di perforazione. I terreni sciolti vengono estratti con il cucchiaio.

Cadendo con forza sulla zona di perforazione, l'utensile frantuma la roccia, mentre il cucchiaio tagliente situato nella parte inferiore cattura i detriti e li porta in superficie.

Il bicchiere viene liberato dal terreno catturato attraverso il fondo, battendo le pareti dell'attrezzo con una mazza. La pulizia della sonda a valvola viene effettuata attraverso il foro tecnico situato nella sua parte superiore.

Il lavoro viene eseguito nel seguente ordine:

1. Nel punto prescelto si scava una fossa di 1x1 metro con una profondità di 0,5 metri.
2. Al centro della fossa si installa ad angolo retto una trivella da giardino. Ruotando l'utensile attorno al proprio asse lo si affonda nel terreno. Se necessario, l'asta elicoidale viene prolungata con un tubo, fissandolo con un collegamento bullonato.
3. Dopo la comparsa di sabbia bagnata, si estrae la trivella. Al suo posto si installa nel foro una struttura appositamente assemblata di tubi di rivestimento, che viene infissa con una mazza.
4. La roccia crollata durante l'installazione del rivestimento viene estratta con la sonda a valvola. Ogni volta, l'attrezzo, quando penetra nello strato roccioso, afferra e trattiene una parte di esso.
5. Man mano che il tubo di rivestimento viene interrato, viene prolungato con un altro segmento dello stesso diametro. I segmenti vengono avvitati o saldati tra loro per ottenere un unico fusto ermetico.
6. Per approfondire, il rivestimento viene ruotato delicatamente e si ascoltano i suoni emessi. Si sentirà un cigolio per l'attrito della sabbia a grana grossa, un fruscio per quella a grana fine, silenzio quando si attraversa terreno argilloso.
7. Per la perforazione di rocce sciolte, come sabbia non compatta, ghiaia, ciottoli, si utilizza la sonda a valvola. Le rocce argillose e le sabbie compatte vengono attraversate con il bicchiere.
8. Dopo una serie di colpi consecutivi, si solleva in superficie il bicchiere o la sonda a valvola, estraendo il terreno. Dopodiché il ciclo di lavoro si ripete.

Come nei metodi precedenti, per facilitare il processo di perforazione manuale del pozzo, si versa nel foro una miscela di argilla o acqua, poi si recupera con un secchio speciale. Se durante la perforazione si avverte rumore, il pozzo deve essere riempito d'acqua. Se l'acqua defluisce lentamente, il tubo va interrato ancora di mezzo metro; se rapidamente, solo di 20-30 cm.

Per una trivellazione poco profonda si può facilmente realizzare un cucchiaio da sé. Per questo sarà necessario un tubo di diametro 100-120 mm, un gancio metallico e un occhiello per fissare il cavo, da attaccare alla parte superiore del tubo.

Metodo a percussione rotativa

La principale differenza di questo metodo è che la perforatrice esegue contemporaneamente movimenti sia percussivi che rotatori. Questo approccio consente di accelerare il processo di perforazione. Questo metodo è particolarmente efficace quando è necessario realizzare una struttura idrotecnica, se la sezione geologica del terreno non è omogenea.

Il metodo percussivo-rotativo prevede anche l'utilizzo di un treppiede, con il quale è molto più semplice immergere e quindi estrarre la trivella in superficie.

I metodi di perforazione percussivo-rotativo e percussivo-a fune sono efficaci per la costruzione di pozzi in terreni sciolti, le cui particelle non sono legate tra loro. Entrambi i metodi sono adatti per perforare e estrarre terreni argillosi: sabbie limose, argille limose.

Durante la perforazione in terreni sciolti, a causa dell'insufficiente legame tra le particelle di terreno, nella fase di costruzione del pozzo c'è un'alta probabilità di crollo delle pareti. Pertanto, i pozzi nella sabbia sono necessariamente dotati di rivestimento e filtri che impediscano l'ingresso di inclusioni grossolane nell'acqua estratta.

Tecnologia passo-passo della trivellazione a coclea

Tra tutti i metodi elencati, quello a coclea è giustamente considerato il più semplice. Ma bisogna tenere presente che è efficace solo nella perforazione di terreni sciolti e argillosi.

Preparazione degli strumenti necessari

Prima di perforare manualmente un pozzo, è necessario preparare gli strumenti:

• trivella o una piccola attrezzatura a coclea.
• torre di perforazione con argano.
• set di 3-4 aste.
• tubi di rivestimento.

Quando è necessario realizzare un pozzo a una profondità superiore a 8 metri, per facilitare l'immersione della trivella e la sua successiva estrazione dal foro, l'attrezzatura viene fissata su un ponte di perforazione fatto in casa.

La torre di perforazione può essere costruita con travi di legno o tubi metallici, assemblandoli in una struttura a forma di treppiede.

Le dimensioni del treppiede in proporzione devono corrispondere all'altezza della sezione della colonna di perforazione. Per realizzare la struttura, le travi vengono disposte a forma di triangolo e fissate mediante giunzione bullonata o saldata.

In esse si praticano dei fori per inserire un tubo metallico che fungerà da supporto. Le dimensioni della base sono determinate unicamente dalla stabilità della struttura.

Nella parte superiore della struttura si realizza inoltre un foro attraverso il quale passerà l'asta.

Per proteggere il pozzo dal collasso e dal distacco delle pareti, si installa una colonna di rivestimento composta da tubi con elevata capacità portante rispetto ai carichi di taglio e compressione degli strati. Per il lavoro si utilizzano tubi in metallo, cemento-amianto o polimeri.

Per realizzare la colonna di rivestimento è comodo utilizzare tubi dotati di giunzione filettata sulla superficie esterna ed interna.

I segmenti di tali elementi durante il montaggio della struttura si avvitano facilmente l'uno nell'altro senza utilizzare unità di assemblaggio aggiuntive.

Realizzazione della coclea con materiali di recupero

Il materiale per la realizzazione dell'attrezzo di perforazione, in questo caso un'asta a forma di vite, può essere un tubo di diametro 100 mm. Per questo scopo è meglio utilizzare tubi in acciaio di alta qualità, con uno spessore di parete di almeno 5 mm.

La parte superiore della struttura deve avere:

• all'estremità superiore una filettatura esterna per il collegamento con l'asta;
• all'estremità inferiore una coclea elicoidale con almeno due spire.

Per facilitare la rotazione, all'estremità superiore del tubo si salda un manico lungo 1,5 metri. L'elemento di transizione tra il manico e le aste smontabili sarà un raccordo a T dotato di filettatura interna.

Le lame taglienti del trapano sono realizzate con strisce di lamiera di spessore 2-2,5 mm, saldate al tubo a una distanza equidistante.

Con un tubo dello stesso diametro si realizzano aste lunghe 1,5 metri ciascuna:

• la prima asta con filettatura esterna all'estremità inferiore per il collegamento del trapano;
• tutte le aste successive con filettatura su entrambe le estremità della stessa dimensione.

I giunti di collegamento devono avere gli stessi parametri di filettatura. Quando è necessario prolungare la struttura, vengono semplicemente avvitati alla coclea dopo aver svitato il manico.

Alcuni artigiani utilizzano una punta da ghiaccio come coclea. In questo caso la lama dello strumento funge da pale taglienti della coclea. Le aste per il prolungamento vengono realizzate separatamente.

Per utilizzare lo strumento come trivella e poter raggiungere grandi profondità, per l'estensione vengono realizzate aste da tubi d25 mm.

Nel tentativo di migliorare lo strumento, alcuni artigiani saldano ulteriormente frese rinforzate ai bordi di fabbrica della coclea improvvisata.

Esecuzione dei lavori di trivellazione

Nel luogo di realizzazione del pozzo si scava uno scavo di dimensioni 150x150 cm. Esso è necessario per garantire la stabilità del tubo installato verticalmente. Per evitare che le pareti dello scavo crollino, vengono rinforzate con pezzi di assi o di pannelli truciolari.

Nell'incavo si immerge la trivella e, tenendo lo strumento per l'impugnatura, si inizia gradualmente ad avvitare nel terreno in senso orario.

Nell'incavo si immerge la trivella e, tenendo lo strumento per l'impugnatura, si inizia gradualmente ad avvitare nel terreno in senso orario. Questo lavoro è più comodo da eseguire in due: il primo ruoterà l'impugnatura dello strumento, mentre il secondo premerà dall'alto.

Dopo aver superato il primo metro, si inizia a formare il fusto della struttura con un diametro di almeno 12-15 cm. Per fare ciò, si cala un tubo di rivestimento nell'incavo. Il diametro del tubo deve essere leggermente maggiore della dimensione delle pale della trivella. Successivamente, l'infissione dei tubi viene eseguita parallelamente all'approfondimento del pozzo.

Dopo aver infisso la trivella per 1,5-2 metri, sarà piuttosto difficile ruotare lo strumento da soli. L'uso di chiavi per tubi e altri dispositivi di presa aiuterà a facilitare il lavoro.

Dopo ogni tre o quattro metri di avanzamento, l'asta elicoidale deve essere estratta in superficie e le sue pale pulite dalla terra.

Quando arriverà il momento in cui lo strumento di perforazione durante l'immersione si infilerà per tutta la sua altezza, dovrà essere 'allungato'. A tale scopo, si fissa un'asta mediante un collegamento filettato o un'estensione a 'perno-asta'.

In questa fase è importante garantire la resistenza del collegamento degli elementi. Per semplificare il compito di determinare la profondità raggiunta, è consigliabile marcare le aste allungate.

Durante l'attraversamento degli strati, si continua a formare la colonna di rivestimento, senza dimenticare di controllare la verticalità del fusto. Anche una minima curvatura può impedire la libera discesa dei tubi di rivestimento. Pertanto, se durante il lavoro la trivella inizia a urtare le pareti della colonna di rivestimento, per correggere la verticalità del fusto si inseriscono cunei di legno tra il terreno e il tubo di rivestimento.

I lavori continuano fino a quando il terreno portato in superficie non sarà umido. Ciò indicherà che la falda acquifera è già vicina. Per superare l'orizzonte acquifero, basterà solo approfondire leggermente.

La colonna di rivestimento può essere montata anche dopo il completamento della perforazione, ma non è consigliabile. Dopo aver installato il tubo di rivestimento nel foro completamente perforato, sarà necessario rimuovere nuovamente il terreno franato dal pozzo, ma questa volta si dovrà agire con una sonda a secchia.

Per evitare che il rivestimento in estensione scenda nel foro prima del collegamento del successivo tratto, lo si tiene fermo con un morsetto.

Per il fissaggio temporaneo della colonna di rivestimento installata nel foro perforato, si dovrebbe utilizzare un dispositivo a forma di morsetto dotato di maniglie. Impedirà al rivestimento di scendere nello scavo prima che venga collegato il successivo tratto di tubo di rivestimento.

Ma va notato che questo metodo non è affatto il più razionale, poiché richiede una lunga pulizia del fondo dal detrito. Nel formare la colonna, non bisogna abbassare i tubi fino al fondo del pozzo. Non devono arrivare al punto più basso del fondo per circa mezzo metro.

Per formare la colonna di rivestimento, i tubi di plastica vengono inseriti in sequenza, collegando gli elementi man mano che si approfondisce.

Per facilitare il processo di perforazione con la trivella, gli specialisti consigliano di eseguire di tanto in tanto un lavaggio con acqua. Il getto pompato dalla pompa nella cavità del tubo di rivestimento laverà via il detrito verso la superficie.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Perforazione di un pozzo con metodo a percussione e fune:

Dettagli sulla realizzazione di una trivella fai-da-te:

A coloro che desiderano sapere come perforare correttamente un pozzo di presa d'acqua a mano, abbiamo presentato metodi testati nella pratica. È necessario scegliere il metodo di perforazione ottimale, affrontare con serietà la scelta dell'attrezzatura necessaria e, durante la perforazione, seguire rigorosamente i consigli di esperti artigiani.

Il risultato degli sforzi sarà una fonte di approvvigionamento idrico realizzata con le proprie mani, che fornisce acqua pulita a tutti i membri della famiglia.

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