Bygga en abessinisk brunn själv: hur du gör en nålbrunn på tomten

Att ansluta en liten lantgård till den centrala vattenförsörjningen är ofta omöjligt på grund av vattenledningens avlägsenhet. Att gräva en brunn eller borra en brunn är ibland för dyrt, och för att bygga ett autonomt system behövs en egen vattenkälla.

I sådana fall kan du bygga en abessinisk brunn med egna händer – tekniken för att skapa en sådan vattenkälla är ganska enkel. Du måste förstå konstruktionen och principen för systemets funktion innan du börjar genomföra idén.

Vi visar dig hur du planerar en abessinisk brunn, vilken utrustning som behövs och hur du själv gör en nålbrunn. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt jordtypen på din tomt.

Funktionsprinciper för abessinisk brunn

En abessinisk brunn är en förenklad version av en brunn som gör att du kan få vatten från den första eller andra vattenförande horisonten som ligger ovanför. Dess konstruktion är extremt enkel. Den består av en kolonn av sammankopplade stålrör för gas och vatten med ett enkelt filter och en metallspets i botten.

Den smala borrstammen liknar till utseendet den äldsta sömnadsanordningen. Därav det andra namnet: nålbrunn.

En välbyggd abessinisk brunn kommer att förse din trädgård med vatten lika bra som en schaktbrunn och inte vara sämre i hållbarhet.

Den klassiska metoden att sänka ner den abessiniska brunnen i marken görs genom enkel nedslagning – den enklaste metoden som aktivt används av gör-det-själv-entusiaster. Man slår tills det nedre röret med spetsen når den vattenförande horisonten.

Ibland fördjupas kolonnen delvis med skruvborrning, men hyra av en manuell eller mekanisk borrigg ökar arbetsbudgeten avsevärt.

Den abessiniska brunnen uppfanns och testades i praktiken under kriget mellan koloniala England och Etiopien åren 1867-68. Den av den amerikanske ingenjören Norton föreslagna konstruktionen försåg outtröttligt de engelska trupperna med vatten under deras förflyttningar i öknen.

Anordningen för att utvinna livgivande vatten från underjordiska lager kunde snabbt installeras, demonteras och återanvändas vid nästa rast.

Mobilitet, billighet och enkel konstruktion uppskattades av militären och lockade resenärer och forskare.

Fördelarna med att själv bygga en nålbrunn är enkelhet, kort byggtid, enkel demontering och låg kostnad.

I Ryssland blev man bekant med den fantastiska uppfinningen ett år efter avslutandet av det engelska fälttåget. Anordningen för att lyfta vatten från ett litet djup beskrevs av K. I. Masliannikov i en bok som ägnades åt de effektiva borrredskap som användes vid den tiden.

Av de fem abessinska brunnar som anlades i området Tsarskoje Selo visade sig två vara fullt användbara för att få färskt vatten. Tre kunde inte nå den vattenförande lagret på grund av kalksten som ligger nära markytan.

De framgångsrika abessinska brunnarna gav en hink per minut. Först kom grumlig sörja, som efter en halvtimmes pumpning blev tillräckligt klar och ren.

Med en nålbrunn når man endast de första grundvattenlagren från markytan, därför kan det erhållna vattnet inte användas för dricksändamål. Det är lämpligt för bevattning, rengöring av området och liknande hushållsbehov.

Om så önskas och med ett imponerande flöde kan man installera ett system med grov- och finfilter som fångar upp mekaniska partiklar och kemiska föroreningar.

En betydande nackdel med den abessinska brunnen är det begränsade djupet för vattenuttag på grund av ytpumpar, men det är den mest praktiska källan för tillfällig användning.

Nålbrunnens konstruktionsdetaljer

Den abessinska borrigg som utvecklades för ett och ett halvt sekel sedan har inte genomgått några grundläggande konstruktionsförändringar under åren. Under en tid var den oförtjänt bortglömd. Men vad gäller bygghastighet och enkelhet, samt kostnaden för installation, överträffar den de vida spridda traditionella brunnarna.

Den abessinska brunnens konstruktion består av två huvuddelar.

• Borr, bestående av en jordskärande spets och ett skaft som förlängs under nedsänkningen i marken. Skaftet fungerar även som kanal för att hämta upp vatten från djupet. Därför är det byggt av rörsektioner, inte av stålstavar eller rundstål.
• Hejareställning, bestående av en metallisk trefot och en tung kloss som fungerar som hammare. I trefotens topp finns två block med rep dragna genom dem, till vilka klossen är fäst.

När repen spänns lyfts klossen upp till toppen av anordningen. När de slackas faller den hastigt ned på ett styvt fixerat städ på den nedslagna rörsektionen. Städet fungerar som ett ambolt, vilket gör att röret successivt drivs ner i marken.

Huvuddelen av en abessinsk brunn är spetsen gjord av ett rör med innerdiameter 1 1/4, 1 1/2 och 2 tum, och består av ett perforerat gasrör som fungerar som filter och försett med en spjutliknande förtjockning i änden (+)

Städet är en slags klämma som består av två symmetriska delar. Ytan på städet som kommer i kontakt med klossen är något större än bottenytan på den fallande 'hammaren'.

När den nedslagna rörsektionen nästan helt har trängt ner i marken, tas städet bort. Till den nedsänkta rörsektionen skruvas nästa sektion, på vilken städklämman återigen fästs.

När klossen faller slår den mot den nedre klämman och driver ner röret. Allt eftersom brunnen fördjupas flyttas städet och klämman med blocken uppåt längs röret.

Åtgärderna för att fördjupa borrsatsen upprepas tills den nedre delen av den självbyggda nålbrunnen når den vattenförande formationen. Den vattenförande lagret måste inte bara öppnas, utan även passeras minst en meter.

Enligt reglerna bör lagret passeras till 2/3 av dess mäktighet, men för en amatörborrare är de verkliga dimensionerna av den vattenförande formationen sannolikt okända. Det är svårt att bedöma dem utan hydrogeologiska undersökningar.

För att få vatten på en specifik plats sätter man upp en trefot, skruvar fast spetsen på ett gasrör, trär på klossen och slår ner röret i marken med klossen.

Vattnets uppdykande i schaktet måste övervakas regelbundet. Professionella borrare har en enkel anordning för att mäta vattennivån i schaktet, som exakt bestämmer djupet på den vattenförande horisonten när den ligger på upp till 15 m.

Detta är en ihålig metallcylinder som kallas en smällare. Anordningen liknar en omvänd tunn glasbägare som är fäst med en ögla på ett måttband.

Smällarens arbetsdel är en ihålig cylinder eller kon som ger ett karakteristiskt smällande ljud när den kommer i kontakt med vattenytan: en liknande anordning kan tillverkas själv

När smällarens kant nuddar vattenytan hörs en smäll som signalerar att det eftersökta har nåtts i brunnen. Man kan tillverka ett liknande kontrollinstrument genom att fästa en stor mutter på ett snöre så att den kan ligga platt mot vattenytan.

Istället för en mutter är det bra att hitta en inte alltför lätt plast- eller metallkon som är öppen i ena eller båda ändarna.

Det finns ytterligare ett genialiskt verktyg som fungerar som kontrollinstrument. För att övervaka vatten i en abessinsk brunn kan man helt enkelt sänka ner ett vanligt polymerrör i schaktet. Ett karakteristiskt smällande ljud signalerar när det nuddar grundvattenytan.

Teknik för tillverkning av rörstammen

Det finns ingen industriell produktion av abessinska brunnar. Tillverkningen av anordningen beställs på en verkstad eller görs för hand.

För att underlätta nedsänkning i jorden förses den första stångens nedre ände med en spjutformad spets. Dess diameter på den breda delen är 3–5 cm större än huvudrörets diameter, längden är cirka 10–15 cm.

För att göra en nålbrunn behöver du:

1. Tjockväggiga VGP-rör vars markering anger ”förstärkta”. Lämplig ytterdiameter på rören är 25–40 mm. Kom ihåg att ju tjockare skaftet är, desto svårare är det att driva ner i marken, men rörets tjocklek påverkar inte brunnens flöde.
2. Stålspets, svarvad i en svarv. Delens längd är 10–12 cm, diametern 1–2 cm större än rörets diameter för att jordfriktion mot skaftet inte ska bromsa neddrivningen. Spetsen kan vara konisk eller pyramidformad, men inte svetsad av kilformade rörbitar.
3. Stålnät med tät gallonflätning, som är nödvändigt för att skapa ett extra filter. Det förhindrar att fina sandkorn och till och med lerpartiklar tränger in.

För tillverkning av skaftet är det bäst att köpa sömlösa rör som definitivt inte spricker vid neddrivning. Röret måste kapas i sektioner på cirka 1,2–1,5 m. Inom borrning kallas de stänger.

De angivna måtten rekommenderas för bästa arbetskomfort. Den specifika längden på sektionerna inom det angivna intervallet beror på den förväntade djupet av schaktet. Det är önskvärt att en av dem är 1 m för slutlig neddrivning i vattenförande lager.

En backventil i form av en kula eller tallrik förhindrar att det pumpade vattnet rinner tillbaka till nålbrunnen efter att den elektromekaniska eller manuella pumpen stoppats.

Förlängning av borrstången görs allteftersom borren sjunker djupare, genom att successivt skruva på sektioner av VGP-rör.

För att göra anslutningarna skärs 7 varv av rörgänga i rörsektionernas ändar och stålkopplingar används. Anslutningarna görs täta, och rörlindning läggs i gängan.

Det är inte svårt att helt tillverka och installera en abessinsk brunn själv, men om den bara ska användas tillfälligt är det klokare att hyra slagborren.

Till den första sektionen av den framtida kolonnen svetsas en spets och utrustas med ett enkelt filter – detta är vattenintagsdelen. I startröret borras hål Ø 8–10 mm så att perforeringarna är placerade i ett slags schackmönster.

Mellan de tänkta horisontella raderna av hål bör det vara cirka 5 cm: det är inte bra att göra dem tätare för att inte försvaga röret.

Borrningen av hål börjar cirka 15 cm från nedre kanten av samma skäl att bibehålla hållfastheten. I anslutningen mellan första rörsektionen och nästa borrstång installeras backventil för pumpsystemet.

Oftast är det en kula som släpper igenom vatten endast mot pumpen.

Förbättring av filterelementet

Det beskrivna filtret skyddar mot grus och småsten, men inte mot finare partiklar. Därför behöver det moderniseras. För att omvandla en perforerad rörsektion till ett filter med högre skyddsgrad måste den förbättras.

Steg för steg:

1. Runt röret lindas varv av rostfri tråd. De behövs för att öka filterytan. Avståndet mellan varven är 3–5 mm.
2. Det framställda ämnet lindas tätt med en bit rostfri nätduk som löds fast på rörväggarna. Endast tennlod används, eftersom användning av blyhaltig legering påverkar vattenkvaliteten negativt.

Det finns en åsikt att det moderniserade filtret för säkerhets skull bör lindas med rostfri valstråd utvändigt. Vi tillåter oss att tvivla på tillförlitligheten av en sådan förstärkning. Vi anser att de yttre varven av ett hemmagjort filter oundvikligen kommer att lossna vid neddrivning i marken, öka friktionen och avsevärt försvåra nedslagningen.

I brunnsfilter används nät av galonvävning P52, som kan filtrera bort fin- och stoftsand, vilket skyddar brunnen från igenslamning.

Förbättring av filtret är bra, det bidrar inte bara till att optimera vattenkvaliteten utan även till att förhindra igenslamning av nålbrunnen.

Men trots enkelheten i konstruktionen krävs strikt efterlevnad av reglerna:

• För ett nätfilter passar inte nät av mässing eller andra icke-järnmetaller. I kombination med stål och vid hård lödning bildar de ett galvaniskt par som snabbt och oundvikligt fräts av korrosion.
• Diametern på det perforerade röret tillsammans med det extra filtret får inte vara lika med eller överstiga spetsens maximala diameter. Annars kommer de viktiga filtertillsatserna att lossna från röret vid nedslagning i marken.
• För att bygga borrkolonnen och den första sektionen, som är vattenintagsdelen av skaftet, är spröda gjutjärnsrör inte lämpliga.

Det lönar sig inte heller att spara på kopplingar genom att köpa hemmagjorda produkter med dålig gängning. Om anslutningarna separerar vid nedslagning måste nålen demonteras och brunnen borras på nytt.

Förutsättningar för att bygga en abessinisk brunn

För att installera en abessinsk brunn räcker det inte med enbart tomtägarens brinnande önskan, även om den underbyggs av kunskaper om vattenintagets konstruktion. Innan arbetet påbörjas måste man ta reda på om de geologiska förhållandena är lämpliga för att bygga en nålbrunn.

Jordlagren som finns i marken skiljer sig åt i fysikaliska och mekaniska egenskaper: densitet, struktur, hårdhetsparametrar etc. Borrare har en klassificering baserad på så kallad 'borrbarhet' hos bergarter.

För att borra genom sandsten och sand används till exempel olika verktyg och borrmetoder. Bergsandsten borras med ett kärnborr med hårdmetallkrona, medan vattenförande sand lyfts med slaglinmetoden med hjälp av en skopa.

Installation av en abessinsk brunn kan inte utföras om kalksten (1) eller sandsten (2) ligger nära ytan. De optimala jordarna för arbete är leravlagringar (3) och sand (4).

Baserat på en kombination av fysikaliska och mekaniska egenskaper tillsammans med borrbarhet delas bergarterna in i:

• Hårda eller bergarter. De kan splittras, krossas och gradvis brytas ned vid borrning med hög hastighet och tryck. Hårda bergarter förekommer i den övre delen av avlagringarna som kalksten, sandsten, märgel, dolomit etc.
• Plastiska. De är lätta eller relativt lätta att skära med kniv och borrverktyg, inklusive spetsen till en abessinsk brunn. Plastiska representanter inkluderar leror, siltlera och sandiga leror med högt plasticitetstal.
• Lösa jordarter. De håller inte formen eftersom de består av partiklar som inte är förenade med varandra. När de mättas med vatten kan vissa fina typer 'flyta'. Till lösa jordarter räknas sand av alla kornstorlekar, grus- och stenblandade sediment, samt liknande avlagringar.

Hemmafixare som vill installera en abessinsk brunn har inte tillgång till borrverktyg för att tränga igenom alla de nämnda jordtyperna. Amatörborrare kommer bara att kunna ta sig igenom plastiska och lösa jordarter. Det är omöjligt att krossa hårda bergarter med spetsen på en abessinsk brunn.

För installation och normal drift av en abessinsk brunn är sedimentära avlagringar idealiska: grus, krossad sten, småsten med utfyllnad, sand, siltjordar, mjälaleror (+)

Försök inte att krossa en stor sten: det är bättre att flytta sig lite och börja gräva igen där. Desto mer eftersom demontering av vattenintagsanordningen går många gånger snabbare än installationen.

Förutom begränsningar i borrbarheten påverkar vattenytans höjd möjligheten att bygga en nålbrunn. Anledningen är att endast ytpumpningsutrustning kan användas för att pumpa upp vattnet från den smala borrkanalen. De flesta ytpumpar klarar att lyfta vatten från ett djup på högst 8 m.

För pumpning av vatten från en nålbrunn används ytpumpningsutrustning som i genomsnitt tar upp vatten från ett djup av 8–10 m

Även om sugdjupet är angivet till cirka 10 m i databladet, får man inte glömma bort de vanliga tryckförlusterna i röret och att pumpen ofta även transporterar vatten i horisontella sträckor.

Varje 10 m horisontell transport minskar sugdjupet med 1 m. Dessutom rekommenderas det starkt att placera ytpumpar i slutna utrymmen, som ofta är avlägsna från vattenintaget.

Om det inte finns någon annan utväg än en abessinsk brunn, och vattennivån i närliggande brunnar ligger på 12–15 m under markytan, bör man för att lyfta vatten skaffa en luftlift eller en handpump som kan pumpa vatten från det angivna djupet.

För pumpning från djup över 15–20 m kan en luftlift användas, som förutom att transportera vatten även fördelaktigt mättar det med syre.

Användbar information om hur man hittar vatten för en brunn på tomten och bedömer placeringen av vattenförande lager finns i denna artikel.

Ett alternativt sätt att anpassa vattenintagsnålen till en olämplig grundvattennivå är att bygga en grop. Innan man slår ner rörkolonnen gräver man en grop med ett djup på cirka en meter och en bredd som är bekväm att arbeta i med spade. Nedslagningen av stängerna börjar sedan från gropens botten. Pumpen placeras i gropen i sådana situationer.

Om grundvattnet på tomten ligger djupare än pumpens maximala sugdjup, bygger man en grop och placerar pumpen i den.

Bli din egen hydrogeolog: bedömning av jordmån

Hur enkel processen att slå ner en nålbrunn än må vara, krävs ändå noggrann förberedelse. Det räcker inte med att skaffa rörstänger och en startdel med filter, hyra eller tillverka en egen hejare. Man behöver information om de geologiska och hydrogeologiska förhållandena i området där den abessinska brunnen ska byggas.

Var och hur får man tag på dem? Information om grundvattennivån kan vi bokstavligen hämta från grannens brunn eller borrhål.

Vi mäter själva med en klapp eller frågar källans ägare från vilket djup han pumpar vatten. Samtidigt får vi veta vilken jord som togs upp från botten när de borrade eller grävde schaktet.

Industrin tillverkar inte slagborr och skaft för nålborrning, men man kan köpa en färdig installation med alla tillbehör eller beställa tillverkning.

I slättland ligger berglagren nästan horisontellt med en liten böjning eller lutning. Grundvattenytan ligger ungefär på samma absoluta höjd. Skillnaden i djup mellan befintlig och planerad brunn kan endast bero på terrängskillnader.

Vi får inte glömma att en abessinisk brunn öppnar upp ytvatten eller nästa akvifer som täcks av lera eller silt, men inte av ett bergigt vattentätt lager. Dvs. vattennivån i schaktet kommer definitivt att vara instabil – beroende på mängden nederbörd.

Under snösmältningsperioden och regnperioden kommer grundvattenytan att vara högre än under torrperioden. Ägaren till den befintliga vattenkällan bör tillfrågas om de maximala och minimala variationerna i vattennivån, så att den abessiniska brunnen inte är tom under en torr sommar.

Om schaktets väggar består av stabila, icke-rasande jordar, kan brunnen delvis borras med en handdriven borrigg med skruvborr.

Frågan om de bearbetade bergarterna är inte alls trivial. Till exempel i Leningrad oblast utvinns vatten från grova sandar med en betydande mängd massiva stenblock.

Ofta på grund av omöjligheten att krossa och ta bort en enorm sten flyttar borrare vattenbrunnen. Samma sak bör göras om det finns liknande jordar i regionen där den abessiniska brunnen byggs.

Det är meningslöst att slå ner en nålborrning när berg- och halvbergmassiv ligger högt. Om grannens tomt får grundvatten som förekommer i sprucken dolomit, sandsten, kalksten, måste man skoningslöst överge idén om att installera en nålbrunn.

Detaljerad information om geologiska undersökningar finns i artikeln – Var och när är bäst att borra en brunn på tomten: allmänna regler + råd från erfarna brunnsborrare

För dem som har bestämt sig för att göra en abessinisk brunn med en grop, behövs information om strukturen och tillståndet hos jordlagren som ligger på schaktdjupet. Om profilen består av sandig jord, siltig jord eller växlande lager, behöver gropens väggar inte förstärkas.

Lösa och instabila schaktväggar bör förstärkas så att nålbrunnens mynning och pumputrustning inte täcks av lös jord.

Om du gräver ett schakt i sand bör du förstärka väggarna med brädskivor eller betong. Sandiga kanter är instabila och kan rasa och täcka vattenintaget tillsammans med pumputrustningen.

Frågor om de övre jordlagren behövs även för dig som planerar att använda en skruvborr för den övre delen av schaktet. Skruvborrning påskyndar processen avsevärt men kan inte ge det förväntade resultatet. För arbetet används en enkel anordning – köpt eller hemmagjord borr.

Vid rasande sandväggar krävs installation av foderrör, vilket minskar de ekonomiska fördelarna med den abessinska brunnen.

Slutsatser och användbar video om ämnet

För- och nackdelar med en abessinsk brunn jämfört med en vanlig brunn:

Video om fördjupning med skruvborr och efterföljande neddrivning av en abessinsk brunn:

Om meningslösheten i att söka vatten med folklig metod med hjälp av slagrutor:

Installation och drift av en abessinsk brunn är det enklaste och billigaste sättet att få vatten från de övre grundvattenlagren. För att bygga vattenintaget behövs ingen maskin, alla steg kan enkelt utföras med egna händer.

Dina investerade ansträngningar och små medel kommer snabbt att betala sig, den abessinska brunnen kommer att hålla minst lika länge som traditionella vattenkällor. Det är viktigt att bli entusiastisk och förverkliga idén med hjälp av den information vi har presenterat.

Har du praktiska färdigheter i att inreda en nålbrunn på tomten? Dela gärna med dig av dina kunskaper eller ställ frågor om ämnet i kommentarerna nedan.