Предназначенный для хозяйственных нужд шахтный колодец — источник воды, представляющий собой сооружение, позволяющее набирать подземную воду. Забор воды из него осуществляется несколькими способами. Это самое простейшее водозаборное сооружение из всех видов колодцев.

Колодец — это шахта, расположенная по вертикали. Она может иметь круглое или квадратное сечение. Вырытая шахта должна проходить через водоносные слои грунта, дно ее является открытым. Для закрепления боковых стен используется материал водонепроницаемого типа:

• бетон или железобетон;
• дерево;
• образцы кирпича;
• пластик.

На дно шахты насыпается гравий, слой которого должен составлять 30 см. Высота стен ствола над землей приблизительно равна 1 м. Сооружения устраиваются с учетом уклона местности, то есть выше всех источников загрязнения на поверхности грунта или в его толще.

Между источником различных загрязнений и стволом должно соблюдаться расстояние в 30-50 м, что исключает непредвиденный ремонт шахтных колодцев и их дезинфекцию. Наличие возможного источника загрязнения, размещенного выше ствола, предполагает расстояние между ним и шахтой более 80-100 м, а иногда требуется 120-150 м.

Вокруг ствола должен быть глиняный замок с отмосткой, предостерегающий от просачивания грязной воды снаружи сооружения и вдоль его стен. Чтобы выполнить глиняный замок вокруг колодца, необходимо выкопать яму глубиной 2 м и шириной 1 м. Для ее заполнения используется состав жирной глины.

Сооружение на земле обустраивается отмосткой поверх замка с соблюдением радиуса величиной в 2 м. Делается подсыпка песком, слой которого заливается цементным либо бетонным раствором. При этом учитывается уклон, который позволяет отвести в сторону от сооружения воду и осадки. Для отвода ливневых вод СанПиН требует обустройства специальной канавы для дренажа и перехвата загрязненного потока воды. Нормы предусматривают строительство ограждений вокруг колодезных сооружений, что позволяет ограничить подъезд автомобилей и различного транспорта.

Разновидности и способы монтажа

Сооружение шахтных колодцев может осуществляться различными методами. Открытый способ предполагает укладку короба или колец снизу вверх. Пользоваться этим методом следует в том случае, если колодец обустраивается на тяжелом глинистом грунте.

После рытья шахты, размер которой превышает сечение пластиковых труб, на дно ствола следует насыпать крупный слой щебенки. Затем можно переходить к установке колец, обрабатывая края водостойким герметиком. Их необходимо соединять между собой методом скручивания. Зазор между пластиковой трубой и земельной стеной должен быть засыпан песком либо щебнем.

Если воспользоваться закрытым «опускным» методом сверху вниз, то он подходит для сооружения колодцев на легких песчаных грунтах. На практике рытье глубокой шахты не является возможным, поэтому вначале делается яма глубиной в 1 м. После этого в нее устанавливается 1-е пластиковое кольцо, имеющее наибольший коэффициент жесткости.

Изделие должно выступать над уровнем земли. Затем выполняется герметичное соединение первых колец и выемка земли. При этом труба опускается до нужного верхнего уровня. Край второго кольца должен быть не выше 10 см над землей.

Последовательное соединение колец и поэтапная выемка грунта позволяют выровнять колодец на нужную глубину до уровня залегания подземной грунтовой воды. После устройства донного фильтра и наполнения шахты сыпучими строительными материалами щели между изделием и стенками шахты следует заделать.

Надежные колодезные сооружения шахтного типа, которые строятся в случае залегания водоносных слоев на глубине приблизительно 20 м, необходимы для стабильного снабжения водой участков. При выкачивании воды используют специальные электронасосы, которые можно разделить на центробежные и вибрационные. Если случилась поломка такого устройства, то его можно заменить на журавль.

Для сруба колодца используются бревна в 12-18 см в поперечнике. Чтобы обустроить его нижнюю часть, применяются следующие древесные породы: вяз, дуб, ольха. Верхняя (надводная) часть изготавливается из сосны.
При изготовлении венцов выполняется подгонка бревен:

• по горизонтали в паз;
• по вертикали путем соединения с использованием вставных дубовых шипов;
• в углах способом «в косую лапу».

Вместе с тем нужно сделать обтеску бревен на плоскость с внутренней стороны.
Сборку сруба следует произвести на первоначальном этапе обустройства колодца. Затем осуществляется разметка шахты с глиняным замком. Далее грунт вынимается до глубины 1-1,5 м, после этого сруб может быть опущен. Остальные этапы выполнения колодца сводятся к следующим действиям:

• производится установка треноги с полиспастом;
• осуществляется обустройство водоупорного замка из глины с параметрами глубины и ширины 1 м;
• выполняется утрамбовка глины;
• выкапывается шахта при равномерном выборе земли с учетом толщины венца;
• бревна придавливаются один к другому с помощью временных скоб.

Перед тем как построить шахтный колодец, следует сделать каждые 5 венцов более длинными на 20 см через 2 бревна снизу, которые имеют параллельное направление. Это предотвратит их перекашивание и возможные разрывы. Концы бревен потребуется уложить в гнезда, сделанные в стенах шахты.

Требования к устройству колодцев

Применение шахтных и трубчатых колодцев позволяет обеспечить водой один участок или несколько. Под дебитом воды подразумевается производительность сооружения, составляющая 0,5-3 м³/ч. Колодцы доступны для очистки, защищены от ливневки, удобны в эксплуатации, просты в ремонте. Наилучшим типом почвы для обустройства шахтного колодца глубиной 20 м и более обычно являются песчаные либо гравелистые грунты.

Для забора воды из шахты применяются ведра и электронасосы, устанавливаемые на поверхности либо опускаемые в колодцы. Недостаток сооружения — эксплуатация лишь грунтовых вод, качество которых не всегда соответствует нормам СанПиН. Шахтный колодец, который имеет малую интенсивность водоотбора, может оказаться загрязнен.

Застой воды приводит к тому, что она приобретает неприятный затхлый запах. В открытой шахте колодца могут оказаться посторонние предметы. В любом случае сооружение обеспечивает нужды хозяйства в техническом плане, позволяет осуществлять полив растений, представляет собой надежный источник при пожаротушении.

Рытье штольни для сооружения обычно выполняют копатели шахтных колодцев. Эту работу осуществляют и обученные бригады с использованием буровых установок. Необученные люди не должны допускаться к проведению работ в стволах колодцев, поскольку может случиться обвал стен и загазованность. Требования к устройству шахтных колодцев должны строго соблюдаться. Это относится и к очистке сооружений при их эксплуатации.

Конструктивные составляющие сооружения

Шахтный колодец состоит из следующих основных элементов:

• оголовок;
• ствол, ограниченный боковыми стенами;
• водоприемник;
• фильтр.

Оголовок представляет собой наземную часть, которая должна возвышаться над землей, являясь защитой водозабора от попадания в него загрязнений. Наличие глухой крышки позволяет защитить оголовок от механических загрязнений ствола различным мусором и листвой деревьев.

Ствол, представляющий собой тело шахты, выполняется из 1000 мм пластиковых колец, имеющих внешние ребра жесткости. Для обустройства ствола может быть использована шахтная гофрированная труба колодца, диаметр которой составляет 315-600 мм. Функции донного фильтра сооружения сводятся к водоприему.

Стены сверху колодца обычно отличаются водонепроницаемостью, что предотвращает просачивание грязной воды в ствол. В нижней его части предусматриваются отверстия, обеспечивающие прием воды. Отверстия ствола сверху располагаются ниже, чем проходит уровень горизонта (не меньше 0,5-1 м).

Кирпичные сооружения имеют отверстия для приема воды, которые зависят от наличия сквозных швов между кирпичами. Колодцы из бетона и железобетона закладываются посредством бетонирования. Предварительно отверстия и трубки для приема воды закрываются пробками из дерева, а после устройства шахты они вынимаются.

Дно колодезной шахты оборудуется специальным фильтром, изготовленным из крупнозернистого материала. Он насыпается слоями, при этом фракция зерен снизу вверх постепенно повышается. Для укладки верхнего слоя используется галька фракцией 50-100 мм. Стены шахты выводятся выше уровня поверхности земли на 1 м. Вокруг сооружения устраивается глиняный замок.

СНиП предусматривает обустройство изоляционного пояса из глины вокруг оголовка. Он позволяет предохранить колодезную питьевую воду от попадания поверхностных вод. Для покрытия пояса сверху используется асфальт.

Дно сооружения должно размещаться в водоносном пласте, при этом оно не доходит до водоупора. Вода в шахте должна быть установлена на уровне грунтовой. Колодец необходимо разместить как можно дальше от мест содержания животных, туалетов, всасывающих ям, т. е. тех мест, где в грунтовые воды могут проникнуть загрязнения.

Принцип устройства сооружения

Копка шахтных колодцев производится на глубину до первых водоносных горизонтов, в которых устраивается водоприемная часть. При их отсутствии шахта выполняется для того, чтобы вода проникала в нее через стены колодца и скапливалась на его дне. Вода должна наполнять тонкие пропластки песка, суглинки, супеси.

Стены сооружения укрепляются с помощью бревен либо прямоугольных брусьев размером 12-18 см. Обычно готовят скважину, размер сечения которой составляет более 1х1 м. Для обустройства ствола используют следующие виды древесных пород: дуб, вяз, ольха. Ствол укрепляется сверху вниз, а на поверхности земли предварительно заготавливаются венцы. Затем их необходимо подогнать и спустить в шахту на тросе. Для ее обустройства используются также железобетонные или пластиковые кольца.

Рытье колодца осуществляется равномерно на глубину 1-го венца, что позволяет избежать обвалов стен. Строительство колодцев из древесины производится в виде сруба из бревен, обтесанных с внутренней стороны, либо из пластинок. Древесные колодцы обычно используют для водоснабжения временного характера, поскольку они являются недолговечными, так как дерево быстро может загнить. Поэтому такие сооружения не являются удовлетворительными в санитарном плане.

Распространенный метод, используемый для устройства шахтных колодцев, в большинстве случаев является опускным. Шахтный колодец с небольшим поперечным сечением может быть обустроен не только посредством установки деревянного сруба. Для этого подходят бетонные, железобетонные и пластиковые кольца.

Для устройства шахт сечением 1,23 м, глубина которых достигает 30 м, налажено производство копателей шахтных колодцев КШК 25 или 30. Машина оснащена буром, приводимым в движение специальным движком. Бурение этим устройством предполагает не только выемку земли, но и опускание колец будущего колодца.

Машина имеет скорость проходки 1,15 м/час, добиться которой можно только в том случае, если позволяют геологические условия. Осуществляя выбор места, где будет размещен колодец, обязательно учитывают требования СанПиН. Это предполагает удобную и безопасную эксплуатацию сооружения.

Подготовка к строительству шахтного колодца

Перед рытьем новой шахты или модернизацией старого ствола необходимо договориться с бригадой рабочих. Специалисты смогут качественно выполнить все операции, в ходе которых будут учтены гидрогеологические условия, глубина залегания подземных вод и тип грунта. Перед проведением анализа может понадобиться проведение разведочного бурения с использованием ручного бура или специального бурового оборудования. Это позволит точно определить подходящее место под водозабор необходимой глубины.

Полученные данные, на основании которых составляется смета на строительство сооружения, позволят разработать план колодца с учетом ожидаемых видов работ, количества необходимых материалов, задействованного набора инструментов и используемого оборудования. В качестве материалов для обустройства ствола могут понадобиться пластиковые кольца или трубы.

Выбирая пластмассовые изделия, необходимо учитывать, что выпускаемые кольца могут иметь разную степень жесткости. Они подбираются в зависимости от глубины колодезной шахты. Чем ниже их требуется устанавливать, тем более жесткими должны быть изделия. В результате по мере подъема на поверхность жесткость колец уменьшается. Изделия могут обладать разным размером. К примеру, широко применяются пластиковые кольца диаметром 315 мм.

Порядок строительства колодца

Устройство колодцев из бетонных колец осуществляется в следующем порядке:

• роется котлован глубиной, равной высоте 1-го кольца;
• кольцо свободно опускается на дно шахты;
• следующее кольцо устанавливается на 1-е, которое должно использоваться в качестве опоры для 2-го;
• для скрепления изделий применяются скобы;
• дно углубляется с одновременным подкопом пород под торцом изделия.

Каждое последующее кольцо равномерно опускается под собственным весом. Затем производится несколько шагов по устройству всех колец в стволе, при этом каждый этап (похожий на предыдущий) должен быть выполнен одновременно с рытьем шахты. Если тип грунта устойчивый, то параллельное крепление бетонных изделий не потребуется.

Заниматься рытьем шахты должны исключительно рабочие с опытом, поскольку мочь извлекать ведром грунт под силу не каждому. Схема шахтного колодца требует тщательного подхода к ее выполнению. Предварительно подготавливается специальная тренога с роликом, закрепленным на ней. Через него следует намотать железный трос на лебедку, которая должна предусматривать наличие предохранительной стопорной защелки, препятствующей вероятному раскручиванию барабана.

Весь процесс строительства колодца сводится к рытью шахты и облагораживанию его водоприемной части. Вскрытие водонасыщенных песков, включая плывуны, не позволяет достичь глубины водоносного слоя, составляющей более 75 см, поэтому в водоносных песках не следует заниматься чрезмерным извлечением песка и переуглублением колодца. Это может привести к тому, что после откачки воды в шахту начнет поступать вода с песком. При этом могут отойти нижние венцы сруба (либо кольца) с последующим образованием разрывов в стенах ствола.

Условия строительства и эксплуатации

СНиП предусматривают инсталляцию колодцев из пластиковых труб в зонах, где преобладает сейсмическая активность не выше 7 баллов по шкале Рихтера. Расчетная температура при этом не должна быть ниже 50°C. Грунты для строительства пластмассовых колодцев должны быть сухими, не пучинистыми, имеющими плотность 1,8 т/м³. Их естественная влажность водонасыщения должна составлять 2,0.

На участках, где имеются водонасыщенные грунты, обустройство колодцев возможно только на основание из бетона, имеющее ширину больше 150 мм. Эксплуатация колодцев из стеклопластика требует придерживаться определенных правил, связанных с периодической чисткой стенок и дна шахты. СНиП требуют своевременного проведения профилактики донных фильтров и водяных насосов. При этом горловина сооружения должна иметь специальную крышку, и ее следует всегда держать закрытой.

Стоимость нового сооружения либо реконструкции старого зависит от следующих факторов:

• цены пластиковых труб, определяемой поперечником, высотой изделия и коэффициентом жесткости;
• стоимости доставки труб на участок;
• цены и количества герметика гидростойкого, позволяющего соединять кольца между собой;
• цены насосного оборудования, донного фильтра;
• стоимости работ по мытью ствола и прокачке колодца;
• стоимости услуг электрика по подключению насоса.

Оплата труда копателей — это отдельная графа расходов, которая будет зависеть от сложности производимых работ. Этот пункт включает следующие виды операций:

• рытье шахты открытым способом;
• копание на глубину 1-го кольца с последующей вставкой изделия;
• прочистка водозаборной бетонной колонны перед монтажом чулка при реставрировании старого сооружения.

Выполнять работы, связанные с рытьем либо реставрацией колодца, можно и в холодный, и теплый период, избегать следует только начала таяния снега. Заболоченные участки лучше обустраивать колодцами в осенне-зимний период. Строительство колодца, его осмотр и ремонт должны сопровождаться систематической проверкой наличия в шахте газа, для чего перед спуском в ствол опускается зажженная свеча или пук травы. Газ есть, если огонь меркнет. Далее газ следует убрать способом выжигания с помощью пука травы или вымахивания путем неоднократного опускания в колодец ведра либо бадьи.

Уход за колодезным сооружением

Разработка дна песочного колодца требует принудительной откачки воды с помощью насоса или специальной емкости. Крепление стен ствола срубом может вызвать определенные трудности, связанные с устройством венцов в водосодержащих песках. При этом в шахту потребуется опустить деревянный или пластмассовый короб либо бетонные кольца. Их следует заглубить при копке, что создает приемлемые условия для водозаборов.

Когда выемка песка уже окончена, то откачка воды производится до нужной глубины. Дно шахты после этого засыпается песком крупной фракции слоем 20 см. Сверху на него укладывается галька либо щебень слоем одинаковой толщины.

Обязательным условием при обустройстве ствола (согласно требованиям СанПиН) является изоляция шахты от попадания в нее различных сторонних предметов. В колодезный ствол не должны попадать осадки (дождь, снег) и поверхностные воды. Для этого вокруг сооружения обустраивается глинистый замок, а сверху — специальный люк с крышкой.

Нормы СНиП требуют 1 раз в год весной осматривать шахту и ремонтировать поверхность ствола. Необходимо своевременно заполнять глиной места, которые просели вокруг. Сверху они должны быть заасфальтированы либо зацементированы. В случае загрязнения шахтные колодцы следует тщательно прокачать, что предполагает определение объема воды, которая в них содержится. Согласно требованиям СНиП при необходимости обязательно должна проводиться дезинфекция шахтных колодцев после проведения химического и бактериологического анализа воды.

3.3.1. Шахтные колодцы предназначены для получения подземных вод из первого от поверхности безнапорного водоносного пласта. Такие колодцы представляют собой шахту круглой или квадратной

формы и состоят из оголовка, ствола и водоприемной части.

При невозможности соблюдения этого расстояния место расположения водозаборных сооружений в каждом конкретном случае согласуется с центром государственного санитарно - эпидемиологического надзора.

3.3.2. Оголовок (надземная часть колодца) служит для защиты шахты от засорения и загрязнения, а также для наблюдения, водоподъема, водозабора и должен иметь не менее чем на 0,7 - 0,8 метра выше поверхности земли.

3.3.3. Оголовок колодца должен иметь крышку или железобетонное перекрытие с люком, также закрываемое крышкой. Сверху оголовок прикрывают навесом или помещают в будку.

3.3.4. По периметру оголовка колодца должен быть сделан "замок" из хорошо промятой и тщательно уплотненной глины или жирного суглинка глубиной 2 метра и шириной 1 метр, а также отмостка из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее 2 метров с уклоном 0,1 метра от колодца в сторону кювета (лотка). Вокруг колодца должно быть ограждение, а около колодца устраивается скамья для ведер.

3.3.5. Ствол (шахта) служит для прохода водоподъемных приспособлений (ведер, бадей, черпаков и т.п.), а также в ряде случаев и для размещения водоподъемных механизмов. Стенки шахты должны быть плотными, хорошо изолирующими колодец от проникновения поверхностного стока, а также верховодки.

3.3.6. Для облицовки стенок колодца в первую очередь рекомендуются бетонные или железобетонные кольца. При их отсутствии допускается использование камня, кирпича, дерева. Камень (кирпич) для облицовки стенок колодца должен быть крепким, без трещин, неокрашивающим воду и укладываться так же, как бетонные или железобетонные кольца на цементном растворе (цемент высоких марок, не содержащий примесей).

3.3.7. При устройстве срубов должны использоваться определенные породы древесины в виде бревен или брусьев: для венцов надводной части сруба - ель или сосна, для водоприемной части сруба - лиственница, ольха, вяз, дуб. Лесоматериал должен быть хорошего качества, очищенный от коры, прямой, здоровый, без глубоких трещин и червоточин, не зараженный грибком, заготовленный за 5 - 6 месяцев.

3.3.8. Водоприемная часть колодца служит для притока и накопления грунтовых вод. Ее следует заглублять в водоносный пласт для лучшего вскрытия пласта и увеличения дебита. Для обеспечения большого притока воды в колодец нижняя часть его стенок может иметь отверстия или устраиваться в виде шатра.

3.3.9. Для предупреждения выпирания грунта со дна колодца восходящими потоками грунтовых вод, появления мути в воде и облегчения чистки на дне колодца должен быть отсыпан обратный фильтр.

3.3.10. Для спуска в колодец при ремонте и очистке в стенки его должны заделываться чугунные скобы, которые располагаются в шахматном порядке на расстоянии 30 см друг от друга.

3.3.11. Подъем воды из шахтных колодцев осуществляется с помощью различных приспособлений и механизмов. Наиболее приемлемым с гигиенической точки зрения является использование насосов различных конструкций (ручных и электрических). При невозможности оборудования колодца насосом допускается устройство ворота с одной или двумя ручками, ворота с колесом для одной или двух бадей, "журавля" с общественной, прочно прикрепленной бадьей и др. Размер бадьи должен примерно соответствовать объему ведра, чтобы переливание воды из нее в ведра не представляло затруднений.

Когда нет возможности подсоединиться к местной системе водоснабжения из-за отдаленности или ее отсутствия, то устраивают колодцы.
Нижняя часть колодца заглубляется в водоносный пласт. Для этого предварительно проводится изыскание. В днище колодца делают фильтрующий слой из щебня, гравия и крупного песка слоем не менее 25 см.

Колодцы устраивают из монолита или из железобетонных колец, которые могут быть как круглыми, так и прямоугольными.
Если нет проблем в регионе застройки с деревом, то можно сделать колодец в виде сруба из полубревен или брусьев. А если вы еще и дом решили строить деревянный, из сруба, то все это будет великолепно выглядеть.
Стенки колодца из полубревен или брусьев должны быть плотными и хорошо изолировать колодец от загрязнения воды поверхностным стоком, поэтому верхняя часть колодца должна быть выше поверхности грунта на 80 см. Вокруг колодца необходимо сделать замок из глины или жирного суглинка глубиной 2 м и шириной 1 м.
Колодцы могут быть с ручным приводом, но для подачи воды из колодца лучше использовать имеющиеся в продаже электронасосы, предназначенные для автономных систем водоснабжения. На рис. 1 показан разрез колодца в виде деревянного бревенчатого сруба с вибрационным насосом.

Целесообразно устроить водонапорный бак емкостью 60-120 л при наличии водозабора с насосной установкой. Его можно оборудовать автоматической системой включения и выключения электронасоса. В таком случае бак необходимо оснастить системой подающе-отводящих, переливных и спускных трубопроводов.

Трубчатые колодцы

При глубине залегания подземных вод до 6 м можно устроить для снабжения водой трубчатый колодец, но при этом следует обязательно тщательно проверить качество поземных вод для хозяйственно-питьевых нужд. В таком колодце конец подающей трубы оснащен фильтром и забивным наконечником с поршневым насосом - колонкой (рис. 2 ).
Существуют два вида трубчатых колодцев - мелкие и глубокие, выбор которых зависит от глубины залегания воды.
Трубчатые колодцы сооружают путем бурения в грунте вертикально-цилиндрических выработок типа скважин. В мягких грунтах стенки скважины необходимо укреплять обсадными трубами из стали, асбестоцемента или полиэтилена. Трубчатые колодцы строятся при глубоком залегании водоносных пластов. Они имеют маленький диаметр и могут быть использованы для получения подземных вод как с напорных, так и с безнапорных горизонтов.

Мелкий трубчатый колодец

Колодец данного вида находит применение на участках, где уровень залегания грунтовых вод не слишком глубок - до 9 м. Такой колодец намного дешевле шахтного, соорудить его значительно проще. Несомненным его достоинством является, как правило, и то, что вода в нем не застаивается и не загрязняется. Обсадные трубы, предназначенные для укрепления стенок скважины, в мелкий трубчатый колодец можно не вставлять. Колонка с поршневым насосом, водоподъемная стальная газовая труба (диаметр 30-50 мм) и фильтр - это составляющие мелкого трубчатого колодца. Изготовить насос можно из металлической бесшовной трубы диаметром 90 мм и длиной 45 см. Также обязательно понадобятся кронштейн для крепления трубы, 3 патрубка из стали, рукоятка, 4 фланца, резина для клапанов и прокладок между фланцами, штанга из стали или латуни, имеющая диаметр 16 мм и длину 80 см, крепежные детали.

Поршневой насос: принцип работы.

Поршневый насос может поднимать воду с глубины 5~6 м и подавать ее на высоту 4-5 м. Действует он следующим образом. Когда штанга двигается вверх, верхний резиновый клапан прижимается к корпусу цилиндра, а нижний тем временем открывается и пропускает воду. Когда же штанга идет вниз, нижний клапан прилегает к фланцу, закрывая отверстие для выхода воды через трубу, в то время как у верхнего клапана отгибаются края резиновой прокладки до шайбы. Через отверстия шайбы и проходит вода. Следующее движение поршня вверх вызывает открытие нижнего клапана, при этом верхний прилегает к стенкам цилиндра. В результате вода поступает в водоподъемную трубу и новая ее порция подается снизу в цилиндр. Проводя опробование насоса, следует обязательно залить цилиндр водой. Крепление насоса к фланцу трубы осуществляется болтами (12 мм), деталей поршня на штанге - гайками, металлической штанги - болтом (6 мм). Труба для подъема воды состоит из отрезков труб длиной 1,5 м, с резьбой. Соединение труб осуществляется, как правило, с помощью муфт.

Устройство мелкого трубчатого колодца

Мелкие трубчатые колодцы обычно устраивают путем забивки в мягких грунтах, где нет гальки, щебня и др. Если принято решение воспользоваться этим способом, лучше делать это весной, так как именно в этот период почва хорошо увлажнена, а значит, легко поддается забивке. Также в целях увлажнения почвы можно предварительно место забивки полить большим количеством воды. Но лишь в сухое время года, когда уровень воды минимальный, можно правильно учесть возможное изменение уровня воды в трубчатом колодце. После того как место для колодца подготовлено, необходимо вырыть шурф размером 0,8 х 0,8 х 1,0 м. На дне шурфа делают небольшой приямок. Далее водопроводную трубу присоединяют к фильтру, а затем на нее надевают металлическую бабу массой в 2~3 раза больше, чем масса трубы вместе с фильтром. Потом на трубе крепят с помощью болтов металлический хомут на расстоянии 1 м от фильтра.
Второй хомут с двумя блоками крепят на расстоянии 2 м от фильтра. В центре шурфа вертикально устанавливают трубу. После этого шурф засыпают грунтом, который следует утрамбовать. Затем концы веревки, перекинутой через блоки, крепят к бабе и приступают непосредственно к забивке. Бабу поднимают на веревке и сбрасывают. Под действием своего веса баба ударяет по хомуту и заглубляет трубу в грунт. С заглублением трубы хомуты постепенно перемещаются вверх. Только когда фильтр окажется в водоносном слое, забивку прекращают.
Затем следует присоединить насос к оставшемуся на поверхности почвы концу трубы. И лишь после этого производят пробную откачку воды с целью очистки фильтра от песка.

Глубокий трубчатый колодец

Такие колодцы обычно используются, когда глубина залегания водоносного слоя свыше 20 м. Соорудить глубокий колодец без определенных навыков и знаний довольно трудно. Трубчатый колодец представляет собой буровую скважину, стенки которой закреплены водопроводными обсадными трубами. Их длина составляет 4-6 м. Соединение труб осуществляется с помощью муфт.

Обсадные трубы

Обсадные трубы для колодцев, особенно глубоких, лучше использовать стальные, так как они не только надежнее других, но и легче соединяются. Обсадная труба состоит из отдельных звеньев. Их длина составляет 2-4 м. Для соединения стальных звеньев применяются резьбовые муфты или сварка. Какой способ соединения звеньев выбрать, зависит от диаметра трубы. Так, трубы, имеющие внутренний диаметр 50 мм, проще соединить муфтами, а трубы диаметром 100 мм и больше - сваркой. Чтобы соединить звенья обсадной трубы с помощью сварки, необходимо разрезать трубу на отдельные звенья (2-3 м длиной) кислородным резаком. Линию разреза следует делать с мысиком. Это нужно для того, чтобы при сварке облегчить центрирование, а также чтобы стык не имел больших зазоров. Каждый разрез обязательно помечают краской. Центрирование звеньев перед сваркой осуществляют с помощью кондуктора из двух уголков или трех стальных накладок, которые следует приварить к штангам. Это придаст прочность соединительному шву. Если нет сварки или используется не стальная обсадная труба, можно произвести соединение звеньев стальными накладками на болтах.
Ширина накладок - 15-30 мм, длина - 100-200 мм, толщина - 6~9 мм. Узкие кромки накладок следует срезать под углом 30°. Это необходимо для того, чтобы за внутренние прокладки не цеплялся инструмент, а наружные не препятствовали проходу трубы через грунт. На внутренних накладках для крепежа нарезают резьбу. Соединение стальной или чугунной обсадной трубы можно произвести и без внутренних накладок. Для этого нужно нарезать резьбу непосредственно в стенке. Если глубина колодца большая, в него опускается несколько труб, диаметр которых находится в прямой зависимости от глубины залегания и мощности водоносного слоя, а также от диаметра фильтра и насоса.

Шахтными колодцы называются потому, что для подъема воды из таких колодцев устраивают шахты (срубы) из дерева, бетона или железобетона, камня, бурого железняка или очень хорошо обожженного кирпича, но не белого, который быстро разрушается от воды или сырости. Шахтные колодцы состоят из оголовка (верхней части), ствола (самой длинной части), водоприемной части (которая находится в самой воде) и зумпфа (нижней части ствола, который устраивают в случае, когда постоянно требуется запас воды).
В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, шахтные колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными. Прежде всего рассмотрим деревянные шахтные колодцы (рис. 3 ).

Оголовок 6 - наземная часть. Он защищает воду в колодце от попадания пыли, травы, снега, дождя, различных предметов и т. д. Зимой он предохраняет колодец от промерзания и обледенения. Сверху оголовок должен быть закрыт водонепроницаемой крышкой 7 из любого материала. Крышка должна плотно закрывать колодец, но в то же время легко подниматься, выдвигаться или поворачиваться вокруг своей оси.
Ствол - это открытое, строго вертикальное пространство, т. е. шахта на всю глубину колодца. Чтобы грунт не осыпался со стенок шахты и прочно держался на них, его укрепляют деревянными стенками, которые называют срубом.
Сруб состоит из венцов 4 , срубленных из плотной сухой древесины. Для облегчения работы венцы сруба, бревна или пластины соответственно метят. Первым делают самый нижний венец, за ним второй и т. д. Припазовывать бревна и пластины венцов надо как можно плотнее, чтобы между пазами не могли просачиваться верховодка и различные загрязнения, в том числе и грунт. Вместо деревянного сруба применяют бетонные кольца, каменную или кирпичную кладку или монолитный железобетон. И еще раз хочется отметить: независимо от применяемого материала сруб или другие материалы в стволе колодца должны быть уложены как можно плотнее, чтобы через них в не могла поступать верховодка и почвенная вода, а также проникать сухой или разжиженный водой грунт.
Лучшей считается круглая форма ствола, но чаще его делают квадратным и реже прямоугольным или шестигранным. Самая простая - квадратная форма ствола. Водоприемная часть 2 - нижняя часть ствола, в котором собирается и хранится вода. В зависимости от требуемого количества воды в сутки, водоприемную часть выполняют разной глубины (высоты). Нормальной обычно считается глубина 0,75-1,2 м, но она может быть и до 2 м. Эту часть колодца выполняют из самого прочного материала, способного служить максимальное количество лет.
- нижняя часть ствола. Он предназначен для сбора необходимого количества воды при небольшом ее поступлении в колодец. В силу этого колодец обязательно заглубляют на необходимую глубину ниже водоносного пласта.

Вместо зумпфа можно увеличить водоприемную часть сруба, устроив ее в виде шатра (рис. 4 ).

Ключевые колодцы, трубные колодцы, колодцы из кирпича в следующей части цикла статей "Колодец".

Водоснабжение загородного или дачного дома – задача первостепенная, и, если жилье находится вдалеке от централизованного водопровода, решается только обустройством собственного колодца или питьевой скважины. Одним из решений, которое помогает подвести воду из автономного источника воды, является трубчатый или шахтный колодец.

Разновидности колодцев для снабжения питьевой водой

Водозаборные объекта бывают:

1. Трубчатыми;
2. Шахтными.

Трубчатое сооружение – это, проще говоря, колонка, или абиссинский колодец, который все видели и пользовались в поселках городского типа или деревнях. Для подъема воды на поверхность используется ручной насос, а это означает, что вода, которая поступает из трубчатого колодца, залегает неглубоко. Это – быстровозводимая конструкция, на ее обустройство уйдет максимум 2 рабочих дня, и делается такой колодец бурением скважины или уплотнением грунта забиванием трубы. То есть, конечный результат обустройства трубчатого колодца – стандартная скважина небольшой глубины, которую затем обустраивают фильтрами грубой очистки и насосом, часто электрическим, а не ручным.

При бурении скважины в слабом или рыхлом грунте, а также при глубоком бурении скважину укрепляют обсадными трубами, чтобы стенки отверстия не осыпались и не загрязняли питьевую воду. Обычно обсадные трубы берут небольшого диаметра, поэтому их соединяют между собой резьбовым соединением, что позволяет добиться большой герметизации стыков скважин.

Разновидности трубчатых абиссинских шахтных колодцев:

1. Колодец мелкого заглубления (глубина шурфа – ≤ 40 м). Колодец ≤ 9 м глубиной обустраивают забивкой трубы, которая сразу будет работать как обсадная. Но это можно сделать в рыхлом (песчаном, супесчаном) грунте;
2. Сооружение глубокого заглубления (≥ 40 м). Шурф глубиной ≤ 50 м делают ударно-канатным способом, колодцы глубиной ≥ 50 м – колонковым или роторным способами.

Технические требования к колодцам просты:

Именно из-за мелкой глубины такое сооружение не рекомендуется бурить рядом с ватерклозетами, сточными канавами, септиками и выгребными ямами. Также следует (по возможности) бурить на самом высоком участке двора.

Поэтому, прежде, чем бурить шурф для колодца по трубчатому типу, необходимо провести геологические и геодезические исследования грунта. Результат исследований помогут не только определить местоположение скважины, но и выбрать способ бурения, размер трубы, тип грубого фильтра, модель насоса, и т.д.

Важно: пространство между обсадными трубами и грунтом обязательно следует засыпать глиной. Этот уплотняющий слой называется обратной засыпкой, и работает как водный барьер от попадания в скважину грунтовых и дождевых вод.

Достоинства и недостатки

1. вода в трубчатом колодце всегда будет чистой, так как скважина надежно защищена обсадными трубами, обратной засыпкой и фильтром грубой очистки, который монтируется на конце обсадной трубы в виде перфорированного наконечника;
2. Колонку можно пробурить рядом с домом;
3. Подъем воды ведется с планируемого горизонта;
4. Правильно пробуренная и обустроенная скважина дает полноценный дебет чистой питьевой воды.

Недостатки:

1. Если водный горизонт залегает слишком близко (выше 7 метров), то добыть с нег оводу будет невозможно;
2. Выбор сезона для бурения или пробивания скважины влияет на правильную глубину колодца. Если выбрать время обустройства колодца неправильно (например, во время дождей), то можно увидеть, как ваш колодец мелеет и из него уходит вода;
3. Колодец должен работать постоянно: если забросить его, то скважина заилится;
4. Точность монтажа обсадных труб должна быть очень высокой – при неточной стыковке возможна разгерметизация швов и заиливание скважины.

Основные принципы строительства трубчатого колодца

В мягком грунте трубы в грунт просто забиваются кувалдой. Чтобы трубы входили мягче, грунт периодически смачивают. Операции проводятся таким образом:

1. В намеченном месте (после исследований) копается лидер-лунка Ø до 1,5 м и глубиной до 1,5-2 м;
2. На первую трубу монтируется хомут и фильтр грубой очистки, а также стальная баба для придания веса конструкции;
3. Следующий хомут нужно смонтировать на 2 метра выше фильтра;
4. Труба устанавливается в центре лунки засыпается грунтом и утрамбовывается;
5. Забивают трубу опусканием бабы на канате.

Как устроен шахтный водозаборный колодец

Такое шахтный колодец также можно легко сделать своими руками. Обычно колодец обустраивают одновременно с рытьем шурфа и укрепления его стен. Разновидности шахтных гидротехнических сооружений обуславливаются разными стройматериалами, которые используются для укрепления шурфа:

1. Стенки из дерева;
2. Кирпичные или каменные стенки;
3. Из пластика;
4. Из ж/б конструкций.

Шахтные колодцы со стенками из железобетонных труб пользуются самой большой популярностью из-за простоты строительства и длительности эксплуатации. Вес труб или ж/б колец заставляет использовать подъемный кран для опускания бетонных элементов в шурф, но длительный срок службы такого колодца оправдывает все расходы.

Важно: колодец шахтного типа необходимо защищать от верховодки и атмосферных осадков. Защита состоит из слоя битума и рулонной гидроизоляции (рубероид или полиэтилен). Стыки труб и швы гидроизоляции также промазываются битумом.

Как устроен колодец шахтного типа

Оголовок должен находиться выше уровня грунта – для защиты от мусора и отрицательных температур, так как оголовок утепляется. Основные составляющие конструкции:

1. Водоприёмник, который устраивается в нижней части и служит для приема и фильтрования воды;
2. Шахтный ствол, который находится в грунте и служит для защиты от обрушения стенок колодца, а также для ограждения питьевой воды от грунтовых вод и атмосферных осадков;
3. Оголовок защищает колодец от мусора и замерзания воды, конструкция должна иметь защитную кровлю и ворот для аварийного ручного подъема воды.

Достоинства конструкции:

1. Длительный срок безремонтной службы – более 50-70 лет;
2. Шахтное сооружение дешевле бурения Устройство скважины;
3. Простота очистки воды;
4. Большой диаметр шахты позволяет автоматизировать подъем воды любыми типами насосов – глубинными, центробежными или вибрационными;
5. Не нужно оформление разрешительных документов – после окончания строительства колодец достаточно зарегистрировать в БТИ.

Недостатки:

1. Временные и трудовые затраты на строительство выше, чем на аналогичные процессы в оборудовании трубчатого колодца;
2. Ежегодно необходимо чистить и дезинфицировать гидротехническое сооружение;
3. Необходима постоянная откачка или забор воды, чтобы не допустить заиливания шахты;
4. Качество питьевой воды обуславливается устройством надежного фильтра;
5. Плохая герметизация стыков труб и швов гидроизоляции колодца приводит к загрязнению.

Как построить колодец

Копать шурф для водозабора лучше всего поздней осенью или в начале зимы, так как грунтовые воды в это время уходят на максимальную отметку, и нет риска обнаружить верховодку, а сам шурф можно сделать намного глубже, чем планировалось, что позволит иметь гораздо больший суточный дебет питьевой воды.

Рытье шурфа и сборку колодезной конструкции проводят в следующей последовательности:

1. Шурф выкапывают лопатой с коротким черенком, чтобы можно было удобно выбрасывать грунт наверх – длинный черенок не позволит повернуть лопату в узкой скважине. Первоначальная глубина – 0,5-1,0 м и диаметр 1 м;
2. В эту лидер-лунку лебедкой или подъемным краном опускают первое железобетонное кольцо или трубу;
3. Рытье колодезного шурфа продолжается выемкой грунта под кольцом, которое будет проведать ниже под своей массой;
4. После просадки первой части бетонной обсадной трубы до глубины 1 метр сверху опускают второе кольцо или трубу. Ж/б кольца соединяются друг с другом стальными скобами, под которые перфоратором сверлятся отверстия нужного диаметра. Швы и места соединений герметизируются битумом или герметиком;
5. Таким же образом монтируют следующие кольца. Набор колец заканчивают, когда дно шурфа начнет активно увлажняться. Пока позволяют возможности, воду можно отчерпывать или откачивать, продолжая углублять колодец, но при обильном поступлении воды землеройные работы следует прекратить;
6. Дно колодца застилается мытым камнем-дикарем разного размера, который будет выполнять роль первичного фильтра грубой очистки. Толщина слоя – до полуметра;
7. Гидроизоляционные работы состоят из обмазки трех самых верхних бетонных колец горячим битумом или мастикой, а также двух-трех слоев рулонной гидроизоляции – рубероида или толстого полиэтилена;
8. Отмостка вокруг шурфа делается из смеси песка с щебнем или гравием, верхний слой отмостки делается из глины, которая будет выполнять роль гидрозащитного замка. Поверх глины заливается слой бетона, который должен иметь уклон в 2-3 0 от колодца наружу;
9. На оголовке монтируются стропильная система, крыша, укладывается кровля, устанавливается аварийный ворот;

Самым оптимальным и выверенным элементом для строительства шахтного колодца являются ж/б кольца высотой до одного метра, Ø ж/б колец – 1-1,2 метра. Такие элементы можно перемещать при помощи тали или ручной лебедки, то есть, не нужно арендовать подъемный кран.

Шахтные колодецы применяются для подъема на поверхность , безнапорных вод из глубины, порядка 30 метров. Это гидротехническое устройство прямоугольной или круглой формы с прочным и надежным креплением стенок. Колодцы шахтного типа состоят из надземной (оголовка), средней (ствола) и нижней водоприемной частей. Строятся из материала, имеющегося под рукой, то есть бетона, камня, кирпича или дерева. На дно насыпается крупнозернистый песок, гравий, щебень.

Устройство шахтного колодца для воды

К сожалению, нет каких либо стандартов или нормативных документов, определяющих методику проходки колодцев.
Рабочая сила из 2-3-х человек, лопата, лом, кувалда и ведро остаются залогом успешного строительства колодца.

Чтобы получить строго вертикальную выработку, шахту проходят без использования обсадки. Работы ведутся до появления песка, супеси или водоносного пласта. Диаметр ствола копается по внешнему размеру бетонных колец или внешним параметрам сруба, если таковой предполагается.

Итак, ствол выходит на воду. Но перед тем, как войти в пласт, нижние два шва между кольцами заделываются изнутри цементным раствором. Сам забой засыпается гравием, толщиной 20 сантиметров, который выполняет функции фильтра.

Достоинства шахтных колодцев

Диаметр колец значительно облегчает уход за колодцем, смену насоса и прочим техническим сервисом.
Возможность подъема воды в случае отсутствия насоса.

Недостатки шахтных колодцев

Вода не отличается чистотой, особенно, в весеннюю пору.
Незначительный .

Строительство шахтных колодцев своими руками

Строительство шахты колодца своими руками под силу любому человеку, владеющему навыками незамысловатых построек. Подготовив необходимый шанцевый инструмент, и имея в наличии, например железобетонные кольца, можно приступать к земляным работам. Соблюдая основные санитарные условия, точка заложения колодца должна находиться на расстоянии 25-30 метров от хозяйственных построек, туалетов, и прочих подобных сооружений.

Итак, для строительства колодца небольшой глубины, предпочтительны бетонные кольца, внутренним диаметром 0,5 метра.

Их нужно опускать по одному последовательно, по мере снятия грунта. Это позволит спускать кольца под тяжестью собственного веса. Швы между торцами колец тщательно заделываются цементным составом. Раствор укладывается в отформованную канавку на торце кольца, под весом которого получается герметичный стык. Перекоса колец во время их спуска можно избежать, если под них, под углом 90° подкладывать одинаковой толщины брусья. При этом нужно подкапывать грунт напротив противоположного бруса.

Если диаметр бетонных колец составляет один и более метров, то придется использовать лебедку с треногой. По окончании укладки колец, дно сооружения засыпается слоем песка и речного гравия. Верхнее кольцо должно выходить на поверхность земли не менее полуметра. Эксплуатируя шахту, не следует оставлять его открытым, во избежание попадания в него мусора и живых существ. Для этих целей крышка снабжается крепким замком.

Вокруг верхнего кольца, устройство откосов также относится к обязательным работам.

Установка ворота, ручки и, в целом, дизайн козырька или навеса зависит от полета фантазии владельца.