1.Несовершенный (неполный) колодец

В таком колодце крепь шахты не доходит до водоупорного подстилающего пласта, и приток воды осуществляется через дно или боковые стенки;

При этом нет необходимости проходить безнапорный водоносный пласт такого несовершенного колодца более чем на 0,7 его высоты. Обычно вода, залегающая ниже, не обеспечивает дополнительного притока, сохраняя дебит без изменений. В зависимости от суточной потребности в воде можно закладывать колодец и на меньшую глубину.

2.Совершенный (полный) колодец

Крепь колодца достигает водоупорного пласта, а приток воды осуществляется исключительно через боковые стенки.

3.Совершенный колодец с подствольником (зумпфом)

Зумпф(подствольник) выполняется в подстилающей водоупорной породе, являясь дополнительным резервуаром, для увеличения водного запаса.

Так же водный запас может быть увеличен путем шатрового расширения подводной части .

Шатровый тип устройства резервуара применяется в тех случаях, когда толщина водоносного пласта составляет более чем 2-3 метра, а при меньшей оборудуется зумпф.

Рис. 2. Несовершенный шатровый колодец

Не следует чтобы запасы воды в колодце значительно превышал ваши суточные потребности. В противном случае вода может застаиваться и загнивать. Именно поэтому несовершенный колодец с притоком воды через донный фильтр считается оптимальным водозаборным сооружением для индивидуального пользования. Сложные в изготовлении дополнительные боковые фильтры не дают, в данном случае, ощутимого увеличения дебита воды. Донный фильтр состоит из трех слоев гравия или щебня. В каждом очередном слое используется материал в 6–8 раз более крупных фракций.Нижний, контактирующий с водоносной породой слой, имеет толщину 10 см, два последующих по 15 см. В случаях обильного притока воды и разжижения водоносного пласта, донный фильтр насыпается на дощатый пол с отверстиями или щелями, подведенный снизу под крепление шахты колодца. Выступающая над уровнем земли часть оголовка как правило составляет 0,6–0,8 м. Глиняный замок вокруг шахты колодца имеет глубину 1,0–1,5 м, и ширину 0,5 м. Поверх глиняного замка рекомендовано устраивать сплошную отмостку из бетона. Деревянные срубы колодцев изготавливаются из цельных бревен диаметром 15-18 см, или бревен диаметром 22 см, распущенных пополам продольно. Как правило, деревянный колодец строят квадратным в плане. Размеры сторон от 0,7 до 1,4 м, чаще всего 1х1м. Собираются срубы вначале на поверхности, а затем уже каждый венец размечается для последующего правильного монтажа в шахте. Венцы сруба соединяются 10-сантиметровыми нагелями, в разбежку по вертикали, а для предотвращения отрыва верхних венцов от нижних соединяют их стальными скобами. В углах бревна сруба сопрягаются «в лапу без остатка», с коренным шипом(желательно, но не обязательно). Дополнительно, для прочности, брусками сшиваются углы, а досками сами бревна сруба посередине каждой из сторон колодца.

Рис. 3. Угловое соединение брусьев сруба

Непосредственно в шахте колодца сруб устанавливается одним из трех возможных способов: возведением со дна, наращиванием снизу, или опускным креплением (когда сруб колодца наращивается по мере погружения его в грунт). Со дна шахты колодец возводят при глубине колодца не более 6 м, если нет сильного притока воды, и стенки шахты не осыпаются. На дне вырытой шахты устанавливается рамка-основание для сборки сруба, либо выстилается пол на лежнях(распущенные вдоль бревна), на которых уже возводится сруб колодца. Наращивание снизу применяется при строительстве для глубоких колодцев. Для данного способа используют так называемые «пальцы»(выступающие на 40-50 см бревна) на каждом 4-ом или 5-ом венце сруба, закладываемые в вырытые предварительно в стенках шахты колодца углубления(«заклады» или, по-другому, «печуры»), поджимаемые домкратами и подклиниваемые, что обеспечивает надежное крепление без опоры на основание. Опускное крепление, также используемое при строительстве глубоких колодцев(6 и более метров) Под возведенным в вырытой шахте срубом колодца на 25-30 углубляется дно. Грунт вынимается только под серединой, оставляя по углам. Затем стороны сруба подклиниваются подкладками, и выбирается грунт из углов. После чего достаточно выбить подкладки, чтобы сруб равномерно опустился в шахту под собственной тяжестью. При данном способе, в сыпучих и рыхлых грунтах, сруб может застрять или перекоситься.Тогда над верхним венцом устраиваются настилы из досок и бревен, на которые помещается значительный груз, либо осаживают сруб ударами по верхнему венцу. Нижняя часть сруба, в таких случаях, оборудуется режущим ножом, а основание шахты колодца расширяется в виде шатра. В условиях, когда грунт плотный, а колодец не глубокий, срубы иногда подвешиваются в шахте колодца на веревках, в полуметре или метре от дна. Делается это для облегчения выборки грунта. Подведенные под каждой серединой сруба веревки,концы которых несколькими витками крепятся на раме из бревен, удерживают сруб за счет сил трения между витками веревки и бревнами. Для того чтобы плавно опустить сруб достаточно всего лишь ослабить веревку.

Рис. 4. Сруб, подвешенный в шахте на веревках

Особых методов работы и навыков требуют встречающиеся иногда плывуны (водоносные пласты с разжиженным песком). Прежде всего, прекращается спуск сруба и оборудуется второй водосборный шатер на расстоянии 0,3-0,4 м от основного шатра. На дне шахты, с четырех сторон, оборудуются шпунтовые переборки из досок на глубину 0,35 м. После выборки грунта(не обнажая концы шпунтового ряда) переборки снова заглубляются и продолжается выборка. Вода, при этом, постоянно откачивается. Иногда возникает необходимость пройти шахтой вышележащий водоносный пласт, чтобы изолировать его. Это делается так же при помощи шпунтового ряда досок, забиваемых снаружи сруба и глиняного замка между шпунтом и срубом колодца.

Колодцы из бетонных пластин строятся по аналогии с деревянными срубами. Отливаемые, чаще всего, поперечным сечением 250х70 мм и массой не более 35 кг, они не требуют использования специальных грузоподъемных приспособлений. Пластины ставятся на раствор, соединяются в углах сваркой или отформованными концами в лапу. Из-за несложности опалубки под бетонные пластины, их легко изготовить самому, нужных размеров и формы, конструируя затем из них колодцы нужной вам формы-квадратные, прямоугольные, многогранные и даже круглые (из сегментов). Высота стандартного сегмента составляет обычно 18 см.

Каменные и кирпичные колодцы строятся из плотного,хорошо обожженного красного кирпича, известняка или сланца. Крупные и мелкие камни кладутся отдельными слоями. Бут подбирают очень тщательно. Ряды кладки выводятся, по возможности, с минимальными промежутками. Недопустимо чтобы камни кладки выступали с внутренней или наружной стороны. Для соблюдения перевязки швов камни кладутся к центру колодца «тычком» (узкой стороной), чтобы грунтом их не выдавило вовнутрь. Строительство производится наращиванием со дна шахты, если глубина шахты не более 5-6 метров, или опускным способом, когда кладку возводят на опорном башмаке. Толщина кирпичных стенок как правило не менее 25 см, бутовых - 35 см. Поверхностная часть штукатурится, а подводная покрывается цементным раствором 1:2. С целью недопущения разрывов кладки по высоте производится армирование анкерными тягами. Водоприемная часть кирпичных и каменных колодцев не имеет никаких принципиальных отличий от рассмотренных ранее.

Профессиональные шахтные колодцы

Бетонные шахтные колодцы строят из монолитных железобетонных пластин или колец.Строительство монолитного бетонного колодца, как правило, ведется сплошным бетонированием в готовой шахте, в которой устанавливается опалубка. Если глубина колодца значительна, может использоваться опускной способ, когда шахта бетонируется вначале на небольшую глубину, над землей выводится крепление на достаточную высоту, а после подкапывается шахта колодца во всю глубину с постепенным осаживанием крепления. Для равномерного и гарантированного опускания бетонного ствола в шахту колодца используются режущие башмаки, оборудуются конические(сужающиеся кверху) со скошенной изнутри кромкой окончания самого ствола, усиленные сталью.

После выборки грунта и того, как стенки колодца опустятся примерно на два метра, устанавливается новая опалубка, и наращивается крепление. Для того чтобы свежим стенкам дать окрепнуть, выдерживается пауза в 7-10 дней, после чего работа продолжается тем же порядком вплоть до водоносного слоя. Использование бетонных колец (особенно заводского изготовления), значительно сокращает сроки и облегчает строительство колодца. Но так же их можно отлить и самостоятельно. Нижнему кольцу целесообразно придать коническую форму со скошенной изнутри нижней кромкой. На заводские кольца устанавливаются башмаки с резцом.

Соединяются кольца впритык, после чего фиксируются стальными скобами толщиной 4–5 мм и шириной 50–80 мм, в целях предотвращения их сдвига относительно друг друга. При строительстве опускным способом, существует вероятность разрыва кольцевых оболочек из-за возможных зажимов их верхней части обрушающимся грунтом. Для придания кольцам дополнительной прочности применяются накладки из полосовой стали шириной 40–60 мм и толщиной 5–10 мм, равномерно расположенные по окружности. Такие накладки скрепляют скобами из стального прутка или болтами, пропущенными в отверстия оставленные при бетонировании заранее. Еще более надежно работают забетонированные в стенки колец стальные стержни, имеющих на концах кольцеобразные загибы для болтов, которыми кольца скрепляются. Межторцевые стыки колец находящихся в воде уплотняют либо просмоленной пеньковой веревкой диаметром 20 мм, которая укладывается в специальный желоб, предусмотренный в верхнем торце кольца заводской формовкой либо жидким стеклом. Швы между кольцами, находящимися выше водоприемной части, достаточно расшить обычным цементным раствором в соотношении 1:3. Водоприемная часть колодца из железобетонных колец оборудуется аналогично с остальными видами колодцев. В случаях, когда водоносный пласт очень рыхлый, необходимо подвестипод бетонные кольца пол из прочных досок, на который насыпается гравийный фильтр. Для дополнительного притока воды в маломощных водоносных слоях в стенках колодезных колец проделываются боковые отверстия. С внешней стороны они засыпаются песком или гравием. Те же функции выполняет установка фильтров из крупнопористого бетона. Готовится такой бетон из цемента с гравием или щебнем в пропорции 1:6, при водоцементном отношении 0,3–0,5. Размер зерен гравия или щебня при этом, должен быть не больше чем в 10 раз крупнее зерен песка водоносного слоя. Из такого крупнопористого бетона обычно формируется два пояса нижней водоприемной части колодца высотой 15–20 см. Иногда же в опалубку закладываются заранее изготовленные кирпичи-вставки в шахматном порядке.

К атегория: Колодцы

Шахтные колодцы

Шахтные колодцы сооружают в том случае, когда глубина залегания водоносного слоя составляет примерно 20 м. Для выкачивания воды из шахтных колодцев применяют электронасосы центробежного или вибрационного типа.

Помимо этого, можно устроить журавль, которым пользуются в случае поломки насоса.

Сруб колодца (поперечное сечение 1 х 1 м, 1,25 х 1,25 м, 1,5 X 1,5 м), в зависимости от глубины делают из бревен диаметром 12-18 см и заглубляют в водоносный слой на 1,5-2 м.

Для надводной части шахтного колодца используют сосну, для нижней - дуб, вяз, ольху.

Венцы изготавливают с подгонкой бревен и обтеской на плоскость внутренней стороны. Их подгоняют в паз по горизонтали, соединяют вставными дубовыми шипами по вертикали, в углах - в косую лапу.

Сборка сруба является начальным этапом строительства колодца. После нее производят разметку шахты и глиняного замка.

Затем до глубины 1-1,5 м вынимают грунт, опускают в шахту собранный сруб, устанавливают треногу с полиспастом и делают водоупорный замок из глины, имеющий глубину и ширину около 1 м. Глину утрамбовывают.

После этого выкапывают шахту, постепенно выбирая грунт со всех сторон на толщину венца и подводя бревна новых венцов. Затем их прижимают друг к другу временными скобами.

Чтобы стенки шахтного колодца не перекашивались и не разрывались, через 2 параллельных нижних бревна каждые 5 венцов делают длиннее на 20 см со всех сторон.

Концы этих бревен кладут в гнезда, проделанные в стенках шахты.

Шахтные колодцы - надежные водозахватные сооружения, с помощью которых забирают грунтовые воды с глубины не более 30 м. Они могут полностью обеспечивать потребность в воде одного или нескольких садовых участков. Дебит воды (производительность колодца) составляет от 0,5 до 3 м3/ч. Они доступны для чистки, изолированы от поверхностных ливневых стоков, просты в эксплуатации, легко ремонтируются. Воду из них можно забирать с помощью ведер и электронасосов, устанавливаемых на поверхности или опускаемых в колодцы.

Недостаток шахтных колодцев - эксплуатация только грунтовой воды, качество которой не всегда отвечает санитарно-гигиеническим нормам питьевой воды. В шахтных колодцах при малой интенсивности водоотбора вода часто застаивается, приобретает затхлый запах. В открытый ствол колодца могут попадать посторонние предметы и он может загрязняться. Но во всех случаях колодец обеспечивает полив и технические нужды хозяйства, а также служит надежным источником при пожаротушении.

Шахтные колодцы сооружаются вручную шахтокопателями или буровыми установками только специально обученными бригадами. Это требование техники безопасности должно строго соблюдаться. Оно относится и к чистке колодцев при эксплуатации. Спуск необученных людей в ствол колодца не допускается ввиду возможных обвалов стенок и загазованности воздуха в шахтах.

Шахтный колодец состоит (рис. 1) из оголовка, ствола, ограниченного боковыми стенками, водоприемника и фильтра. Вокруг оголовка устраивается изоляционный пояс из глины для предохранения от попадания поверхностных вод в колодец. Сверху пояс покрывается асфальтом. Дно колодца располагается в водоносном пласте и может не доходить до водоупора. Вода в колодце устанавливается на уровне грунтовых вод. При этом колодец должен располагаться как можно дальше от туалетов, мест содержания животных, поглощающих ям, т. е. тех мест, где происходит проникновение загрязнений в грунтовые воды.

Шахтные колодцы роют на глубину до первого водоносного горизонта и в нем устраивают водоприемную часть. Если водоносный горизонт отсутствует, а вода содержится в тонких пропластках песка, суглинках, супесях, то делают колодец с учетом проникания воды через стенки колодца и скапливания ее на дне.

Рис. 1. Шахтный колодец

Для этого стенки колодца крепят бревнами или прямоугольным брусом размером 12-18 см. Обычно сечение колодца принимается размером не менее 1X1 м. В качестве древесины используют дуб, вяз, ольху. Ствол крепят последовательно сверху вниз. На поверхности заготовляют венцы, подгоняют их и спускают на тросе в шахту. Колодец копают постепенно, на глубину одного венца во избежание обвалов стенок.

При устройстве колодцев из бетонных колец работы выполняют в следующем порядке. Отрывают котлован на глубину, равную высоте одного кольца, и свободно опускают кольцо на дно шурфа. Затем устанавливают на него второе кольцо и скрепляют их скобами. Углубляют дно и подкапывают породы под торцом кольца. Последнее под собственным весом постепенно опускается. Затем наращивают новое кольцо и повторяют описанные операции по копке ствола. Обычно используют кольца диаметром 1; 1,25,1,5 м.

При устойчивых породах можно отрывать ствол без параллельного крепления бетонными кольцами. Это могут делать только специальные бригады.

Породу из колодца извлекают с помощью бадьи на стальном тросе, который через ролик, закрепленный на треноге, наматывается на лебедку. Лебедка должна иметь предохранительную стопорную защелку во избежание возможного раскручивания барабана.

Наиболее важный процесс сооружения шахтного колодца - обустройство его водоприемной части. Нужно иметь в виду, что при вскрытии водонасыщенных чистых песков, особенно плывунов, не удается добиться глубины слоя воды более 75 см. Большей глубины можно достичь только при связанных породах, т. е. супесях, глинистых песках, суглинках с пропластка и песка. Поэтому в водоносных песках не следует чрезмерно извлекать песок и переуглублять колодец, так как после откачки воды в колодец будет интенсивно поступать вода с песком. Может даже происходить отрыв нижних венцов сруба или колец и образование разрывов в сплошности крепления стенок.

Разрабатывать дно песчаного колодца нужно с принудительной откачкой воды бадьей или насосом. При креплении стенок срубом возникают трудности устройства венцов в водосодержащих песках. В этом случае в шахту опускают короб из досок или бетонные кольца. При копке песка они заглубляются и создают хорошие условия для притока воды. По завершении выемки песка на необходимую глубину следует прекратить откачку воды и сразу же засыпать дно крупным песком слоем 20 см, а сверху галькой или щебнем слоем такой же толщины. Обязательное условие - тщательная изоляция шахты от попадания в нее посторонних предметов, дождя, снега и поверхностных вод, для чего вокруг колодца устраивается глинистый замок и делается люк с крышкой.

Ежегодно весной колодец тщательно осматривают и ремонтируют его поверхностные надстройки. Необходимо заполнить глиной просевшие вокруг него места, а сверху заасфальтировать или зацементировать. Колодец следует тщательно прокачать. Для этого измеряют объем содержащейся в нем воды и с помощью бадьи или насоса откачивают из него не менее двух объемов воды. Ежегодно следует проводить химический и бактериологический анализы воды. В случае необходимости по заключению органов санитарно-эпидемиологической станции колодец необходимо подвергать дезинфекционной обработке химическим патроном или другими средствами с последующей откачкой из него воды до полного удаления запаха.

Часть 2

Шахтные колодцы глубиной до 20 м (иногда и более) обычно устраивают в песках или гравелистых грунтах для получения грунтовой воды из верхнего (безнапорного) горизонта. Колодец представляет собой шахту из кирпича, бетона, железобетона, бутового камня или дерева. Деревянные колодцы имеют в плане квадратную форму, а остальные, как правило, круглую.

Рис. 1. Шахтный колодец из железобетонных колец 1 - настил для установки колонки насоса; 2 - мощение щебнем; 3 - гравий; 4 - крупный песок

В верхней части стенки колодца должны быть водонепроницаемы, чтобы в колодец не просачивалась верхняя загрязненная вода. Нижняя часть колодца, наоборот, должна быть сделана с отверстиями для поступления воды. Верхние отверстия в этой части колодца должны быть ниже динамического горизонта не менее чем на 0,5-1 м.

В кирпичных и бутовых колодцах отверстия могут быть устроены путем оставления сквозных швов между кирпичами или камнями; в бетонных и железобетонных колодцах для устройства отверстий в кладку закладывают при бетонировании трубки, закрытые деревянными пробками, которые после устройства колодца вынимают.

В дне колодца устраивают фильтр из крупнозернистого материала, насыпанного слоями с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. Верхний слой целесообразно укладывать из гальки размером 50- 100 мм. Стенки колодца рекомендуется выводить выше поверхности земли на 1 м. Вокруг колодца должен быть устроен глиняный замок.

Деревянные колодцы устраивают в виде сруба из бревен, обтесанных с внутренней стороны, или из пластин.

Деревянные колодцы обычно применяют только для временного водоснабжения ввиду их недолговечности (дерево скоро загнивает) и ввиду того, что они неудовлетворительны в санитарном отношении.

Шахтные колодцы чаще всего устраивают опускным способом.

Бетонные и железобетонные колодцы небольшого диаметра могут быть устроены из колец.

Такие колодцы диаметром 1,23 м глубиной до 30 м целесообразно устраивать при помощи машины КШК-30 или КШК-25 (копатель шахтных колодцев) заводского изготовления. Машина включает в себя бур специальной конструкции, приводимый в движение двигателем, смонтированным вместе с копром и оборудованием на прицепе. Одновременно с выемкой земли производится опускание железобетонных колец колодца. Скорость проходки машиной достигает 1,15 м/час.

Рис. 2. Шахтный колодец с радиальными дырчатыми трубами 1 - вертикальный центробежный насос; 2 - дырчатая труба; 3- наконечники; 4 - водоупорные пласты; 5 - водоносный горизонт

Возможно устройство колодцев с горизонтальными, радиально направленными в виде лучей дырчатыми трубами (рис. 3). С целью наиболее полного захвата подземного потока радиальные трубы могут быть уложены в два или три яруса. Прокладку радиальных труб производят путем продавливания их отдельными короткими секциями при помощи домкратов, установленных в шахтном колодце. Такие водосборы, называемые лучевыми, широко применяются в странах Западной Европы (Швейцарии, Венгрии, Италии и др.) и в США. Водозабор подобного типа сооружается в Варшаве с целью получения подрусловой речной воды. Используя опыт Венгерской Народной Республики, Гипро-спецнефть проводит работы по внедрению лучевых водосборов и в нашей стране. Лучевые водозаборы предусматривает в своих работах и Гипрокоммунводоканал.
subimage

- Шахтные колодцы

Когда дачный участок находится далеко от водопровода, или подача воды нерегулярная, оптимальным решением станет колодец. Построить колодец своими руками можно, зная технологию выполнения работ.

Как строить колодец?

Для обеспечения дачного участка водой можно использовать колодец или скважину. Строительство скважины производится только с использованием спецтехники, колодец же можно вырыть и обустроить самостоятельно. К тому же, скважина – энергозависима, и если вдруг на участке не будет света, воды так же не будет.

Шахтный колодец на приусадебном участке

Прежде чем начать строительство колодца, необходимо определиться с местом и типом материалов, которые будут использоваться. По окончанию работ – обустроить оголовок (надземную часть), который будет препятствовать попаданию в него мусора.
Производить работы лучше с июня по сентябрь, когда сошел весенний паводок и водоносный слой залегает на наибольшей глубине.

Выбор места и поиск воды

Если на соседних участках есть колодцы, то производить выбор места нет необходимости. Построить новый рекомендуется как можно ближе к имеющемуся. Если же колодцев нет, то для начала необходимо выяснить – залегают ли в данной местности водоносные слои. Для этого придется привлечь специалиста-гидролога, иногда может потребоваться бурение разведывательной скважины.

Виды шахтных колодцев по глубине

Различают три вида подземных вод:

• верховодка, непригодная для использования, залегающая близко к поверхности. Чаще всего такие источники зависят от осадков и имеют малый объем;
• грунтовые воды – именно те, которые необходимы для строительства колодца. Это чистая вода, с отсутствием посторонних привкусов;
• артезианские воды – используются для скважин и залегают только на значительной глубине. Отличительная особенность – из-за высокого давления водоупорных слоев, такая вода находится под высоким давлением и фонтанирует.

Основным признаком наличия грунтовых вод являются пласты глины и песчаника, но, все же, лучше положиться на мнение специалиста.
Когда наличие грунтовых вод точно определено, следует решить, где на участке будет располагаться колодец. Основное условие – строительство необходимо производить на расстоянии не менее 20-25 метров от выгребных ям, бань, хозяйственных построек с животными и других источников загрязнения. Так же не подходят овраги, болотистые места, берега рек.

Выбор типа колодца – шахтный или трубчатый

Различают два вида колодцев:

• шахтный – это колодец в традиционном понимании, который роется лопатой;
• трубчатый – это, так называемая, колонка. Для подачи воды необходим насос, а сама шахта имеет малый диаметр.

Трубчатый колодец (колонка) на приусадебном участке

Для самостоятельного устройства больше подходит шахтный способ, так как для трубчатого необходимо специальное оборудование. Из-за малого диаметра трубчатого колодца, при столкновении с твердой породой, пробить ее будет затруднительно.
Но если водоносный пласт находится на большой глубине, то копать вручную шахтный колодец будет долго и трудно, в этом случае целесообразнее использовать трубчатый.

Техника безопасности при строительстве

Прежде чем начать строить колодец своими руками, необходимо изучить технику безопасности и обязательно ее соблюдать.

Обеспечьте собственную безопасность при строительстве колодца

Некоторые правила:

• все строители обязательно должны носить защитные каски. Те работники, что работают на дне – закрепляются страховкой, чтобы в случае недомогания была возможность поднять человека наверх;
• все веревки, используемые для спуска, регулярно проверяются на прочность;
• при спуске и подъеме ведра должны быть хорошо закреплены. Лучше использовать две веревки – на одной оно поднимается, вторая – страховочная;
• в колодезной шахте может образовываться газ, который опасен для здоровья человека. Определить его наличие можно при помощи газоанализатора или свечи – пламя при наличии газа гореть не будет. Удаляется газ путем подъема/спуска пустой емкости, накрытой брезентом или при помощи вентиляторов.

Важно! Если человек, находящийся в шахте колодце почувствовал недомогание, в том числе зевоту, сонливость, кашель, его необходимо срочно поднимать на поверхность.
Устройство шахтного колодца

Конструктивно шахтный колодец включает в себя: водоприемную часть (та, где происходит накопление воды), шахту, оголовок (надземная часть, через которую производится водозабор).

Виды шахтных колодцев по накопительной части

В зависимости от того, какой конструкции будет накопительная часть, различают колодцы:

• с подствольником (зумпфом) – нижняя часть его выполнена в виде трапеции. Подобная форма увеличивает площадь резервуара с водой. Предназначен для домов и дач с круглогодичным проживанием, при не частом заборе вода будет портиться;
• несовершенный (неполный) – отличается малой глубиной, шахта не достигает водоупорного пласта и вода поступает через стенки и дно;
• совершенный (полный) — шахта достигает водоупорного пласта, вода поступает через боковые стенки колодца. Сложный в конструкции, так как организовать доступ для воды через боковые стенки – трудоемкая задача;

Если колодец будет использоваться не часто, лучше выбрать несовершенный тип с донным фильтром, чтобы вода в нем не застаивалась.
Для защиты шахты от промерзания и попадания поверхностных вод, может потребоваться устройство глиняного замка. Для этого снаружи колодец немного окапывается, в полученное углубление утрамбовывается глина, разведенная с водой. После ее высыхания поверхность укрывается грунтом.
Саму шахту колодца можно обустроить несколькими способами – из бетона (бетонных колец), дерева или кирпича.

Строительство шахты колодца из бетонных колец

Строительство колодца с использованием бетонных колец – самый популярный метод, так как работы производятся относительно быстро и легко. К тому же, такие колодцы отличаются прочностью и долговечностью. Сами кольца покупаются уже готовыми. Диаметр кольца – минимум 1 метр, чтобы в нем было удобно работать, но не больше, так как их будет тяжело опускать.

Шахтный колодец из бетонных колец

Для начала необходимо произвести подготовительные работы – установить треногу, при помощи которой кольца будут спускаться в шахту и подниматься ведра.
Затем начинает выкапываться яма – глубиной до 1 метра, в которую опускается кольцо. Дно шахты постепенно подкапывается, кольцо опускается вниз. Подкапывать можно от центра к краям, если грунт рыхлый, или наоборот, если плотный. По мере того, как кольцо опускается на необходимую высоту, сверху добавляются новые. Делается это до тех пор, пока не будет достигнут водоносный пласт.
Кольца между собой скрепляются стальными накладками с металлическими скобами, во избежание сдвигов. Швы в водоприемной части уплотняются просмоленной пенькой, в верхней – бетонным раствором.
Важно! Запрещено использовать в работе любые химические продукты – мастики, монтажные растворы, герметики, которые могут оказать влияние на качество воды.
Еще один способ строительства – подготовка всей шахты и последующее опускание в нее колец. Но использовать его можно только на твердых грунтах, так как велика вероятность обрушения. К тому же, сама шахта в диаметре должна быть шире колец на 20-30 см., а после их спуска засыпается. Это делает такой способ трудозатратным и не популярным.
После того, как в колодец начинает активно поступать вода и на дне появится несколько ключей, работы можно остановить. Поступившая вода откачивается, убирается еще несколько ведер грунта, и колодец оставляется на несколько часов (около 12). По прошествии этого времени работы повторяются еще раз, а затем можно устроить донный фильтр.

Устройство шахты колодца из дерева

Более трудоемким и затратным методом считается строительство шахты колодца из дерева. Хорошее дерево, такое как дуб, лиственница, ольха, имеет высокую стоимость и требует предварительной обработки перед укладкой в шахту. Но, при этом, шахта из дуба гарантированно прослужит более 100 лет в подводной части и 25 лет в надводной.

Деревянный колодец на даче

Как и в случае бетона, строить его можно двумя способами – выкопать шахту и после этого, наращиванием сверху, собрать сруб или добавлять бруски дерева снизу, по мере углубления шахты. Первый способ подходит для колодцев средней глубины и прочного грунта, второй – для неустойчивого грунта и длины шахты более 6-8 метров.
Сам сруб строится из целиковых бревен (диаметром около 18 см.) или пластин из дерева (диаметр 22 см.), в виде квадрата примерно 1х1м. В углах брусья соединяются в лапу с коренным шипом. Верхние и нижние венцы соединяются стальными скобами, сшиваются брусками и досками. Чтобы закрепить сруб в шахте, используются венцы «с пальцами» — бревна с длинными концами, которые закрепляются в грунте горизонтально.

Оборудование шахты деревянного колодца

Если на пути шахты попадаются плавуны (разжиженная порода, которая заполняет шахту и не дает продолжать работу), то необходимо использовать шпунтовой ящик, донный ящик или косой шпунт. Способ выбирается в зависимости от размеров плавуна:

• шпунтовой ящик – при глубине плавуна менее 1 м, он забивается вручную в породу;
• донный ящик – для сильноразжиженных плавунов толщиной 0,5-1 м, это ящик с режущим стальным башмаком, который вдавливается в плывун и из него вычерпывается порода;
• косой шпунт – для плавунов до 1,5 м. Он вбивается в основание сруба и укрепляется распорками.

Когда шахта достигла ключей, производятся те же действия, что и в случае с бетонным кольцами – вода откачивается два раза, формируется донный фильтр.

Устройство шахты колодца из кирпича

Надземная часть колодца из кирпича

Колодцы из кирпича – долговечны и отвечают всем санитарным требованиям. Но строительство можно осуществлять только из красного кирпича, так как силикатный разрушается в земле. Если используются натуральные камни, то это песчаники, сланцы, плотные известняки.
Обычно кирпичный колодец имеет круглую форму. Кладка должна быть толщиной не менее 25 см, с минимальными швами. Подводная часть покрывается раствором цемента и песка, надводная – штукатуркой.
Для того чтобы кладка не разорвалась при обрушении грунта, кладку необходимо армировать стальными анкерными тягами.

Установка донного фильтра

Независимо от материала, используемого при строительстве шахты, поступающую в него воду необходимо очищать. Произвести фильтрацию можно через природные безопасные материалы – песок, щебень.

Донный фильтр для шахтного колодца

Донный фильтр устраивается на заключительном этапе монтажа колодца:

• вся поступившая вода с примесями откачивается;
• со дна убирается жидкий остаток, поверхность выравнивается;
• в последовательности: крупнозернистый песок – мелкая щебенка – гравий или крупный щебень, засыпается дно. Каждый слой должен составить примерно 20-25 см в высоту.

Если дно шахты сильно разжижено, то сначала обустраивается пол из деревянных досок с отверстиями, а уже на него насыпаются составляющие донного фильтра.

Строительства оголовка

Оголовок – это надземная, иногда декоративная, часть колодца, которая выступает над землей на 60-80 см. Соорудить его можно из того же материала, что и сам колодец – из бетонного кольца, кирпича или дерева.
Сам оголовок обязательно должен иметь крышу и створки, закрывающие шахту, которые будут предохранять его от попадания мусора и насекомых.

Оголовок колодца из кирпича (слева) и из бетона (справа)

Важно! Декоративную отделку оголовка необходимо производить через 10-12 месяцев после строительства колодца, так как возможно оседание грунта.
Если к устройству оголовка подойти творчески, то можно организовать декоративную отделку – в виде деревянного сруба или купить декоративный «домик».

Когда можно начать использовать колодец?

Обычно строительство колодца занимает около недели. Первые 2-3 недели после обустройства, воду можно использовать в технических целях – для стирки, полива. Важно в течение этого времени регулярно его откачивать. Когда вода станет визуально чистой, ее можно будет использовать по назначению. Если на близлежащей территории нет колодцев, то рекомендуется сдать воду на анализ и убедиться в ее безопасности.

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.

§ 72. Шахтные колодцы

Шахтные колодцы чаще всего применяют для приема относительно неглубоко залегающих вод (обычно на глубине не более 20 м) из безнапорных водоносных пластов. В редких случаях эти колодцы используют для приема слабонапорных вод (при незначительном заглублении и незначительной мощности напорных водоносных пластов).

Обычно прием воды в шахтные колодцы осуществляется через их дно и частично стенки.

Шахтные колодцы применяют для приема небольших количеств воды при индивидуальном пользовании, а также в водоснабжении сельских местностей, во временных водопроводах и т. п.

В крупных централизованных системах водоснабжения шахтные колодцы применяют относительно редко, так как здесь более экономичным является применение трубчатых колодцев с использованием хотя и более глубоких, но зато более мощных водоносных пластов.

Шахтные колодцы бывают бетонными, железобетонными, каменными (из кирпича или бутового камня) и деревянными (срубовыми). При небольшом диаметре колодцев их можно делать сборными из железобетонных колец.

Шахтные колодцы обычно строят опускным способом. В последнее время начали применять механизированный способ рытья шахтных колодцев при помощи установленного на автомашине механизма, представляющего собой устройство для бурения и опускания железобетонных колец, образующих шахту колодца.

В стенках колодца в пределах водоносного пласта для увеличения притока воды в колодец могут устраиваться отверстия. В колодцах из бутового камня или кирпича роль таких отверстий выполняют щели в кладке; в бетонных колодцах устраивают специальные отверстия в их стенках.

Диаметр шахтного колодца обычно не превышает 3-4 м. При больших расчетных диаметрах целесообразнее увеличивать число колодцев. При устройстве нескольких колодцев их располагают в одну линию и соединяют между собой сифонными (иногда самотечными) трубами. Отбор воды осуществляется насосами из сборного колодца, который часто используется одновременно и для приема воды из грунта.

Благодаря значительным размерам сборных шахтных колодцев иногда оказывается возможным разместить в них насосное оборудование, т. е. осуществить совмещенный с насосной станцией тип водоприемника.

Любой шахтный колодец должен быть выведен не менее чем на 0,7 м выше поверхности земли. Вокруг колодца у поверхности земли устраивают глиняный замок на глубину 1,5-2 м и в радиусе около 2 м - отсыпку с мощением или асфальтировкой для предотвращения попадания в колодец загрязненных поверхностных вод.

Расчет шахтных колодцев заключается в определении их диаметра и числа по заданному расходу и в проверке дебита колодца при намеченном диаметре и допустимой (или желательной) глубине понижения уровня воды.

Для определения дебита шахтных колодцев, принимающих воду из водоносного пласта через дно, существует ряд формул.

Приток воды к тому колодцу при условии, что Т^-2г (см. IV.62), может быть определен по приближенной формуле, предложенной В. Д. Бабушкиным:

где k - коэффициент фильтрации;

S - понижение уровня воды при откачке; r=D/2-внутренний радиус колодца;

Т - расстояние от дна колодца до подстилающего водоупора;

R-радиус влияния колодца;

Н - мощность водоносного пласта.

При увеличении мощности водоносного пласта Н и расстояния от дна колодца до водоупора Т второе слагаемое в знаменателе приведенной формулы стремится к нулю. Когда /?///«< 10, этим слагаемым можно пренебречь и пользоваться формулой Форхгеймера

Определяя по приведенным формулам дебит при допустимых для данных условий глубинах понижения, можно судить о достаточности этого дебита, а следовательно, и о правильности принятого диаметра колодца. При первых прикидках может оказаться, что для отбора требуемого количества воды понижение 5 не может быть получено при имеющейся мощности водоносного пласта или потребует значительного увеличения глубины колодца. В этих случаях приходится принимать больший диаметр колодца или увеличивать число колодцев.

При проектировании колодца следует иметь в виду, что слой воды в нем должен быть не менее 1-2 м.

Конструкции и Оборудование шахтных колодцев весьма разнообразны.

На IV. 63 показано устройство сборного железобетонного шахтного колодца (из колец).

В сельских местностях широкое применение нашли деревянные срубовые колодцы для индивидуального или группового пользования. Эти колодцы имеют квадратную форму в плане, размеры в пределах от 1X1 до 1,4X1,4 м и устраиваются из бревен 14-18 см, стесанных с внутренней стороны, или пластин из бревен 20-22 см. После окончания работ по установке сруба на дне колодца укладывают «донный» (обратный) фильтр в виде слоев песка и гравия, крупность которых возрастает снизу вверх.