В частном доме

Трубчатый колодец. Конструкции трубчатых колодцев

Трубчатый колодец. Конструкции трубчатых колодцев

Абиссинский трубчатый колодец

Когда твердые (каменные) породы отсутствуют или встречаются в небольшом количестве местами, локально, а водоносный пласт состоит из рыхлых зернистых пород (песок средней крупности, смесь песка с галькой) и находится на глубине не более 7 м, проще всего сделать так называемый абиссинский трубчатый забивной колодец.

Очень интересные сведения об этом колодце можно почерпнуть в старой литературе. Вот выдержка из работы К. И. Маслянникова «О земляном бураве, как средстве отыскания мест для колодцев, и об абиссинском колодце»: «Абиссинский (или нортоновский) колодец, этот отличный снаряд, почему-то, к сожалению, забыт в практике и в специальной печати. Абиссинские колодцы наделали вначале своего появления немало шуму в Европе после английской экспедиции в Абиссинии, где сослужили хорошую службу при отыскании воды. Этот шум дошел и до нас, и колодцы появились в наших складах, но вскоре были забыты. Главная часть абиссинского колодца - наконечник из трубы внутренним диаметром 1,25, 1,5 и 2 дюйма и состоит из соответственно продырявленной газовой трубки вроде фильтра и снабженного на конце копьевидным утолщением, а внутри - клапаном в виде шарика (рис. 18). Следующая принадлежность - копер (легкий железный треножник) и баба. Когда желают получить воду в данном месте, устанавливают треножник, навинчивают наконечник на газовую трубу, на которую надевают бабу, и бабой заколачивают трубу в землю. Абиссинский колодец испытывался в 1869 г. возле Царского Села в нескольких местах и с большим успехом. Места избирались каждый раз или на основании опытов местных жителей, или по общим гидротехническим соображениям.

Рис. 18. Абиссинский колодец

Несмотря на то что геологические условия Царского Села очень неблагоприятны для такого рода испытаний, так как там слои известнякового камня залегают близко от поверхности земли, при помощи абиссинского колодца удалось получить свежую и холодную воду в двух местах из пяти. В трех местах залегающий близко слой известняка заставлял прекращать работу в самом начале, причем вбитый конец абиссинского колодца легко выколачивался и затем весь прибор переносился на другое место. В других двух местах найдены были лучшие условия. Так, в одном первое колено было вколочено в 10 минут на глубину 10 футов и вода показалась в трубке с уровнем в 3 фута… На конец трубки был навинчен насос, который давал сначала грязную воду, а затем, примерно через пол часа, довольно чистую, в количестве 1 ведра в минуту. В последнем из выбранных для опыта пунктов были достигнуты наиболее интересные результаты. Хотя верхние слои почвы оказались переполненными крупными камнями и с прослойками из крепкой глины, тем не менее достоинство абиссинского колодца выказалось в значительной степени! Через 20 минут на глубине 2 сажени колодец был установлен и давал воду в количестве 1,5 ведра в минуту, которая сделалась через 0,25 часа светлою, годною для питья. Снятие абиссинского колодца в этом последнем случае потребовало еще меньше времени, чем его установка».

В этой выдержке очень образно и ярко, живым русским языком описаны простота и достоинства абиссинского колодца, в частности, отмечена быстрота установки его и снятия. Последнее определяет его ценность для временного водоснабжения в полевых условиях. Однако в первозданном виде абиссинский колодец имеет некоторые недостатки: примитивный фильтр - просто перфорированная трубка (то есть трубка с мелкими отверстиями); наибольшая глубина подъема воды всего - 7 м. Последнее объясняется конструкцией всасывающего насоса, поднимающего воду только в результате разряжения, создаваемого в трубе, а оно, как известно, не может теоретически поднять столб воды выше 10 м. Вот практически и получается - 7 м.

В настоящее время этот колодец известен, пожалуй, только специалистам.

При желании абиссинский колодец нетрудно сделать с сетчатым фильтром. Устройство и технология изготовления таких фильтров приведены ниже в разделах «Водоприемная часть трубчатых колодцев» и «Водоприемники из трубчатых колодцев».

Подъем воды с глубины более 7 м может быть осуществлен с помощью погружного насоса или эрлифта, описанных в разделе «Водоприемники из трубчатых колодцев».

В журнале «Лесное хозяйство» (1959, № 4) С. И. Дундиковым приведено описание упрощенной технологии забивки абиссинского колодца. Для этого на выбранном месте для колодца роют шахту размерами 0,8?0,8?1 м. Затем, присоединив к фильтру трубу, на нее свободно надевают бабу массой 25–30 кг. На расстоянии 1 м от фильтра на трубе укрепляют болтами стальной хомут - подбабок, состоящий из двух половин, а выше его на 1–1,5 м устанавливают второй хомут с двумя блоками (рис. 19).

Поставив в центре шахты подготовленную для забивки трубу, шахту заполняют грунтом и утрамбовывают его. После этого забивают абиссинский колодец, поднимая бабу за веревки. Падая, баба ударяет по нижнему хомуту и заглубляет трубу. По мере заглубления колодца подбабок и хомут с блоками передвигают вверх по трубе. Заглубив первую трубу, навинчивают следующую и т. д. В процессе забивки проверяют, не появилась ли вода в трубе. Для этого в трубу опускают на шнуре небольшой длины отрезок тонкой трубки, который при соприкосновении с водой издает характерный хлопок. Таким образом, технология С. И. Дундикова позволяет обойтись без копра.

Забивку труб производят до тех пор, пока фильтр не погрузится в водоносный слой и уровень воды в трубе не будет стоять на 0,5–1 м выше верхнего края фильтра. После этого забивку труб прекращают и откачивают воду до полного ее осветления.

Для подъема воды из абиссинского колодца на высоту до 7 м годятся ручные поршневые насосы, например БКФ-4, НР-3,КР-3, КР-4, «Дон», НК-10, «Урал», «Ноток». Ручной насос плотно закрепляют на резьбе или на фланцах непосредственно на обсадной трубе колодца.

Рис. 19. Установка абиссинского колодца без треноги: 1 - хомут; 2 - блок; 3 - веревка; 4 - баба; 5 - подбабок; 6 - труба; 7 - сетчатый фильтр

Из книги Как сохранить и приготовить рыбу на водоеме и дома автора Мурашова Светлана Анатольевна

Колодец Данный тип костра в основном применяется для быстрого получения большого количества углей. На подобных кострах опаливается свинина (кабанятина) для последующей обработки, а также запекается завернутая в фольгу и предварительно прикопанная по центру костра рыба

Из книги Волшебная изонить автора Ивановская Т. В.

Колодец под ивой Вам потребуетсяПлотный черный картон, светло-, темно- и зеленые, светло-, темно- и коричневые, голубые, синие, красные, желтые, бежевые, серые нитки, игла, ножницы.Ход работы1. Нанести на изнаночную сторону картона эскиз рисунка (не забывая при этом, что с

Из книги Водоснабжение, канализация и отопление загородного дома автора Никитко Иван

Деревянный колодец Деревянные колодцы сейчас строятся довольно редко: все дело в высокой цене на качественную древесину, которая требуется для их сооружения. К тому же далеко не каждая порода дерева подходит для использования: большая часть не выдерживает длительного

Из книги Дачные самоделки автора Онищенко Владимир

Бетонный колодец Основной недостаток деревянных колодцев – сложность их строительства. Поэтому теперь их строят редко. Гораздо чаще сооружаются бетонные колодцы. Срок их службы – около 25 лет, а стоимость существенно ниже стоимости деревянных. К тому же бетонные колодцы

Из книги Современные хозяйственные постройки и обустройство участка автора Назарова Валентина Ивановна

Абиссинский колодец Если водоносный горизонт находится неглубоко, а грунт рыхлый (песок, смесь песка и гальки), возможно сооружение абиссинского трубчатого забивного колодца. Фактически абиссинский колодец представляет собой простейшую скважину, которую можно

Из книги Дизайн дачного дома автора Кашкаров Андрей Петрович Выбираем место

Прежде всего определяемся с местом. Заболоченные участки и участки, затапливаемые паводковыми водами, для этой цели не подходят. Будьте осмотрительны, если рядом есть карьеры, выработки, штольни, заброшенные скважины - при подвижках грунта может искривиться ствол колодца. Недопустимо размещать колодец вблизи автомобильных магистралей, мест хранения ядохимикатов. Для него отводят самое высокое и самое чистое место на участке - как можно дальше от туалета, душа, компостных ям.

Когда-то наши предки определяли залегание воды по приметам: присматривались, где ложится в теплый вечер туман, где вьются комары и мошкара, примечали места появления первых проталин весной. Но надо признать, что эти признаки со стопроцентной уверенностью сигнализируют лишь о наличии верховодки.

Выбираем время

Многие бригады и фирмы берутся копать колодцы в любой сезон. Время таяния снега все же следует исключить. Лучший период - осень и зима (до марта), когда уровень грунтовых вод самый низкий. Но и здесь есть свои хитрости. Например, при сооружении мелких колодцев на супесчаных грунтах к работе можно приступать только с начала июня: паводковые воды весь май будут просачиваться через грунт до водоносных горизонтов. При этом внешне земля будет выглядеть совершенно сухой.

Бурить или копать?

Если вода залегает глубоко, на уровне 15-20 м от поверхности, приходится устраивать трубчатый колодец. Для этого бурят скважину и опускают в нее стальные трубы разного диаметра. Но если в слоях грунта много валунов, камней, то проходка будет сопряжена с большими трудностями.
Наиболее распространены шахтные колодцы. Их делают из камня, дерева, монолитного бетона. Сейчас чаще всего используют бетонные кольца. Это и проще, и дешевле, и занимает не много времени (обычно достаточно 3-4 дней). Несомненные достоинства таких колодцев - долговечность, надежность, гигиеничность. Их глубина определяется не желаниями заказчика, а зависит от глубины залегания первого от поверхности водоносного слоя и обычно не превышает 10 м. На большую глубину рыть и тяжело, и дорого. Второй фактор - величина водопритока. Если вода поступает медленно, проходчики могут успеть установить в водоносном слое 2-3 кольца, если же вода поступает так быстро, что насос не успевает ее откачать, ограничиваются одним кольцом. Устройство шахтных колодцев незамысловато: верхняя часть, называемая оголовком, ствол и водоприемная часть.

Как это делается

Обычно колодцы копают вручную, как копали испокон веков. Бригада из двух-трех человек оснащена только лопатой, ломом да кувалдой, чтобы разбивать камни. Установив лебедку, рабочие, сменяясь, наполняют ведро грунтом и поднимают его на поверхность. Камни раскалывают или выкапывают целиком. Сначала выбирают землю под первое кольцо, устанавливают его, над ним размещают следующее. Снизу ведут подкоп, сверху выставляют кольца. Они опускаются вниз под собственным весом, скользя по стенкам цилиндрической шахты. Таким образом колодец проходится до появления воды. Перед входом в водоносный горизонт два нижних шва между кольцами изнутри заделывают песчано-цементным раствором. Позже это сделать уже невозможно. Как только раствор схватится, работу можно продолжать.

Встреча с водой

Когда появляются ключи, вода начинает прибывать с такой скоростью, что справиться с ней уже невозможно, копать прекращают и устанавливают кольца. В плывунах* столб воды обычно 60-80 см, но этого вполне достаточно (из-за высокого коэффициента фильтрации). Завершив сооружение ствола, швы между кольцами изнутри заделывают цементным раствором. Раньше это сделать нельзя, так как в процессе проходки кольца несколько смещаются относительно друг друга.

Для фильтрации на дно насыпают слой хорошо промытой гранитной щебенки или гравия толщиной 20-30 см. В плывунах на дно кладут деревянное днище из осиновых бревен, расколотых пополам, сверху насыпают гравий. Если вода отфильтровывается естественным путем, колодец может наполняться и через дно, и через боковые отверстия, щели. Но в глинистых грунтах нужно добиться, чтобы она поступала только через дно.

Когда колодец готов, его ствол промывают - смывают грязь - и проводят так называемую раскачку: воду полностью откачивают насосом.

1. Ворот 2. Оголовок 3. Отмостка 4. Щебень 5. Глиняный замок 6. Ствол 7. Уровень воды 8. Гравий 9. Водоприёмная часть 10. Подстилающая водоупорная порода


Добиваемся герметичности

Верхнюю часть колодца выводят над землей на 0,7-1 м, устанавливая одно кольцо. Стык между подземной частью и верхним кольцом тщательно заделывают цементом. К сожалению, при промерзании почвы эти швы часто раскрываются, что ведет к потере герметичности.

Земля вокруг колодца некоторое время дает осадку, и приходится подсыпать грунт, затем гравий, песок. От дождя и весеннего половодья колодец защитит водоупорный замок из уплотненной глины. Когда земля полностью осядет, сооружают отмостку с уклоном от колодца, устанавливают домик-козырек. Только самые заядлые консерваторы продолжают греметь цепью с ведром, добывая воду, большинство колодцев стараются оборудовать насосами и трубами, доставляющими воду и на грядки, и в дом.

Стоит ли копать самим?

Лицензий на строительство колодцев не существует, иногда работа ведется без договоров и гарантийных обязательств. Но это вовсе не значит, что любой человек в состоянии самостоятельно выкопать колодец. Это тяжелый физический труд, опасная работа с высокой степенью риска, которую можно проводить только с соблюдением технологии и техники безопасности. Так, например, на глубине 3 м температура достигает всего 10 °С, возможно отравление газами. Если встретятся плывуны, кольцо может «уйти» в сторону и покалечить копателя.

Проблемы

Самая распространенная жалоба - колодец обмелел. Это случается, если он был выкопан в неподходящее время.

Иногда колодец исправно служит на протяжении нескольких лет, а потом пересыхает - виноваты многолетние колебания уровней подземных вод, которые могут достигать полутора метров. В песчаных грунтах колодец углубляют на 1-2 м кольцами подобного же диаметра. В глинистых, где ствол колодца постепенно плотно обжимается, приходится применять кольца меньшего диаметра.

Если из колодца выбирают мало воды, она застаивается, в ней увеличивается содержание минеральных веществ, что ухудшает ее качество.

Колодец загрязнился? Значит, разорвался шов между кольцами. Это происходит, если при работе был допущен брак. Швы также могут размыться во время таяния снега. Устранить непорядок можно, повторно заделав швы.

Плывун - Водонасыщенная тестообразная масса мелкого песка, обладающая текучестью. Другими словами, жидкая грязь. При строительстве колодца этот опасный слой стараются пройти как можно быстрее.


Раньше в России, стране лесов, колодцы делали из дерева. Копали их на несколько дворов или на всю деревню. В северных русских деревнях до сих пор можно увидеть колодцы, срубленные в прошлом и даже позапрошлом веке. Так долго они служат потому, что делались из пород, долго не загнивающих в воде: дуба, лиственницы, сосны, осины. Колоды, короткие толстые бревна, обтесывали «в лапу». Сруб собирали на поверхности, затем спускали в выкопанную шахту отдельными венцами.

Технология проходки трубчатого колодца и само устройство представляет собой традиционную буровую скважину. Она также оборудуется фильтром, подъемной и насосной системой. При бурении на большие глубины или проходке в неустойчивых породах обсаживаются колонной труб. Предупреждение обвала грунта и стенок ствола считается необходимой операцией, особенно во время буровых работ и эксплуатации скважины. Соединения труб резьбовое, что обеспечивает герметичность и исключает подсасывание воздуха во время работы насоса. Такие колодцы считаются капитальным гидротехническим сооружением. Они бывают мелкого и глубокого заложения.

Колодцы глубокого заложения от 40-50 метров бурят , а более 50 метров или .

Устройство трубчатого колодца

Называть глубоко заложенный ствол трубчатым колодцем не правильно, поскольку вертикальные выработки от 40 погонных метров называются буровыми скважинами. Так же нужно знать, что трубчатый колодец имеет несколько различных названий - , забивная скважина, и скважина игла. Такие стволы проходят после изучения характера грунтов, которые надлежит пройти буром, долотом или коронкой. Ствол бурится под диаметр основной обсадной трубы до водоносного горизонта и обсаживается. Забойная часть колонны, предварительно, перфорирована и оборудована фильтром. Точка заложения выводится на удаление от септиков, туалетов, мусорных ям и прочих подобных строений. Кроме того, скважину лучше располагать на возвышенности участка, если таковая имеется. Это связано с некоторыми трудностями, так как рекомендуется сооружать подвод труб в дом с уклоном в сторону скважины.
Важным элементом устройства является и обратная отсыпка, то есть заполнение глиной затрубного пространства обсадной колонны. Это делается во избежание попадания воды с поверхности земли. Далее работы ведутся, как и при обустройстве, например, .

Трубчатые колодцы глубиной до 9 метров проходятся методом забивания трубы в мягких породах, без присутствия гальки, валунов. С целью облегчения работ, грунт в этой точке периодически можно орошать водой. Перед началом проходки выкапывается шурф с небольшим приямком. На трубу , надевают тяжелую железную бабу и крепят хомут при помощи болтового соединения. Второй металлический хомут с двойным блоком крепится на 2 метра выше фильтра. Установив трубу в центре приямка, засыпают шурф грунтом и утрамбовывают.

Забивка трубы осуществляется подъемом бабы на веревке, перекинутой через блок и резким спуском. Под тяжестью бабы, ударяющей по хомуту, труба углубляется в грунт. И так, пока фильтр не войдет в водоносный пласт. К оставшемуся на поверхности концу трубы подсоединяется насос. Делается для очистки фильтра от загрязнения песком.

Достоинства трубчатых колодцев

Низкий уровень загрязненности воды;
- возможность задать точку заложения близко к дому;
- возможность получать воду с предварительно намеченного горизонта;
- относительно, чистая вода.

Недостатки трубчатых колодцев

Минусы мелких трубчатых колодцев:
- невозможность использования грунтовых вод, залегающих ниже 7-8 метров;
- обмеление, результатом которого является неправильный выбор времени его копания и колебания уровня ;
- ухудшение качества воды из-за застаивания и увеличения, таким образом, минеральных составляющих;
- расхождение швов между кольцами, в результате брака в работе.

Строительство трубчатого колодца своими руками

Строительство того или иного подземного сооружения основывается на глубине залегания, качестве воды и характере грунтов. Следует знать, что песок, глина и другие залегают пластами. А подстилает пласты прочная порода, которая не пропускает жидкость куда-либо. Пробивать же скважину самостоятельно сквозь крепкий пласт чрезвычайно тяжело.

Итак, есть определенность, что на участке водоносный горизонт залегает на глубине 15 и более метров. В этих условиях закладывать шахтный колодец нереально. И посему придется сооружать трубчатую скважину потому, что вода в нем, проходя через многие пласты, становится чистой, питьевой. Ствол бурится и в отверстие спускается стальная колонна из нескольких труб, соединенных муфтами. В забойной части колонна перфорируется для фильтрации жидкости.

Для проходки мелкого колодца используется тренога из бревен или труб, диаметром не менее 50 мм. Зная глубину ствола и характеристику породы, применяются:
- для мелкого и глинистого песков - ;
- для глин и суглинков - шнек;
- для плотных и каменистых грунтов - долото пирамидальной формы;
- для рыхлых и сыпучих пород - .

Мелкие трубчатые сооружения строятся за 2-3 дня. Строятся легко и на глубину 25-30 метров. Но это в случае, если породы имеют низкую категорию по буримости.

Во избежание обвала стенок ствола опускаются периодически наращиваемые , в которых свободно вращается породоразрушающий инструмент. Колонна также предупреждает попадание в скважину грязной воды из других горизонтов. На первую, забойную трубу следует навинтить, так называемый башмак, предохраняющий нижний конец обсадной колонны. Поскольку диаметр башмака больше наружного диаметра, то он является и своеобразным расширителем-калибровщиком пробуренного отверстия.

Шнек вращается ломом, продетым в отверстие верхней части бура.

Есть много приспособлений для вращения инструмента. После полного погружения, шнек извлекается, очищается от породы, наращивается, и процесс бурения продолжается до намеченного слоя. Но с появлением воды, возникают вопросы. И один из них, что она из себя представляет. При первой же возможности нужно выбрать желонкой полость в забойной части, чтобы там собиралось большее количество влаги. Если набирается много, то считайте себя счастливчиком на долгое время. Вода прослужит еще дольше, прочитав молитву над новым источником. “Ты Сам освяти воду сию: посли на ню святую Твою силу, на всяку сопротивну детель и даждь всем приемлиющим от нея, пития ради, или умовения ради, здравия души и телу. Яко Тебе подобает всякая слава, честь и поклонение.”

Трубчатые колодцы бурят механическим ударно-канатным или роторным способом. Ударно-канатным способом бурят скважины на глубину до 100 м, скважины глубиной более 100 м бурят роторным способом. При бурении скважины стенки закрепляют стальными обсадными трубами внутренним диаметром 168-426 мм, соединенными между собой при помощи муфт на резьбе.

Такое закрепление необходимо для защиты стенок от обвалов грунта во время бурения и эксплуатации скважины. Кроме того, обсадные трубы придают скважине вертикальное направление и изолируют ее внутреннее пространство от водоносных пород с некачественной водой.

Во время бурения рыхлых пород силы трения между стенками обсадных труб и грунтом увеличиваются по мере заглубления бура и достигают такой величины, когда опускание труб прекращается.

Тогда в готовую скважину опускают другую колонну труб меньшего диаметра и начинают бурить снова, пока не пройдут водоносный слой с качественной водой. Диаметр каждой следующей колонны меньше диаметра труб предыдущей колонны на 50-100 мм.

После окончания бурения трубчатый колодец имеет телескопический вид. Количество колонн обсадных труб зависит от глубины и способа бурения. Трубчатый колодец проектируют на основании данных о геологическом строении пород и гидрогеологических условиях местности.

По результатам данных геологоразведки определяют: глубину скважины, начальный и конечный диаметры обсадных труб, типы и размеры водопроводного оборудования, способы бурения и закрепления скважины, типы и размеры фильтра, химический состав воды эксплуатируемого и проходного водоносных горизонтов.

Глубину трубчатого колодца определяют глубиной залегания кровли и подошвы эксплуатационного водоносного горизонта, а в случае оборудования колодца эрлифтом необходимо учитывать глубину заглубления компрессорных труб. Эта глубина устанавливается специальным расчетом.

Водоприемной называют часть трубчатого колодца, заглубленную в водоносный слой и предназначенную для приема и накопления воды. В рыхлых и нестойких породах водоприемную часть, как правило, закрепляют фильтром. В скальных и полускальных стойких породах крепление стенок скважины и установка фильтра не требуются. Обсадные трубы после окончания бурения вынимают или немного поднимают.

При сооружении буровых колодцев должны использоваться материалы, разрешенные органами санэпиднадзора. Так, при устройстве фильтра его материал должен быть устойчив к химической коррозии, обладать механической прочностью и в процессе эксплуатации колодца не должен забиваться песком. Фильтры защищают стенки скважины от обвалов, не допускают прохождения в колодец мелких частиц породы и обеспечивают свободный доступ воды.

Тип фильтра и его конструкцию выбирают в зависимости от водоносной породы на участке. Если грунт представляет собой неустойчивую породу (полускальную, щебенистую, галечниковую) с преобладанием частиц от 2 до 10 см, то применяют трубчатые фильтры с круглой или щелевой перфорацией.

При гравийном грунте, гравелистом и крупном песке с частицами от 1 до 10 мм водоприемная поверхность выполняется, из проволочной обмотки из нержавеющей стали или из штампованного стального листа. В песчаных грунтах с размером частиц от 0,25 до 0,5 мм используют трубчатые фильтры из сетки гладкого или галунного плетения, а также с однослойной гравийной обсыпкой. Трубчатые стальные фильтры применяют при любой глубине скважины.

Рис. 1. Пористобетонные фильтры на каркасах из асбоцементных труб :
А - фильтры;
Б - соединение асбоцементных труб;
1 - пористобетонный фильтр;
2 -- пояс из щелевого бетона;
3 - пористобетонная обечайка;
4 - резьбовое соединение;
5 - каркас;
6 - асбоцементная труба;
7 - муфта;
8 - металлический поддон

Диаметр фильтра для трубчатого колодца устанавливают в пределах от 75 до 300 мм. Наиболее распространенные фильтры имеют диаметр 100-200 мм. После установки фильтра нижнюю колонну труб поднимают так, чтобы она перекрывала фильтр на высоту 1-2 м. Между обсадной трубой и фильтром набивают сальник. Верхнюю колонну труб откручивают или срезают внутренним труборезом. Кольцевой зазор между концами вырезанных труб и предварительной колонной обсадных труб на высоту не менее 3-5 м заполняют (тампонируют) цементным раствором или набивают сальник.

Тампонаж не допускает поступления поверхностных загрязненных вод в скважину. Для хозяйственно-питьевого водопотребления верхнюю часть закрепляют двумя колоннами обсадных труб, а пространство между ними заполняют цементным раствором. В тех случаях, когда применяют одну колонну труб, делают затрубную цементацию.

Фильтры состоят из трех частей: рабочей (водоприемной), надфильтровой трубы с приспособлением для опускания и поднятия фильтра и отстойника. Надфиль-тровую часть трубы заводят в последнюю колонну обсадных труб на такую высоту, чтобы избежать попадания в фильтр песка через кольцевой запор и чтобы была возможность установить сальник. Вверху делают вырезы в виде перевернутой буквы "Г", которые служат замком для опускания фильтра в скважину.

Отстойник представляет собой неперфорированную трубу длиной 2,0 м с глухим дном, которая является нижней частью фильтра. Отстойник предназначен для оседания мелкого песка и ила, которые проникают через фильтр в начале его работы. Устанавливают его ниже каркаса фильтра и очищают от осадков желонкой.

Фильтры применяют самых разнообразных конструкций в зависимости от характера пород, которые составляют водоносные пласты: сетчатые и проволочные, дырчатые и щелевые, пористобетонные и гравийные, гравитационные и т.п.

Рабочей частью фильтра является каркас, который состоит из перфорированной трубы с круглыми или прямоугольными отверстиями. На каркасе закреплены стержни из проволоки, а на них -фильтровальная сетка, для которой проволочные стержни служат опорой. Каркас фильтра должен иметь достаточную механическую прочность и стойкость против коррозии и эрозионного воздействия воды.

Широкое распространение получили каркасно-стержневые фильтры, у которых каркас состоит из стержней, закрепленных в опорных поясах. Для их изготовления на каркас навивают спирали из проволоки диаметром 1,5-2,0 мм. Каркасы фильтров, изготовленные из нержавеющей стали, устанавливают на любую глубину, а каркасно-стержневые - на глубину до 200 м. Каркасные фильтры, изготовленные из древесины, пластмассы, керамики и асбоцемента, устанавливают на глубину не более 100 м.

Каркасы из перфорированных труб покрывают сетками из латуни или нержавеющей стали квадратного или гладкого плетения, гофрированными сетками из пластмасс, тканями из стекловолокна и т.п. Медные луженные сетки на стальной трубе создают гальваническую пару: первая - катод, другая - анод. Вследствие этого стальная труба сильно корродирует. Сетки укладывают на продольные прутья, а прутья - на подкладочную спираль из нержавеющей стали или винипласта.

Размеры проходных отверстий принимают такими, чтобы они не пропускали частиц породы из водоносного горизонта в трубчатый колодец. Фильтрующие элементы (отверстия в трубах и сетках, поры в гравийной обсыпке) должны создавать минимальное препятствие поступлению воды и иметь высокую скважинность. Скважинностью фильтра называют отношение суммарной поверхности отверстий к боковой поверхности той части трубы, где эти отверстия размещены.

Фильтры с высокой скважинностью значительно долговечнее. Скважинность каркаса, дырчатых фильтров с сетками составляет 20-25%, щелевых - 40-45%, гравийных 30-40%. Самую высокую скважинность имеют каркасно-стержневые фильтры - до 60%. Трудоемкие гравелистые фильтры часто заменяют пористобетонными на каркасе из асбестоцементных труб (рис. 1).

Их скважинность составляет 35-40%, а стоимость в 2-3 раза меньше стальных. Пористобетонные фильтры представляют собой цилиндрические обоймы с пористыми стенками из гравия, равномерно уложенного и сцементированного тонкой пленкой цементного раствора.

Наружный диаметр фильтра составляет 160-300 мм, толщина стенки 40 мм, а длина 0,65-1,0 м. Горловину скважины закрывают оголовком, который служит для защиты трубчатого колодца от загрязнения и для монтажа водоприемного оборудования. Оголовок размещают в небольшом шахт-колодце. Стены шахты сооружают из камня, кирпича, бетона или древесины, а пол - из бетона.


Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов - скважин . В большинстве пород стенки скважин приходится укреплять обсадными (чаще всего стальными) трубами, образующими трубчатый колонии. В пределах водоносного пласта для возможности приема воды из грунта колодец оборудуют специальными фильтрами.

Трубчатые колодцы применяют обычно при сравнительно глубоком залегании водоносных пластов и значительной мощности этих пластов. В связи с этим их характерной особенностью является относительно малый диаметр (облегчающий прохождение большой толщи порол) и относительно большая длина водосборной части.

Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных, так и напорных подземных вол И в том и в другом случае они могут быть доведены по подстилающего водоупорного пласта - «совершенные колодцы» или заканчиваться в толще водоносного пласта - « несовершенные колодцы» .

Обычно для централизованных систем водоснабжения устраивают несколько трубчатых колодцев, объединенных в группу водосборных сооружений. Состав и схема этих сооружений зависят в основном от метода извлечения воды из колодцев, который в свою очередь зависит от глубины расположения уровня воды по отношению к поверхности земли.
Конструкция трубчатого колодца зависит от глубины залегания подземных вод, характера проходимых гарных пород и способа бурения . В свою очередь способ бурения принимается в зависимости от требуемой глубины колодца.

Стенки вертикального цилиндрического канала (скважины), получаемого в результате бурения, закрепляют опускаемой в него стальной обсадной трубой. Эту трубу опускают приблизительно по верхней границы залегания водоносных пород. В большинстве случаев эти породы представляют собой насыщенные водой пески, песчаногравелистые или скальные трещиноватые породы.

В обсадную трубу 1, опускает трубу 2 меньшего диаметра, которую доводят обычно до нижней границы залегания водоносных пород, несколько заглубляя в подстилающие водонепроницаемые породы. Затем в трубу 2 опускают фильтр (представляющий собой обычно трубу с перфорированной - дырчатой или щелевой - частью 3), предназначенный для защиты колодца от занесения в него вместе с водой частиц грунта из водоносного слоя. Фильтр , диаметр которого должен быть меньше внутреннего диаметра трубы 2, опускается в нее при помощи штанг и специальных замков в его верхней части. После установки фильтра трубу 2 удаляют из скважины , а кольцевое пространство между стенками фильтровой трубы и обсадной трубы 1 уплотняют путем устройства сальника.

В буровом колодце обычно различают водоприемную часть (фильтр) ствол, т. е глухую часть скважины, по которой поднимается вала, и устье, т. е. соответствующим образом оборудованную выходную часть, устье обычно располагается в специальном павильоне.

При залегании водоносных пород на большой глубине достигнуть их одной обсадной трубой не удается ввиду значительного возрастания сопротивления грунта погружению обсадных труб. В этих условиях используют несколько обсадных труб постепенно уменьшающегося диаметра. После того как трубой большим диаметром, достигнута наибольшая возможная глубина, в нее опускают трубу ближайшего меньшего диаметра. Потом в нее вводят трубу третью еще меньшего диаметра и т.д. Наконец, в нижней части последний трубы устанавливают фильтр, а трубу подтягивают на высоту, соответствующую высоте фильтра. Все обсадные трубы кроме наружной, обрезают на требуемом уровне специальным труборезом изнутри, и кольцевое пространство между концами смежных труб тампонируют(обычно цементным раствором). В результате буровой колодец получает телескопический вид.

"Выход" одной обсадной трубы различен для разных способов бурения : при ручном ударном вращательном бурении он достигает 20-25 м, при механическом ударном бурении-30-50м,при роторном бурении - 400-500 м.

Верхняя колонна труб (наибольшего диаметра) телескопического колодца обычно опускается на относительно небольшую глубину (7-12 м) и служит своего рода направляющей для обеспечения правильного вертикального положения колодца.

В некоторых случаях в целях зашиты колодца от проникновения в него загрязненных почвенных вод (в результате коррозии внешней трубы) вторую обсадную трубу не обрезают, заполняя пространство между первой и второй трубой цементным раствором на всю высоту.

Трубчатый колодец должен быть выполнен строго вертикальным и прямым, особенно при использовании для подъема воды артезианских насосов с длинным валом.