Источник: «Дом и Цветы.ru»
Автор: Мишин С.
Забор подземных вод осуществляется путем сооружения колодцев. Колодцы по своему устройству можно разделить на две группы: шахтные и буровые (трубчатые).
Шахтные колодцы представляют собой вертикальную шахту, доходящую до водоносного слоя. Шахтные колодцы вырывают на глубину от 3 до 15 м. На меньшей глубине поверхностные воды загрязнены верховодкой, на большую глубину шахту колодца рыть тяжело и дорого.
Основное в сооружении колодца – это возведение стенок. Стенки колодца можно изготовить из дерева (сруб), кирпича, железобетонных колец, вылить из бетонной смеси, также можно стенки выложить валунами, закрепив их цементной стяжкой.
Деревянный сруб для колодца изготавливают из бревен (диаметр бревен должен составлять 12-18 см), брусьев, толстых досок (толщиной 9-12 см). Для сооружения сруба лучше всего подходят такие породы древесины, как дуб, сосна, лиственница. Они служат 20-30 лет, а смолистый привкус в воде вскоре исчезает.
Если грунт вязкий (глинистый или суглинистый), а колодец неглубокий (до 6 м), шахту роют на всю глубину, затем устанавливают в нее заранее изготовленный сруб (целиком или по частям). В более глубоких колодцах и в колодцах на сыпучих почвах сначала вырывают шахту на небольшую глубину (3-4 м), устанавливают сруб, затем внизу подкапывают, сруб постепенно опускают, а сверху добавляют новые венцы. Такие манипуляции проделывают до достижения водоносного слоя. Чтобы венцы сруба при опускании не разрывались, их скрепляют изнутри вертикальными досками. Для поступления воды в нижних венцах просверливают отверстия диаметром 10-15 мм. Бывает, что водоносный слой очень обилен и подвести нижние венцы нелегко; в этом случае заменить их может сбитая из толстых досок коробка, заранее заготовленная сверху, размером несколько меньше, чем размер сруба колодца.
Стенки колодца можно выложить кирпичом или камнем только после предварительного выкапывания шахты. Их нельзя наращивать вниз или опускать, как венцы сруба, поэтому такое сооружение колодцев возможно только на глинистых и суглинистых почвах, причем такие колодцы не могут быть глубокими (до 6 м). Кирпич, камень закрепляют цементно-песчаным раствором. Используют цемент высоких марок, причем количество воды в растворе в нижней части кладки должно быть меньше, чем в верхней части. Идеальным цементом для нижней кладки является т.н. компаундный цемент. Он применяется для закрывания газовых (нефтяных) скважин, у него очень высокая скорость схватывания, высыхания. Стены колодца обычно кладут в полкирпича, для повышения прочности стен в горизонтальные швы можно укладывать железные прутья.
Также стены колодца можно вылить из бетонной смеси. При небольшой глубине колодца внутри вырытой шахты сооружается опалубка на расстоянии 15-20 см от стенки шахты. Высота опалубки не должна превышать 1 м. По периметру укладывается железная арматура из полос, прутьев, проволоки. Затем опалубку заполняют цементно-песчаной смесью. Используют цемент только высоких марок. Можно добавлять в смесь небольшие валуны, битый кирпич и т.п. При заливке раствор тщательно трамбуют, следят, чтобы не образовывались пустоты. Верх не разглаживают. Через 2-3 дня, когда стена схватится, опалубку переносят выше и начинают заливать новый слой.
Существует очень интересный способ бетонирования стен колодца сверху вниз, причем этим способом можно вырыть колодец практически на любую глубину.
Для этого вам необходимо изготовить необычную опалубку конической формы. Выполняется она из дерева. Чтобы эту опалубку можно было сворачивать внутрь, доски между собой скрепляются двумя ремнями. Можно изготовить опалубку, подобрав подходящую бочку (сначала обить ее ремнями, затем сбить с нее кольца).
После изготовления опалубки в месте, где должен быть колодец, выкапывается углубление цилиндрической формы диаметром на 15-20 см больше диаметра широкого основания опалубки; его глубина на 5-10 см меньше высоты опалубки. По периметру выкладывается металлическая арматура. Затем в углубление опускается опалубка в свернутом виде, разворачивается и фиксируется в развернутом положении, широким основанием вниз (для фиксации опалубки в рабочем положении изнутри у нее устанавливается два крючка). Пространство между стенками опалубки и углублением заполняется бетонной смесью. После затвердевания смеси (через 2-3 дня) опалубку сворачивают и вынимают. После этого выкапывают аналогичное углубление ниже образовавшейся железобетонной стенки, повторяют все операции с арматурой, опалубкой, заполняют бетонной смесью и т.д.
Таким образом с каждой новой заливкой глубина колодца будет расти; работы ведут, пока не доходят до водоносного слоя. Уступы колец являются ступеньками для спуска-подъема.
В последнее время застройщики чаще всего используют при устройстве колодца железобетонные кольца. У этого способа множество преимуществ. Во-первых, долговечность; во-вторых, простота в устройстве, надежность, гигиеничность; в-третьих, глубина колодца возможна любая – все зависит от вашего желания и кошелька. Сооружение колодца из ж/б колец похоже на сооружение колодца из сруба. Сначала выкапывается небольшая шахта глубиной под 1-1,5 кольца. Устанавливается кольцо, над ним следующее. Затем, подкапывая снизу, постепенно кольца опускают, сверху выставляют следующие кольца. Так постепенно углубляют шахту до водоносного слоя. Чтобы ж/б кольца колодца не отрывались друг от друга, их скрепляют между собой в пяти-шести местах по окружности за оголенные выступы смежных арматурных каркасов. Если кольца не скрепить между собой, их может разорвать во время морозов и поднять вместе с промерзшим грунтом. Чтобы кольца во время выкапывания шахты легко опускались (не застревали и не заклинивали), можно использовать одну хитрость – увеличить нижнюю кромку у первого кольца на 5 см наружу. Это можно сделать, наварив на арматуру кольца железный диск или обод. Швы между кольцами после достижения требуемой глубины шахты заделывают цементно-песчаным раствором. Для забора подземных вод в нижнем кольце заранее проделывают отверстия (например, перфоратором) через 20-30 см в шахматном порядке. Да, и имейте в виду: ж/б кольца весят около 500 кг, поэтому задумайтесь, сколько человек вам будет помогать устанавливать кольца, или можно использовать лебедку либо простейшие подъемные механизмы.
Стволы колодезных шахт делают обычно размером 1-1,5 м в поперечном сечении. Вода в колодец попадает обычно не только через боковые отверстия, но и через дно. Дно колодца заполняют фильтрующей подсыпкой. Толщина слоя должна составлять не менее 0,4 м (используют гравий и др. материалы). В плавунах на дно колодца обязательно кладут деревянное днище или закрывают ж/б плитой с отверстиями для поступления воды.
Колодец роют как минимум вдвоем: один роет шахту, второй вытаскивает грунт и страхует работу первого. Для соблюдения техники безопасности обязательно наденьте на работающего внизу защитную каску. Цепь или трос, с помощью которого вы будете поднимать грунт, подстрахуйте дополнительной веревкой. Иногда для подъема бадьи устраивают треногу с желобковым блоком и воротом.
Для того чтобы через поверхностный слой в колодец не попадали загрязненные воды (верховодка, осадки, талые воды), необходимо вокруг колодца сделать т.н. глиняный замок – отрыть вокруг колодца котлован глубиной и шириной 1 м, заполнить его глиной, жирным суглинком или другим водонепроницаемым материалом. Вокруг колодца сооружают отмостку. Верхнюю часть колодца выводят над землей на высоту 0,7-1 м. Колодец необходимо закрыть крышкой. Над колодцем обычно устраивают навес или закрытую будку. Воду из шахтных колодцев достают вручную или сооружают простейшие подъемные устройства типа «ворот», «журавль». Для большей комфортности колодец можно оборудовать насосом (различные типы насосов приведены ниже).
Буровые колодцы более дешевые, чем шахтные, зато требуют обильности подземных водоносных пластов. Буровой колодец может забирать воду с глубины более 30 м. Такие колодцы представляют собой буровые скважины, закрепленные (обсаженные) металлическими и, на глубинах менее 6 м, асбестоцементными, пластмассовыми трубами. Трубчатые колодцы обычно оборудуют ручными насосами или электронасосами. В нижней части колодца устанавливается фильтр. В местных системах водоснабжения применяются трубчатые колодцы малого диаметра, обычно в виде забиваемой в цах и муфтами для свинчивания между собой. Оптимальный наружный диаметр труб – полтора дюйма, т.е. 38 мм. Эти же трубы служат штангами при бурении скважин. Колодец устанавливается (монтируется) в предварительно пробуренной для него скважине или забивается в грунт. Процесс устройства бурового колодца состоит из трех операций: бурение скважины до водоносного слоя; забивание водоприемных труб колодца; монтаж насоса.
Одним из сложных элементов бурового колодца является фильтр. Фильтр имеет длину около 1 м, делается из перфорированной трубы – каркаса диаметром 38 мм, на которую прочно припаивается медная или латунная сетка. Над верхней частью фильтра крепится нижний обратный клапан, препятствующий уходу воды обратно в скважину. Его можно сделать из латунной охотничьей гильзы 16-го калибра. В нижней части фильтра навинчивается забивной наконечник.
Поршневой насос служит для подъема воды на поверхность с глубины 5-6 м. Насос можно сделать из цилиндра диаметром около 100 мм, длиной 150-180 мм. Для этой цели при устройстве самодельных насосов часто используют гильзы от старых тракторных или автомобильных двигателей. Поршень насоса делают из металлического диска латунного, алюминиевого) со сквозными отверстиями для лепесткового клапана из резины (например, от старой автомобильной камеры). В нижней части насос имеет шариковый клапан, в конструкции которого применяется стальной шарик диаметром 25 мм от подшипника и бронзовое кольцо-седло с внутренним отверстием около 19 мм. Для предохранения насоса от замерзания в зимнее время его необходимо утеплить или снять.
Теперь о самом главном – как своими силами пробурить скважину. Для этого достаточно иметь буровую ложку и спиральный бур-змеевик. Буровая ложка используется при бурении в мягких грунтах. Изготавливается она из отрезка трубы длиной около 300 мм и диаметром 70 мм. Спиральный бур-змеевик применяется для бурения в плотных глинистых грунтах. Делают змеевик из упругой стали или старой автомобильной рессоры. Диаметр змеевика 70-80 мм, длина 400 мм, вес около 2,2 кг. Если во время бурения в месте прохождения скважины окажется камень, то проще место бурения переместить, но можно пройти через камень при помощи пробойника. (По пробойнику ударяют молотком, кувалдой и после каждого удара его вращают на 30-60 град. в одном из направлений). Кроме того, для забивания труб в скважину применяется забивная муфта (заглушка); она служит для предохранения концов труб от разрушения. Для вращения бурового снаряда используют вороток-хомут с зажимной втулкой и рычагами. Также вам понадобятся трубные ключи, необходимые для свинчивания и развинчивания труб. Для вытягивания трубы из грунта необходимы рычаг и зажимное кольцо.
Щели между трубой и земляными стенками не заполняют, а вокруг колодца делают глиняный замок, как в шахтных колодцах, и отмостку из дерева или бетона.
