Страница:
Чтобы получить кольца с ровной и гладкой поверхностью, форму можно обить кровельной сталью, пластмассой, водостойкой фанерой или плотным картоном, который надо сначала проолифить или покрыть масляной краской.
Изготовление железобетонных колец.При строительстве колодцев используют в основном железобетонные кольца, поэтому, перед тем как залить форму бетоном, в нее надо вставить стальную арматуру. В кольцо вставляют арматурные стержни, скрепленные между собой скобочками, а на поверхность выводят два ушка, с помощью которых кольцо устанавливают в шахту колодца.
Чтобы не спиливать ушко после установки кольца, в последнем можно сделать для него пазуху с отверстием, выходящим наружу, через которое пазуху заполняют раствором. При установке бетонных колец вместо ушек можно использовать небольшие вертикальные скобки, расположенные на расстоянии 10–15 см от края кольца. Для их крепления в бетоне необходимо оставить несколько отверстий диаметром 12–15 см.
В колодце кольца скрепляют между собой шестью стальными скобами длиной 20 см. Для таких скоб на расстоянии 10–15 см от края в кольце делают отверстия. Поскольку швы между кольцами за счет уплотнения их волокнистыми материалами становятся шире, то в одном кольце отверстия должны иметь правильную круглую форму, а в другом – эллипсоидную. Длина эллипса равна двум диаметрам скобы.
Один конец соединительной скобы можно установить на кольцо еще в процессе заливки формы бетоном. Тогда на другом кольце для второго конца такой скобы устраивается пазуха, как для ушек, с использованием деревянного вкладыша круглой или прямоугольной формы. Из готового кольца вкладыш легко выбивается молотком. Во избежание перекоса кольца при установке на его торцевых сторонах делаются замки (треугольной формы) на глубину 6–7 мм, которые отстоят от наружного края кольца на 7–10 мм.
После того как все подготовительные операции будут закончены, форму устанавливают на щит и заполняют ее бетоном. Этот процесс называется отбивкой, если раствор густой, или отливкой, если раствор жидкий. Чтобы зафиксировать арматурный каркас, между ним и стенками формы вставляют тонкие доски, которые по мере заполнения формы раствором приподнимают. Бетон необходимо укладывать постепенно, уплотняя каждый слой стальным штырем диаметром 10–15 мм, особенно тщательно эту операцию выполняют вокруг вкладышей.
После окончательного застывания бетона кольца вынимают из форм (отбитые – через 4 сут; отлитые – через 1 нед) и выдерживают на щите 5 сут. Чтобы изделия приобрели дополнительную прочность, 4–5 раз в день их надо смачивать водой.
Поддерживать рабочее состояние бетонного колодца легче, если стенки его будут гладкими, поэтому очищенные от смазки кольца надо промыть водой, покрыть тонким слоем цементного раствора (1 : 1), разровнять сначала полутерком, а затем мягкой ветошью.
Для строительства колодца можно использовать и готовые железобетонные кольца, применяемые для смотровых водопроводных и канализационных колодцев диаметром 1 м.
Строительство сборных бетонных колодцев. В предварительно вырытом котловане сначала разравнивают дно, после чего на него опускают первое железобетонное кольцо.
Внешний диаметр этого кольца должен быть больше внешнего диаметра остальных колец на 5–6 см.
В нижний его край при изготовлении вставляется металлический нож со штырями, чтобы кольцо могло легко врезаться в грунт. Нижний край первого кольца может быть выполнен без ножа в виде конуса (заостренным). Тогда при его изготовлении надо использовать более прочный бетон, увеличив долю цемента в растворе, или брать бетон марки 500 и выше. Кроме того, на дно колодца можно положить деревянное кольцо с ножом толщиной не менее 15 см. Сделать кольцо можно из березы, клена или мореного дуба.
Если колодец роют в слабом грунте, то в качестве основного, первого, кольца используется обычное. Дойдя до водоносного слоя, под него кладут железобетонную плиту шириной 30–40 см, длиной 60–70 см и толщиной 10–15 см, постепенно подрывая стенки. При опускании в шахту кольцо цепляется за ушки на краю или за вертикальные скобки по бокам. После установки кольца ушки спиливают или срезают сварочным аппаратом.
На верхний край кольца кладут уплотнитель – просмоленный канат, пеньку или любой другой волокнистый материал, чтобы через соединительный шов в колодец не проникала загрязненная вода. После установки второго кольца внутренние швы, а также имеющиеся пазухи ушек или вертикальных скобок очищают, промывают водой и через некоторое время, после того как вода впитается в бетон, заполняют цементным раствором (1 : 1 или 1 : 2). Наружные швы заделывают раствором после сооружения всей трубы.
Для придания колодезной трубе прочности и монолитности кольца между собой скрепляют стальными скобками длиной 20 см, которые устанавливают либо с наружной, либо с внутренней стороны, а концы скоб загибают. Предварительно скобы надо покрыть масляной водостойкой краской и хорошо просушить. Если в кольцах при их изготовлении не сделали отверстий для скоб, то их можно просверлить электродрелью с победитовым сверлом.
Для удобства проведения ремонтных и профилактических работ на внутренней стенке колодца на одной вертикальной линии устанавливают скобы на расстоянии 20–25 см друг от друга. Концы этих скоб должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было пропустить через стенку колодца и загнуть с наружной стороны.
Ширина скобы – 20–23 см, расстояние от скобы до стенки колодца – 13–15 см.
Строительство монолитных бетонных колодцев. Непрерывное бетонирование, используемое при строительстве монолитных колодцев, позволяет избежать стыковых соединений.
Первоначально шахту для монолитного колодца роют, как правило, на глубину 1–1,5 м. Рядом на ровной площадке устанавливают так называемый башмак – кольцо, внешний диаметр которого превышает внешний диаметр будущего колодца. На нем на высоте 1 м монтируют арматуру, внешнюю и внутреннюю опалубки: внешнюю – цельную, а внутреннюю – из фанерных или металлических полос высотой 25 см по мере заполнения опалубки бетоном.
Полученное бетонное кольцо опускают в шахту. После этого наращивают выступающую из кольца арматуру полосами высотой 25 см, устанавливают опалубку, которую заполняют бетоном.
После того как будет готово второе метровое кольцо, шахту подрывают и бетонируют третье кольцо. Таким образом ствол колодца опускают до заданной глубины. Бетонную трубу поднимают на 70–80 см над поверхно-стью земли, делают оголовок и водоподъемное устройство.
Трубчатый колодец.Существует два вида трубчатых колодцев – мелкие и глубокие, выбор которых зависит от глубины залегания воды.
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 за-грязняется. 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.
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.
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 сбрасываю-т. 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.
Абиссинский колодец. Абиссинский колодец – простейшая конструкция для подъема воды с небольшой глубины (до 7 м) мощностью 10–15 л/ч. Свое название он получил после войны 1867–1868 гг., которую вели англичане против Абиссинии. Во время военных действий англичане получали питьевую воду из колодцев, конструкция которых была в свое время предложена американцем Нортоном и получила широкое распространение в Америке. Колодец состоит из стальной оцинкованной трубы, к нижнему концу которой прикреплен конусообразный фильтр.
Подача воды осуществляется с помощью поршневого насоса, производительность которого зависит от диаметра всасывающей трубы. При строительстве колодца используются трубы с внутренним диаметром 32–75 мм, длиной 1–1,5 м, с толщиной стенок 5–6 мм. Поскольку длина труб небольшая, при бурении скважины можно использовать невысокую треногу без настила. Обычно трубы забивают в грунт, но при твердом грунте их опускают в пробуренную скважину. В таком случае контакт труб с грунтом минимален, а значит, уменьшается и опасность их повреждения.
Для строительства забивного колодца сначала, как правило, роют шахту глубиной 1 м и сечением 0,7 х 0,7 м или на ту же глубину пробуривают скважину диаметром 15–20 см. Над шахтой или скважиной устанавливают треногу. Затем на трубу жестко крепят фильтр и надевают бабу – свободно перемещающийся груз (25–30 кг).
Движение бабы до нижнего края трубы ограничивает стальной хомут – подбабок, который размещается на расстоянии 1 м от фильтра, а на расстоянии 1,5 м от фильтра крепится еще один хомут с двумя блоками.
Трубу с фильтром устанавливают в центре шахты, которую до самого верха засыпают грунтом. Чтобы обеспечить трубе устойчивое положение, грунт тщательно утрамбовывают.
После этого трубу вбивают в грунт ударами падающего груза до тех пор, пока подбабок не окажется на поверхности земли. Тогда подбабок поднимают на 1 м вверх. Так продолжается до тех пор, пока в трубе не появится вода. Это будет означать, что труба достигла водоносного слоя. Определить наличие воды в трубе можно, опустив в нее небольшую трубку, которая при соприкосновении с поверхностью воды издает специфический хлопок. Из готового колодца в течение получаса откачивается вода до полного ее осветления.
Бурение скважин для колодцев
Уход за колодцами
Изготовление железобетонных колец.При строительстве колодцев используют в основном железобетонные кольца, поэтому, перед тем как залить форму бетоном, в нее надо вставить стальную арматуру. В кольцо вставляют арматурные стержни, скрепленные между собой скобочками, а на поверхность выводят два ушка, с помощью которых кольцо устанавливают в шахту колодца.
Чтобы не спиливать ушко после установки кольца, в последнем можно сделать для него пазуху с отверстием, выходящим наружу, через которое пазуху заполняют раствором. При установке бетонных колец вместо ушек можно использовать небольшие вертикальные скобки, расположенные на расстоянии 10–15 см от края кольца. Для их крепления в бетоне необходимо оставить несколько отверстий диаметром 12–15 см.
В колодце кольца скрепляют между собой шестью стальными скобами длиной 20 см. Для таких скоб на расстоянии 10–15 см от края в кольце делают отверстия. Поскольку швы между кольцами за счет уплотнения их волокнистыми материалами становятся шире, то в одном кольце отверстия должны иметь правильную круглую форму, а в другом – эллипсоидную. Длина эллипса равна двум диаметрам скобы.
Один конец соединительной скобы можно установить на кольцо еще в процессе заливки формы бетоном. Тогда на другом кольце для второго конца такой скобы устраивается пазуха, как для ушек, с использованием деревянного вкладыша круглой или прямоугольной формы. Из готового кольца вкладыш легко выбивается молотком. Во избежание перекоса кольца при установке на его торцевых сторонах делаются замки (треугольной формы) на глубину 6–7 мм, которые отстоят от наружного края кольца на 7–10 мм.
После того как все подготовительные операции будут закончены, форму устанавливают на щит и заполняют ее бетоном. Этот процесс называется отбивкой, если раствор густой, или отливкой, если раствор жидкий. Чтобы зафиксировать арматурный каркас, между ним и стенками формы вставляют тонкие доски, которые по мере заполнения формы раствором приподнимают. Бетон необходимо укладывать постепенно, уплотняя каждый слой стальным штырем диаметром 10–15 мм, особенно тщательно эту операцию выполняют вокруг вкладышей.
После окончательного застывания бетона кольца вынимают из форм (отбитые – через 4 сут; отлитые – через 1 нед) и выдерживают на щите 5 сут. Чтобы изделия приобрели дополнительную прочность, 4–5 раз в день их надо смачивать водой.
Поддерживать рабочее состояние бетонного колодца легче, если стенки его будут гладкими, поэтому очищенные от смазки кольца надо промыть водой, покрыть тонким слоем цементного раствора (1 : 1), разровнять сначала полутерком, а затем мягкой ветошью.
Для строительства колодца можно использовать и готовые железобетонные кольца, применяемые для смотровых водопроводных и канализационных колодцев диаметром 1 м.
Строительство сборных бетонных колодцев. В предварительно вырытом котловане сначала разравнивают дно, после чего на него опускают первое железобетонное кольцо.
Внешний диаметр этого кольца должен быть больше внешнего диаметра остальных колец на 5–6 см.
В нижний его край при изготовлении вставляется металлический нож со штырями, чтобы кольцо могло легко врезаться в грунт. Нижний край первого кольца может быть выполнен без ножа в виде конуса (заостренным). Тогда при его изготовлении надо использовать более прочный бетон, увеличив долю цемента в растворе, или брать бетон марки 500 и выше. Кроме того, на дно колодца можно положить деревянное кольцо с ножом толщиной не менее 15 см. Сделать кольцо можно из березы, клена или мореного дуба.
Если колодец роют в слабом грунте, то в качестве основного, первого, кольца используется обычное. Дойдя до водоносного слоя, под него кладут железобетонную плиту шириной 30–40 см, длиной 60–70 см и толщиной 10–15 см, постепенно подрывая стенки. При опускании в шахту кольцо цепляется за ушки на краю или за вертикальные скобки по бокам. После установки кольца ушки спиливают или срезают сварочным аппаратом.
На верхний край кольца кладут уплотнитель – просмоленный канат, пеньку или любой другой волокнистый материал, чтобы через соединительный шов в колодец не проникала загрязненная вода. После установки второго кольца внутренние швы, а также имеющиеся пазухи ушек или вертикальных скобок очищают, промывают водой и через некоторое время, после того как вода впитается в бетон, заполняют цементным раствором (1 : 1 или 1 : 2). Наружные швы заделывают раствором после сооружения всей трубы.
Для придания колодезной трубе прочности и монолитности кольца между собой скрепляют стальными скобками длиной 20 см, которые устанавливают либо с наружной, либо с внутренней стороны, а концы скоб загибают. Предварительно скобы надо покрыть масляной водостойкой краской и хорошо просушить. Если в кольцах при их изготовлении не сделали отверстий для скоб, то их можно просверлить электродрелью с победитовым сверлом.
Для удобства проведения ремонтных и профилактических работ на внутренней стенке колодца на одной вертикальной линии устанавливают скобы на расстоянии 20–25 см друг от друга. Концы этих скоб должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было пропустить через стенку колодца и загнуть с наружной стороны.
Ширина скобы – 20–23 см, расстояние от скобы до стенки колодца – 13–15 см.
Строительство монолитных бетонных колодцев. Непрерывное бетонирование, используемое при строительстве монолитных колодцев, позволяет избежать стыковых соединений.
Первоначально шахту для монолитного колодца роют, как правило, на глубину 1–1,5 м. Рядом на ровной площадке устанавливают так называемый башмак – кольцо, внешний диаметр которого превышает внешний диаметр будущего колодца. На нем на высоте 1 м монтируют арматуру, внешнюю и внутреннюю опалубки: внешнюю – цельную, а внутреннюю – из фанерных или металлических полос высотой 25 см по мере заполнения опалубки бетоном.
Полученное бетонное кольцо опускают в шахту. После этого наращивают выступающую из кольца арматуру полосами высотой 25 см, устанавливают опалубку, которую заполняют бетоном.
После того как будет готово второе метровое кольцо, шахту подрывают и бетонируют третье кольцо. Таким образом ствол колодца опускают до заданной глубины. Бетонную трубу поднимают на 70–80 см над поверхно-стью земли, делают оголовок и водоподъемное устройство.
Трубчатый колодец.Существует два вида трубчатых колодцев – мелкие и глубокие, выбор которых зависит от глубины залегания воды.
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 за-грязняется. 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.
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.
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 сбрасываю-т. 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.
Абиссинский колодец. Абиссинский колодец – простейшая конструкция для подъема воды с небольшой глубины (до 7 м) мощностью 10–15 л/ч. Свое название он получил после войны 1867–1868 гг., которую вели англичане против Абиссинии. Во время военных действий англичане получали питьевую воду из колодцев, конструкция которых была в свое время предложена американцем Нортоном и получила широкое распространение в Америке. Колодец состоит из стальной оцинкованной трубы, к нижнему концу которой прикреплен конусообразный фильтр.
Подача воды осуществляется с помощью поршневого насоса, производительность которого зависит от диаметра всасывающей трубы. При строительстве колодца используются трубы с внутренним диаметром 32–75 мм, длиной 1–1,5 м, с толщиной стенок 5–6 мм. Поскольку длина труб небольшая, при бурении скважины можно использовать невысокую треногу без настила. Обычно трубы забивают в грунт, но при твердом грунте их опускают в пробуренную скважину. В таком случае контакт труб с грунтом минимален, а значит, уменьшается и опасность их повреждения.
Для строительства забивного колодца сначала, как правило, роют шахту глубиной 1 м и сечением 0,7 х 0,7 м или на ту же глубину пробуривают скважину диаметром 15–20 см. Над шахтой или скважиной устанавливают треногу. Затем на трубу жестко крепят фильтр и надевают бабу – свободно перемещающийся груз (25–30 кг).
Движение бабы до нижнего края трубы ограничивает стальной хомут – подбабок, который размещается на расстоянии 1 м от фильтра, а на расстоянии 1,5 м от фильтра крепится еще один хомут с двумя блоками.
Трубу с фильтром устанавливают в центре шахты, которую до самого верха засыпают грунтом. Чтобы обеспечить трубе устойчивое положение, грунт тщательно утрамбовывают.
После этого трубу вбивают в грунт ударами падающего груза до тех пор, пока подбабок не окажется на поверхности земли. Тогда подбабок поднимают на 1 м вверх. Так продолжается до тех пор, пока в трубе не появится вода. Это будет означать, что труба достигла водоносного слоя. Определить наличие воды в трубе можно, опустив в нее небольшую трубку, которая при соприкосновении с поверхностью воды издает специфический хлопок. Из готового колодца в течение получаса откачивается вода до полного ее осветления.
Бурение скважин для колодцев
При проведении бурильных работ желательно воспользоваться услугами специалистов. Но если принято решение бурить скважину без посторонней помощи, отнестись к этому мероприятию следует очень серьезно. Скважину следует располагать перпендикулярно к направлению потока подземных вод. Чтобы облегчить бурение скважины ложечным буром в сухих и плотных грунтах, в нее следует периодически заливать 1–2 л воды. При вязкой и плотной породе ложечный бур меняют на змеевиковый, но по окончании бурения змеевиком следует обязательно еще раз пробурить скважину ложечным буром.
Для разных пород применяют или вращательное бурение, или ударное бурение на штангах и канатах. Естественно, что наконечники для бурения необходимы разные.
Бурение скважины выполняется с помощью бура, который состоит из:
– бурового стержня толщиной 25–50 мм, выполненного из стали и имеющего квадратную форму;
– бурового инструмента, имеющего коническую резьбу и навинчивающегося на муфту бурового стержня; изготовляется буровой инструмент из высококачественной твердой стали;
– вертлюги – наконечника с отверстием и кольцом, который навинчивается на верхнее звено бурового стержня и служит для управления буром; в отверстие вставляется лом или толстостенная труба для вращения бура, а за закрепленное на шарнире кольцо канатом или веревкой крепится бур в процессе бурения.
Вращение бура осуществляется с дощатого настила на вышке или с земли с помощью ключа или специальных хомутов, если вместо стержня используется толстостенная труба.
Чтобы обваливающийся в процессе бурения грунт не засорял шахту, бур вставляют в обсадную трубу, диаметр которой с запасом превосходит диаметр бура. По мере увеличения глубины скважины обсадная труба наращивается, для этого на ее края нанесена резьба.
Для обеспечения строго вертикального положения бура при бурении на поверхности земли в месте будущей скважины закрепляют толстую доску с отверстием, диаметр которого равен диаметру обсадной трубы. Отверстие будет расширяться постепенно, по мере наращивания обсадной трубы.
Над доской ставят треногу, к вершине которой крепят блок. На треноге на высоте, как правило, 2,5–3 м от поверхности земли делается настил, с него в отверстие на доске строго вертикально вставляется и ввинчивается в грунт обсадная труба. К блоку с помощью цепи или прочной веревки прикрепляется бур и вводится в трубу.
Инструменты выбирают в зависимости от характера грунта. В сухих и влажных песках используют желонку и ложку. С самого начала бурение ведется в обсадной трубе. Буровой инструмент может выходить за край башмака обсадной трубы не более чем на половину своей длины.
В песках-плывунах бурение ведется в обсадной трубе с помощью длинной желонки.
В породах с большим содержанием гравия и гальки работы ведутся в обсадной трубе с применением долота и желонки. В твердых и вязких (глинистых) породах пользуются зубильным долотом и желонкой или буровой ложкой и змеевиком.
Обсадную трубу можно не применять. Твердые породы перед бурением рыхлят, а в сухой глинистый грунт выливают 2–3 ведра воды после каждого поднятия инструмента. Глинистые породы с галькой и валунами долбят пирамидальными долотами, валуны извлекаются желонкой. Бурение ведется в обсадных трубах.
На средних и твердых породах обычно применяют ударное бурение. Его можно проводить на штанге и на канате. Канатному бурению отдается предпочтение в том случае, если глубина колодца большая. Сначала необходимо выкопать шурф, над которым устанавливают треногу и подвешивают шлямбур (буровой инструмент) на стальном тросе, переброшенном через блок. Держа буровой инструмент вертикально, опускают его на дно шурфа.
Ударник направляют на пробку, вмонтированную внутри шлямбура. Под тяжестью своего веса ударник с силой бьет по пробке, тем самым заставляя наконечник шлямбура врезаться в грунт. Сделав 5–10 ударов, очищают наконечник от грунта. Для этого шлямбур нужно поднять на поверхность.
Добравшись до водоносных песков, нужно опустить в скважину водопроводные обсадные трубы. Далее бурение продолжается с использованием желонки. При до-статочной мощности водоносного слоя бурение скважины прекращают. Определить мощность водоносного слоя можно по резкому повышению уровня воды в скважине.
Если же водоносный слой имеет малую мощность, его проходят желонкой. Обсадные трубы при этом опускают до водоупорного пласта. Чтобы достичь более мощного водоносного слоя, используют для дальнейшего бурения шлямбур меньшего диаметра. Шурф, после того как закончено бурение, заполняют грунтом и утрамбовывают. Теперь можно приступать к установке насоса в скважине. Но перед этим следует к нижней части цилиндра насоса присоединить всасывающую трубку (3–4 м длиной) с фильтром. Далее, чтобы заделать зазор между стенками обсадной трубы и фильтром, нужно под муфтой фильтра намотать пеньку. Вокруг трубчатого колодца устраивают глиняный замок, а также отмостку.
Бурение можно осуществлять с помощью насосно-бурильных установок. Промышленностью выпускается бурильно-насосная установка БН–3, которая уком-плектована набором оборудования для бурения скважин и монтажа в них поршневых насосов. Для обслуживания этой установки потребуются два человека. Скорость бурения – 2 м/ч.
Бурение скважины (глубиной до 30 м, диаметром 105 мм) производится двумя шлямбурами: сначала коротким, потом длинным.
Затем приступают к монтажу насоса. Его всасывающую часть опускают в водоносный слой, а над ней располагают шланговый поршневой насос. Подача насоса – 1–1,5 м3/ч, высота подъема воды – до 40 м, мощность электродвигателя – 1 кВт. Если нет электричества, следует применять ручную качалку. Скважину обычно оборудуют фильтром, чтобы предохранить ее от попадания частиц грунта из водоносного слоя. Тип и конструкцию фильтра выбирают в зависимости от водоносной породы.
Существует несколько видов фильтров, устанавливаемых в буровых колодцах.
1. Дырчатый фильтр без сетки – стальная труба со множеством круглых отверстий разного диаметра, расположенных в шахматном порядке.
2. Щелевой фильтр – стальная труба с расположенными в шахматном порядке прямоугольными отверстиями.
3. Фильтр с проволочной обмоткой – стальная труба с круглыми отверстиями, на которую сначала наваривают опорную проволоку (через 2,5–3 см), а затем плотно навивают проволоку меньшего диаметра.
4. Сетчатый фильтр – стальная труба с опорной латунной проволокой и закрепленной поверх нее сеткой.
5. Гравийный фильтр: перед установкой дырчатого или сетчатого фильтра в скважину засыпают гравий, который по мере опускания трубы образует вокруг фильтров дополнительный очищающий слой.
Перед установкой фильтра необходимо очистить скважину и точно измерить ее глубину. Фильтр лучше всего опускать на водопроводных трубах, длина которых равна глубине скважины. После того как фильтр встанет на место, его надо обнажить, приподняв обсадную трубу.
Для разных пород применяют или вращательное бурение, или ударное бурение на штангах и канатах. Естественно, что наконечники для бурения необходимы разные.
Бурение скважины выполняется с помощью бура, который состоит из:
– бурового стержня толщиной 25–50 мм, выполненного из стали и имеющего квадратную форму;
– бурового инструмента, имеющего коническую резьбу и навинчивающегося на муфту бурового стержня; изготовляется буровой инструмент из высококачественной твердой стали;
– вертлюги – наконечника с отверстием и кольцом, который навинчивается на верхнее звено бурового стержня и служит для управления буром; в отверстие вставляется лом или толстостенная труба для вращения бура, а за закрепленное на шарнире кольцо канатом или веревкой крепится бур в процессе бурения.
Вращение бура осуществляется с дощатого настила на вышке или с земли с помощью ключа или специальных хомутов, если вместо стержня используется толстостенная труба.
Чтобы обваливающийся в процессе бурения грунт не засорял шахту, бур вставляют в обсадную трубу, диаметр которой с запасом превосходит диаметр бура. По мере увеличения глубины скважины обсадная труба наращивается, для этого на ее края нанесена резьба.
Для обеспечения строго вертикального положения бура при бурении на поверхности земли в месте будущей скважины закрепляют толстую доску с отверстием, диаметр которого равен диаметру обсадной трубы. Отверстие будет расширяться постепенно, по мере наращивания обсадной трубы.
Над доской ставят треногу, к вершине которой крепят блок. На треноге на высоте, как правило, 2,5–3 м от поверхности земли делается настил, с него в отверстие на доске строго вертикально вставляется и ввинчивается в грунт обсадная труба. К блоку с помощью цепи или прочной веревки прикрепляется бур и вводится в трубу.
Инструменты выбирают в зависимости от характера грунта. В сухих и влажных песках используют желонку и ложку. С самого начала бурение ведется в обсадной трубе. Буровой инструмент может выходить за край башмака обсадной трубы не более чем на половину своей длины.
В песках-плывунах бурение ведется в обсадной трубе с помощью длинной желонки.
В породах с большим содержанием гравия и гальки работы ведутся в обсадной трубе с применением долота и желонки. В твердых и вязких (глинистых) породах пользуются зубильным долотом и желонкой или буровой ложкой и змеевиком.
Обсадную трубу можно не применять. Твердые породы перед бурением рыхлят, а в сухой глинистый грунт выливают 2–3 ведра воды после каждого поднятия инструмента. Глинистые породы с галькой и валунами долбят пирамидальными долотами, валуны извлекаются желонкой. Бурение ведется в обсадных трубах.
На средних и твердых породах обычно применяют ударное бурение. Его можно проводить на штанге и на канате. Канатному бурению отдается предпочтение в том случае, если глубина колодца большая. Сначала необходимо выкопать шурф, над которым устанавливают треногу и подвешивают шлямбур (буровой инструмент) на стальном тросе, переброшенном через блок. Держа буровой инструмент вертикально, опускают его на дно шурфа.
Ударник направляют на пробку, вмонтированную внутри шлямбура. Под тяжестью своего веса ударник с силой бьет по пробке, тем самым заставляя наконечник шлямбура врезаться в грунт. Сделав 5–10 ударов, очищают наконечник от грунта. Для этого шлямбур нужно поднять на поверхность.
Добравшись до водоносных песков, нужно опустить в скважину водопроводные обсадные трубы. Далее бурение продолжается с использованием желонки. При до-статочной мощности водоносного слоя бурение скважины прекращают. Определить мощность водоносного слоя можно по резкому повышению уровня воды в скважине.
Если же водоносный слой имеет малую мощность, его проходят желонкой. Обсадные трубы при этом опускают до водоупорного пласта. Чтобы достичь более мощного водоносного слоя, используют для дальнейшего бурения шлямбур меньшего диаметра. Шурф, после того как закончено бурение, заполняют грунтом и утрамбовывают. Теперь можно приступать к установке насоса в скважине. Но перед этим следует к нижней части цилиндра насоса присоединить всасывающую трубку (3–4 м длиной) с фильтром. Далее, чтобы заделать зазор между стенками обсадной трубы и фильтром, нужно под муфтой фильтра намотать пеньку. Вокруг трубчатого колодца устраивают глиняный замок, а также отмостку.
Бурение можно осуществлять с помощью насосно-бурильных установок. Промышленностью выпускается бурильно-насосная установка БН–3, которая уком-плектована набором оборудования для бурения скважин и монтажа в них поршневых насосов. Для обслуживания этой установки потребуются два человека. Скорость бурения – 2 м/ч.
Бурение скважины (глубиной до 30 м, диаметром 105 мм) производится двумя шлямбурами: сначала коротким, потом длинным.
Затем приступают к монтажу насоса. Его всасывающую часть опускают в водоносный слой, а над ней располагают шланговый поршневой насос. Подача насоса – 1–1,5 м3/ч, высота подъема воды – до 40 м, мощность электродвигателя – 1 кВт. Если нет электричества, следует применять ручную качалку. Скважину обычно оборудуют фильтром, чтобы предохранить ее от попадания частиц грунта из водоносного слоя. Тип и конструкцию фильтра выбирают в зависимости от водоносной породы.
Существует несколько видов фильтров, устанавливаемых в буровых колодцах.
1. Дырчатый фильтр без сетки – стальная труба со множеством круглых отверстий разного диаметра, расположенных в шахматном порядке.
2. Щелевой фильтр – стальная труба с расположенными в шахматном порядке прямоугольными отверстиями.
3. Фильтр с проволочной обмоткой – стальная труба с круглыми отверстиями, на которую сначала наваривают опорную проволоку (через 2,5–3 см), а затем плотно навивают проволоку меньшего диаметра.
4. Сетчатый фильтр – стальная труба с опорной латунной проволокой и закрепленной поверх нее сеткой.
5. Гравийный фильтр: перед установкой дырчатого или сетчатого фильтра в скважину засыпают гравий, который по мере опускания трубы образует вокруг фильтров дополнительный очищающий слой.
Перед установкой фильтра необходимо очистить скважину и точно измерить ее глубину. Фильтр лучше всего опускать на водопроводных трубах, длина которых равна глубине скважины. После того как фильтр встанет на место, его надо обнажить, приподняв обсадную трубу.
Уход за колодцами
Для того чтобы вода в колодце всегда оставалась чистой, колодец должен иметь плотную крышку, которая защитит его от попадания насекомых, мелких животных, атмосферных осадков, а также пыли и грязи, заносимых ветром.
На расстоянии 2–3 м от колодца рекомендуется установить ограду из деревянных реек или металлических прутьев, чтобы воспрепятствовать приближению к нему домашних животных.
Воду из колодца поднимают так называемым общим ведром, которое стационарно закрепляют на цепи или веревке. После подъема воду переливают в индивидуальное ведро. Чтобы общее ведро оставалось чистым, хранить его надо либо в закрытом колодце, либо перевернув вверх дном.
Несколько раз в год необходимо проводить профилактические осмотры колодца. Для этого на длинной веревке в колодец опускают электролампу с рефлектором или достаточно мощный электрический фонарь. Но можно использовать и солнечный зайчик: рано утром или вечером на срубе колодца надо установить большое зеркало и направить отраженные им солнечные лучи на дно.
Если при осмотре колодца на дне будет обнаружен посторонний предмет, то удалить его можно с помощью багра или шеста с сеткой на конце.
Если в колодец попали животное или птица, то после их извлечения воду из колодца надо полностью выкачать, а колодец продезинфицировать.
Три-четыре раза в год колодец необходимо чистить: березовой метлой или стальной щеткой со стен колодца (надводной и подводной части) счищают грязь, слизь, мох и т. д. Потом стенки и поднятый на поверхность со дна гравий и щебень несколько раз промывают водой. После чистки колодец полностью освобождают от грязной воды, дезинфицируют и заполняют чистой водой. Дезинфекцию колодца проводят с помощью раствора хлорной извести из расчета 10–20 мг на 1 л воды. Так, если колодец содержит 1000 л воды, то для приготовления слабого дезинфицирующего раствора понадобится 10 г хлорной извести, а для приготовления жесткого раствора – 20 г.
Чтобы узнать объем воды в колодце, необходимо сначала определить площадь зеркала воды, умножив ширину колодца на его длину. Затем надо измерить высоту подводной части колодца, опустив в него веревку с грузом: высота будет равняться длине смоченного конца. Умножив площадь зеркала воды на высоту подводной части и на 1000, можно узнать объем находящейся в колодце воды. Например, длина и ширина колодца равны 1 м, а высота подводной его части – 6 м, значит, в колодце находится 6000 л.
Для приготовления раствора в чистую посуду наливают необходимое количество холодной воды, насыпают в нее хлорную известь, закрывают посуду плотной крышкой и сильно взбалтывают.
После того как смесь отстоится, верхний слой – хлорную воду – сливают в другую посуду.
Хлорная известь, используемая при дезинфекции, должна быть хорошего качества, в виде сухого порошка, сильно пахнущего хлором. Если же при хранении извести не была соблюдена технология и известь отсырела, то она превращается в кашицу со слабым запахом хлора и теряет свои дезинфицирующие свойства. Хлорной водой тщательно 2–3 раза с перерывом в 2 ч промывают стенки колодца, делать это удобнее всего большой кистью. Затем раствор хлорной извести выливают в воду и тщательно перемешивают. Для этого несколько раз опускают в колодец и поднимают ведро, выливая из него воду обратно. Затем колодец плотно закрывают крышкой и через сутки процедуру повторяют.
После проведенной дезинфекции воду из колодца полностью выкачивают, а его стенки промывают чистой водой.
На расстоянии 2–3 м от колодца рекомендуется установить ограду из деревянных реек или металлических прутьев, чтобы воспрепятствовать приближению к нему домашних животных.
Воду из колодца поднимают так называемым общим ведром, которое стационарно закрепляют на цепи или веревке. После подъема воду переливают в индивидуальное ведро. Чтобы общее ведро оставалось чистым, хранить его надо либо в закрытом колодце, либо перевернув вверх дном.
Несколько раз в год необходимо проводить профилактические осмотры колодца. Для этого на длинной веревке в колодец опускают электролампу с рефлектором или достаточно мощный электрический фонарь. Но можно использовать и солнечный зайчик: рано утром или вечером на срубе колодца надо установить большое зеркало и направить отраженные им солнечные лучи на дно.
Если при осмотре колодца на дне будет обнаружен посторонний предмет, то удалить его можно с помощью багра или шеста с сеткой на конце.
Если в колодец попали животное или птица, то после их извлечения воду из колодца надо полностью выкачать, а колодец продезинфицировать.
Три-четыре раза в год колодец необходимо чистить: березовой метлой или стальной щеткой со стен колодца (надводной и подводной части) счищают грязь, слизь, мох и т. д. Потом стенки и поднятый на поверхность со дна гравий и щебень несколько раз промывают водой. После чистки колодец полностью освобождают от грязной воды, дезинфицируют и заполняют чистой водой. Дезинфекцию колодца проводят с помощью раствора хлорной извести из расчета 10–20 мг на 1 л воды. Так, если колодец содержит 1000 л воды, то для приготовления слабого дезинфицирующего раствора понадобится 10 г хлорной извести, а для приготовления жесткого раствора – 20 г.
Чтобы узнать объем воды в колодце, необходимо сначала определить площадь зеркала воды, умножив ширину колодца на его длину. Затем надо измерить высоту подводной части колодца, опустив в него веревку с грузом: высота будет равняться длине смоченного конца. Умножив площадь зеркала воды на высоту подводной части и на 1000, можно узнать объем находящейся в колодце воды. Например, длина и ширина колодца равны 1 м, а высота подводной его части – 6 м, значит, в колодце находится 6000 л.
Для приготовления раствора в чистую посуду наливают необходимое количество холодной воды, насыпают в нее хлорную известь, закрывают посуду плотной крышкой и сильно взбалтывают.
После того как смесь отстоится, верхний слой – хлорную воду – сливают в другую посуду.
Хлорная известь, используемая при дезинфекции, должна быть хорошего качества, в виде сухого порошка, сильно пахнущего хлором. Если же при хранении извести не была соблюдена технология и известь отсырела, то она превращается в кашицу со слабым запахом хлора и теряет свои дезинфицирующие свойства. Хлорной водой тщательно 2–3 раза с перерывом в 2 ч промывают стенки колодца, делать это удобнее всего большой кистью. Затем раствор хлорной извести выливают в воду и тщательно перемешивают. Для этого несколько раз опускают в колодец и поднимают ведро, выливая из него воду обратно. Затем колодец плотно закрывают крышкой и через сутки процедуру повторяют.
После проведенной дезинфекции воду из колодца полностью выкачивают, а его стенки промывают чистой водой.