0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство конструкции шахтного колодца

Что такое шахтный колодец

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

Разновидности колодцев для снабжения питьевой водой

Водозаборные объекта бывают:

  1. Трубчатыми;
  2. Шахтными.

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

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

Разновидности трубчатых абиссинских шахтных колодцев:

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

Технические требования к колодцам просты:

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

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

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

Достоинства и недостатки

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

Недостатки:

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

Приспособления для бурения абиссинского колодца

Основные принципы строительства трубчатого колодца

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

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

Устройство шахтного колодца

Как устроен шахтный водозаборный колодец

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

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

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

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

Как устроен колодец шахтного типа

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

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

Достоинства конструкции:

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

Колодец из железобетонных колец

Недостатки:

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

Как построить колодец

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

Рытье шурфа и сборку колодезной конструкции проводят в следующей последовательности:

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

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

Устройство и технология строительства шахтного и трубчатого колодцев

Решая проблему водоснабжения на загородном участке, их владельцы стараются использовать все варианты, при этом учитывая качество воды, которая будет подаваться в дом, плюс расходы, затрачиваемые на сооружение гидротехнической конструкции. Хорошо, если недалеко от дома есть природный водоем, но если такового нет, то выхода два: выкопать колодец или пробурить скважину. Второй вариант дороже первого, хотя вода из скважины и чище, и качественнее. Но, как показывает практика, многие дачники свое предпочтение отдают именно колодцам, которых существует два типа, отличающихся друг от друга по конструктивным особенностям. Это шахтный колодец и трубчатый.

Устройство шахтного колодца

В принципе, колодцы шахтного типа – это обычные конструкции в виде шахты разного сечения, чаще круглого, которые выкапываются в земле и облицовываются по периметру прочным материалом. Последний будет препятствовать осыпанию грунта внутрь ствола колодца и сдерживать проникновение верхних слоев водоносных пластов и атмосферных осадков. Поэтому очень важно, чтобы используемые материалы были прочными, справлялись долгое время с негативным воздействием воды и влажности, плюс сами не влияли на качество воды в колодце.

Устройство шахтного колодца

Чаще всего шахтные колодцы облицовываются кирпичом или камнем, в старину использовали бревна, сегодня предпочтение отдается пластиковым конструкциям и железобетонным кольцам. Самый важный момент в сооружении колодца данного типа – это герметичность между соединениями частей ствола общей колодезной конструкции, потому что именно стыки и являются уязвимыми местами, которые подвержены протечкам.

Читать еще:  Преимущества и недостатки артезианской скважины

Что касается устройства шахтного колодца, то сооружение делится на три части:

  • В самом низу располагается водоприемник или водосборник. Его высота от дна сооружения может варьироваться в диапазоне от 1,5 до 4 м. Основная функция этой части колодца – сбор и фильтрация воды, поэтому на самое дно укладывается донный фильтр, состоящий из нескольких слоев щебня или гравия. Обычно слои укладываются в зависимости от фракции материала по степени укрупнения: нижний слой толщиною 20-30 см – это щебень мелкой фракции, средний толщиною 30 см – средней фракции и верхний (30 см) крупные камни.
  • Средняя часть, расположенная над водосборником, это ствол колодца, который защищает само сооружение от обрушения стенок и попадания внутрь загрязнений. По сути, это подземная часть устройства.
  • И верхняя часть – оголовок. Это надземная часть колодца, которая защищает его от попадания в ствол мусора, пыли, природных осадков, при этом оголовок не дает воде в колодце замерзнуть. Снабжается верхняя часть крышей и дверцей.

Шахтные колодцы круглого и прямоугольного сечения

Преимущества и недостатки шахтных колодцев

Говорить о том, что шахтные колодцы обладают большим количеством преимуществ перед другими гидротехническими сооружениями, нельзя. И хотя данный вид встречается сегодня достаточно часто, то это всего лишь простота строительства. Именно это и является основным положительным моментом. К достоинствам можно добавить еще и следующее.

  • Если правильно выбрать облицовочный материал для ствола, то можно говорить о долгосрочной эксплуатации колодца, который иногда превышает 50 лет.
  • Если пользоваться колодцем постоянно, то можно забыть о таких мероприятиях, как очистка и ремонт. Хотя специалисты рекомендуют в любом случае очищать сооружение хотя бы один раз в год.
  • Так как диаметр шахты значительный, оптимально – 1 м, то внутрь нее можно спускать практически любые насосы в плане их размером и модификаций, что упрощает подбор насосного оборудования.
  • Но самое главное, что нет необходимости получать разрешение на рытье колодца. Единственное, что нужно сделать, это зарегистрировать гидротехническое сооружение, так сказать, поставить его на учет.

Колодец из железобетонных колец прослужит 50 лет

Теперь о недостатках.

  • Выкапывать колодец и сложно, и долго. Правда, можно воспользоваться специальной техникой, которая буквально за пару часов сделает это все сама. Но за это придется заплатить.
  • Всегда присутствует вероятность, что можно натолкнуться на водоносный пласт, который окажется непригодным для питья.
  • Если использовать колодец нерегулярно, то он начинает заиливаться.
  • Очень важно правильно проводить сам процесс сооружения, потому что от этого будет зависеть и качество воды внутри водосборника, и невозможность проникновения загрязнений в шахту.

Строительство шахтного колодца

Существует две технологии сооружения шахтного колодца, которые зависят от того, в каком грунте производится строительство. Если грунт глинистый и прочный, то есть, есть гарантии, что при проведении земляных работ стенки шахты не будут осыпаться, то процесс производится напрямую: выкапывается шахта полностью, а затем ее стенки облицовываются, то есть, формируется ствол. Облицовка начинается со дна.

Вторая технология называется обсадной, для чего обычно используются уже подготовленные или готовые секции ствола. К примеру, части ствола, собранные из бревен или брусов, или готовые изделия в виде железобетонных колец. Этот вариант сооружения используется в том случае, если грунт на участке непрочный и подвижный.

Сооружение шахты колодца

Суть данной технологии заключается в том, что подготовленная часть ствола устанавливается по месту выкапывания грунта, и сам грунт выкапывается изнутри изделия. Таким образом, оно спускается постепенно вниз. При этом ствол также постепенно наращивается установкой сверху следующего элемента.

Внимание! Очень важный момент, который касается долгосрочной эксплуатации шахтного колодца. Сооружение с внешней стороны надо гидроизолировать, для чего можно использовать различные материалы и технологии. К примеру, битумную мастику и рубероид, который укладывается в несколько слоев.

Устройство трубчатого колодца

Трубчатый колодец раньше встречался во всех поселках, их даже просто устанавливали на улицах и называли колонками. Специалисты давали им другое название – абиссинский колодец или игла-скважина. Из самого названия становится понятным, что основным элементом данного сооружения является труба, которая забивалась при помощи кувалды в землю на необходимую глубину. Подачу воды обеспечивал ручной насос, установленный сверху трубы.

Устройство трубчатого колодца

Сегодня, конечно, от данной технологии многие отказываются. То есть, не забивают трубу в грунт, а сначала бурят скважину, в которую и опускают трубный водопровод. Наверное, поэтому это сооружение и называют скважиной-иглой, потому что сама конструкция сооружается по принципу сооружения скважины. Да и по конструкции трубчатый колодец от скважины мало чем отличается. Единственное отличие – это небольшая глубина бурения.

Внимание! Если трубчатый колодец сооружается в неустойчивых грунтах или глубина бурения значительная, то в скважину обязательно устанавливается обсадная труба.

Есть две разновидности трубчатых колодцев.

  1. Мелкого заложения. Их глубина не превышает 40 м. Если водоносный слой располагается не ниже 12-15 м, то трубу можно забивать, учитывая состояние грунта – он должен быть мягким.
  2. Глубокого заложения. Соответственно глубина должна быть больше 40 м.

Достоинства и недостатки трубчатого колодца

К плюсам можно отнести:

  • всегда чистая вода за счет полной герметизации труб;
  • такую гидротехническую конструкцию можно устанавливать прямо около дома, но подальше от канализационных сооружений;
  • дебит воды у такого колодца очень большой.
  • если неправильно выбрано время бурения, то присутствует вероятность, что в летний сезон колодец обмелеет;
  • если им редко пользоваться, то колодец заилится;
  • важно грамотно провести монтаж, даже незначительные нарушения могут привести к разгерметизации трубопровода.

Колонка

Технология строительства

Построить трубчатый колодец своими руками несложно, главное в точности соблюдать рекомендации от специалистов. Если грунт на даче мягкий, а глубина заложения не превышает 15 м, то трубу можно забивать в землю обычной кувалдой. Вот последовательность проводимых операций.

  • В первую очередь надо лопатами выкопать яму глубиною 1-2 м прямоугольного или круглого сечения шириною 1,5 м.
  • Устанавливается в яму по центру первая труба, нижней конец которой представляет собой острие. Практически в половину длины это труба перфорирована. По сути, это и будет водосборник с фильтром.
  • Яма засыпается грунтом. То есть, получается так, что первая труба уже располагается внутри земли. И она точно установлена по месту бурения.
  • Ударами кувалды труба загоняется в грунт до тех пор, пока не останется на поверхности только резьбовое соединение.
  • Вкручивается вторая труба в первую. И по ней начинают бить кувалдой, загоняя в грунт. Таким образом, собирается вся трубная конструкция.

Забивка трубы в грунт

Заключение по теме

Две разновидности колодцев, которые и сегодня сооружают на дачных участках. Чаще всего возводят именно шахтные конструкции, потому что они удобны в эксплуатации и при проведении профилактических мероприятий. Правда, по способу строительства они сложнее и затратнее.

Виды и устройство шахтных колодцев

Не все дачи и загородные дома находятся вблизи сетей централизованного водоснабжения. Но для комфортного проживания нужна вода. В такой ситуации единственным источником воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд могут стать подземные горизонты. Чтобы обеспечить добычу такой воды, необходимо соорудить шахтный колодец, пробурить скважину или сделать трубчатый колодец. Любое гидротехническое сооружение способно обеспечивать бесперебойное водоснабжение жилого дома. Однако их устройство и особенности эксплуатации немного отличаются. В нашей статье мы сравним шахтные и трубчатые водозаборы.

Разновидности колодцев

Выделяют два типа водозаборных сооружений колодезного типа:

  • трубчатые колодцы;
  • шахтные гидротехнические конструкции.

Трубчатое сооружение

Такая разновидность конструкций очень часто встречается в небольших посёлках и называется колонкой. Другое название этого сооружения абиссинский колодец, скважина-игла. Иногда они располагаются прямо на улицах. Чтобы вода из недр такого колодца могла подниматься наверх, используется ручной насос. Трубчатый колодец можно устроить только в том месте, где подземные воды залегают на небольшой глубине. На возведение этого гидротехнического сооружения уходит 1-2 дня. Однако устройство такого водозабора выполняется не копанием ямы, а бурением скважины.

По сути, это та же буровая скважина, оборудованная фильтром, подъёмной и насосной аппаратурой. Если бурение такой проходки будет выполняться в неустойчивых грунтах или на значительную глубину, то обязательно используется обсадная колонна. Это позволит избежать обвала грунта со стенок скважины как во время бурения, так и в процессе эксплуатации. Благодаря резьбовому соединению труб удаётся добиться высокой герметичности сооружения.

Такое сооружение может быть двух разновидностей:

  • мелкого заложения (до 40 м), конструкции глубиной до 9 м делают методом забивания трубы, это возможно только в мягких почвах;
  • глубокого заложения (более 40 м), для бурения скважин глубиной до 50 м используют ударно-канатный метод, а для конструкций глубиной более 50 м подходит колонковый или роторный способ.

Устройство

Трубчатый колодец обычно сооружается после изучения особенности грунтов. От этого зависит выбор метода бурения (бур, долото или коронка). Устройство такого колодца начинается с бурения скважины по размеру обсадной трубы до водоносного горизонта. Затем устанавливается обсадная колонна. Забойная часть колонны имеет перфорацию и фильтр.

Важно: обязательно выполняется обратная отсыпка – затрубное пространство за обсадными трубами заполняется глиной. Только так можно защитить сооружение от попадания поверхностных вод.

Мелкотрубчатый водозабор лучше располагать вдали от выгребных ям, туалетов, септиков и мусорных куч. Лучше выбирать место на возвышенности.

Преимущества и недостатки

К достоинствам таких гидротехнических сооружений можно отнести следующее:

  • вода в таком колодце практически всегда остаётся чистая, поскольку в скважину не могут попасть посторонние предметы и мусор;
  • трубчатый колодец можно размещать недалеко от дома;
  • добычу воды можно производить с ранее намеченного горизонта;
  • скважина обеспечивает хороший дебет чистой питьевой воды.

Среди недостатков этих сооружений стоит упомянуть:

  • невозможность добычи грунтовых вод, находящихся в неглубоких горизонтах (выше отметки 7 м);
  • если время для бурения выбрано неправильно, то гидротехническое сооружение может обмелеть;
  • если конструкцией не пользоваться регулярно, велика вероятность заиливания скважины;
  • при нарушении и неточностях в процессе монтажа швы между обсадными трубами могут разгерметизироваться.
Читать еще:  Устройство капельного полива в теплице

Строительство трубчатого колодца

Проще всего самостоятельно сделать неглубокий трубчатый водозабор (до 9 м) в мягких породах грунта. Для этого в грунт забивают трубы. Чтобы облегчить работу землю можно периодически смачивать. Работы ведут в таком порядке:

  1. Сначала в месте выполнения шахты делается шурф глубиной 1,5-2 м и размером 1,5х1,5 м.
  2. К первой трубе крепится хомут на болтовом соединении, устанавливается фильтр, надевается утяжеляющая баба.
  3. Второй хомут крепится выше фильтра на 200 см.
  4. Труба ставится в центре приямка. Шурф засыпается и трамбуется.
  5. Забивка трубы происходит при помощи бабы на верёвке.
  6. Таким образом ведут работы, пока не доберутся до водоносного горизонта.

Шахтный водозабор

Такое водозаборное сооружение идеально подходит для самостоятельного выполнения. Обычно устройство шахтного колодца делают в процессе копания ямы и укрепления её стенок. Шахтные колодцы можно разделить на несколько видов в зависимости от материала, из которого сделаны их стенки:

  • деревянные;
  • каменные или кирпичные;
  • пластиковые;
  • железобетонные.

Чаще всего делают железобетонные колодцы. Такая конструкция может прослужить до полувека. Глубина шахтного колодца может доходить до 15-20 м. Однако сам процесс копания ямы довольно длительный и трудоёмкий. В зависимости от габаритов бетонных колец для монтажа может потребоваться грузоподъёмная техника. Довольно часто на дне сооружения оборудуется фильтр высотой до 50 см.

Внимание: шахтный колодец обязательно должен защищаться от попадания поверхностных вод и верховодки. Для этого снаружи он обмазывается битумом и оборачивается двумя слоями гидроизоляции, все стыки между кольцами тщательно герметизируются.

Стремительно набирают популярность пластиковые колодцы. Высокая герметичность всех швов и соединений достигается благодаря цельности конструкции. Срок службы таких конструкций не меньше, чем у изделий из железобетона. Но главное преимущества в малом весе пластиковых колец, что обеспечивает быстрый монтаж без использования строительной техники.

Кирпичные и деревянные шахтные колодцы не пользуются такой популярностью, как несколько десятков лет назад, из-за трудоёмкости их выполнения, низкой герметичности, быстрой загрязняемости и сложностей в обслуживании.

Внимание: чтобы защитить содержимое колодца от загрязнения поверхностными водами, осадками и мусором, сооружение обязательно должно иметь крышу, а его оголовок должен быть приподнят над уровнем земли на высоту не менее 50 см.

Устройство

Шахтный колодец состоит из трёх частей:

  1. Снизу располагается водоприёмник. Эта часть нужна для сбора и фильтрации воды.
  2. Выше водоприёмника находится ствол колодца. Это подземная часть конструкции, которая защищает воду от загрязнения, а стенки шахты от обрушения.
  3. Выше поверхности земли располагается оголовок колодца. Он защищает конструкцию от попадания мусора, осадков, пыли и грязи, а также не даёт воде замерзать зимой. На оголовок устанавливается крыша и ворот.

Преимущества и недостатки

К преимуществам шахтных колодцев можно отнести следующее:

  • Внушительный срок эксплуатации, доходящий до 50 лет.
  • Устройство шахтного колодца обойдётся дешевле, чем бурение скважины.
  • Очистка такого гидротехнического сооружения проходит легко.
  • Благодаря значительному диаметру шахты для обеспечения автоматической подачи воды в дом можно использовать любые глубинные насосы.
  • Чтобы сделать такой колодец, не нужно получать никакие разрешения. После сооружения конструкции колодец необходимо просто зарегистрировать.

Однако у шахтных колодцев есть и недостатки:

  • Время и трудозатраты на копание глубокой ямы немаленькие.
  • В процессе копания можно наткнуться на верховодку или загрязнённые грунтовые воды, которые будут непригодны для питья.
  • Раз в год нужно выполнять чистку и дезинфекцию сооружения.
  • При нерегулярном использовании содержимое колодца подвергается заиливанию.
  • Для получения качественной питьевой воды понадобится устройство хорошего фильтра.
  • Некачественная герметизация сооружения может привести к загрязнению воды.

Строительство колодца

Копку водозабора лучше производить в конце осени или зимой. Всё дело в том, что в это время грунтовые воды понижаются на максимальную глубину, поэтому вы не наткнётесь на верховодку, а само сооружение можно выкопать значительной глубины. Это обеспечит вам стабильный большой дебет гидротехнической конструкции в любой сезон.

Для устройства ствола водозабора лучше взять железобетонные кольца диаметром 1 м и высотой 50-100 см. Их несложно поднимать при помощи лебёдки, и вам не понадобится кран. Над местом копания устанавливают треногу, к которой крепят лебёдку.

Копку и монтаж сооружения ведут в таком порядке:

  1. Для копания используют лопату с коротким черенком. Сначала выкапывают яму глубиной 50-100 см и диаметром чуть больше метра.
  2. После этого в яму устанавливают первое бетонное кольцо. Его приподнимают при помощи лебёдки и опускают в яму.
  3. После этого копку продолжают под кольцом вниз. По мере углубления ямы кольцо будет проседать под собственным весом.
  4. После того как первое кольцо просядет на высоту 50-100 см производят монтаж второго кольца на него сверху. При этом элементы между собой скрепляются при помощи металлических скоб. В процессе монтажа швы между кольцами герметизируют при помощи специального шнура.
  5. Также производят дальнейшее копание и установку последующих колец. Когда дно ямы начнёт заполняться водой, копку прекращают.
  6. На дне колодца делают фильтр из послойно уложенных мытых камней разной фракции. Обычно его высота должна быть не меньше 50 см.
  7. Затем выполняют наружную гидроизоляцию, обмазав верхние три кольца снаружи битумной мастикой и обмотав колодец рубероидом.
  8. Вокруг колодца выполняют гравийно-песчаную засыпку или глиняный замок. Сверху делается бетонная отмостка с уклоном от стен сооружения.
  9. На оголовок устанавливается крыша со свесом и ворот.

Гигиенические требования, предъявляемые к шахтным колодцам

Гигиенические требования,предъявляемые к шахтным колодцам

В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1175-02 Гигиенические требования
к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. место расположения водозаборных сооружений (шахтных и трубчатых колодцев, каптажей родников) следует выбирать на незагрязненном участке, удаленном не менее чем на 50 метров выше по потоку грунтовых вод от существующих или возможных источников загрязнения: выгребных туалетов и ям, складов удобрений и ядохимикатов, предприятий местной промышленности, канализационных сооружений и др.

Водозаборные сооружения нецентрализованного водоснабжения не должны устраиваться на участках, затапливаемых паводковыми водами, в заболоченных местах, а также местах, подвергаемых оползным и другим видам деформации, а также ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта

Правильное устройство и оборудование водозаборных сооружений позволяет решить не только вопросы надежности и долговечности таких сооружений, удобства пользования ими, но и защиты воды от загрязнения и засорения.

Наиболее распространенными водозаборными сооружениями в населенных местах являются шахтные и трубчатые колодцы различных конструкций и глубины, а также каптажи родников (ключей).

Шахтный колодец— это сооружение, при помощи которого население набирает воду и поднимает ее на поверхность. В условиях местного водоснабжения одновременно выполняет функции водозаборного, водоподъемного и водоразборного сооружений.

Шахтные колодцы представляют собой шахту круглой или квадратной формы и состоят из оголовка, ствола и водоприемной части.

Оголовок (надземная часть колодца) должен быть не менее чем на 0,7 — 0,8 м выше поверхности земли, иметь крышку или железобетонное перекрытие с люком, также закрываемое крышкой. Сверху оголовок прикрывают навесом или помещают в будку.

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

Стенки шахты должны быть плотными, хорошо изолирующими колодец от проникновения поверхностного стока, а также верховодки.

Для облицовки стенок колодца в первую очередь рекомендуются бетонные или железобетонные кольца, камень, кирпич, дерево.

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

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

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

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

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

Правильное содержание и эксплуатация водозаборных сооружений и устройств имеет решающее значение в профилактике микробного и химического загрязнения питьевой воды.

В радиусе ближе 20 м от колодца (каптажа) не допускается мытье автомашин, водопой животных, стирка и полоскание белья, а также осуществление других видов деятельности, способствующих загрязнению воды.

Не разрешается подъем воды из колодца (каптажа) ведрами, приносимыми населением, а также вычерпывание воды из общественной бадьи приносимыми из дома ковшами.

Чистка колодца должна производиться не реже одного раза в год с одновременным текущим ремонтом оборудования и крепления.

После каждой чистки или ремонта должна производиться дезинфекция водозаборных сооружений хлорсодержащими реагентами и последующая их промывка.

Читать еще:  Фонтаны на приусадебном участке своими руками

Нормативные документы

Главное меню

Шахтные колодцы

3.33. Шахтные колодцы представляют собой вертикальные выработки с большими размерами поперечного сечения по сравнению с водозаборными скважинами. Их применение, как уже отмечалось, должно быть ограничено эксплуатацией подземных вод водоносных горизонтов, залегающих на сравнительно небольших глубинах, обычно до 30 м.

Шахтные колодцы состоят из следующих конструктивных элементов: надземной части — оголовка, ствола, водоприемной части, водосборной части-зумпфа (рис. 6).

Рис. 6. Общая схема шахтного колодца

1 — отмостка; 2 — оголовок; 3 — замок; 4 — ствол шахты; 5 — водоприемная часть; 6 — зумпф

Оголовок предназначен для защиты от попадания в колодец загрязненных поверхностных вод сверху, а также для создания удобных в эксплуатации условий (подъема и разбора воды, наблюдений за состоянием колодца и т.п.). В местах с низкими температурами устройство оголовка в сравнительно неглубоких колодцах необходимо также и для защиты от промерзания. Для предохранения колодца от обрушения и загрязнения его стенки укрепляют.

Возвышение оголовка колодца над поверхностью земли по санитарным условиям должно приниматься не менее 0,8 м. Для предохранения от загрязнений оголовок перекрывается крышкой, над ним устраивают навесы или будки. Вокруг колодца (в земле) укладывают глиняный замок, а поверхность земли для лучшего отвода воды замащивается или асфальтируется с уклоном в сторону от колодца.

Оголовок и ствол должны быть непроницаемы, чтобы вода (поверхностная или грунтовая) из самых верхних водоносных горизонтов не могла проникать в колодец.

3.34. Водоприемная часть шахтных колодцев в зависимости от гидрогеологических условий и глубины устраивается только в дне или стенках или же в дне и стенках колодца. Дно колодца при приеме воды через него должно быть снабжено гравийным фильтром или оборудовано плитой из пористого бетона. В стенках при приеме воды через них должны быть устроены специальные окна из пористого бетона или окна, заполненные гравийным фильтром.

Зумпф устраивается в том случае, когда в колодцах необходимо иметь некоторый запас воды; его размеры определяются величиной необходимого запаса воды.

В зависимости от рода материала, используемого для крепления стенок, существующие конструкции шахтных колодцев могут быть подразделены на деревянные, из каменной и кирпичной кладки, бетонные и железобетонные.

В настоящее время наиболее перспективны шахтные колодцы из сборных железобетонных элементов (колец, панцирных плит).

Шахтные колодцы для глубин 10, 20 и 30 м сооружаются из сборных железобетонных колец с фальцами высотой 1,05 м и внутренним диаметром 1 м при толщине стенок 8 см (рис. 7).

В устойчивых грунтах стык колец в стволе заделывается цементным раствором, а в песчаных грунтах (когда благодаря заклиниванию может происходить нависание колонны) применяются специальные конструкции стыка, работающие на разрыв.

Водоприемная часть принята в виде кольца из пористого бетона, армированного такой же сеткой, как и обсадные железобетонные кольца ствола колодца, причем для придания большей прочности в кольцах верхней и нижней частей имеются пояса из бетона. В нижней части колодца укладывается трехслойный обратный фильтр (см. рис. 7).

Рис. 7. Конструкция несовершенного шахтного колодца из сборных железобетонных колец

а — план и разрез: б — деталь водоприемной части; в — телескопическая конструкция колодца; 1 — фильтр; 2 — кольца; 3 — вентиляционная труба; 4 — щебеночное крепление; 5 — глиняный замок; 6 — донная плита из пористого бетона; 7 — вкладыши из пористого бетона; 8 — гравийная подсыпка; 9 — металлическое кольцо опускного приспособления; 10 — тампон из бетона; 11 — щебень; 12 — гравий; 13 — песок

При вскрытии песчаных и плывунных грунтов крепление колодца осуществляется кольцами диаметром 0,65 м. В этом случае в несовершенных колодцах донный фильтр устраивается в виде бетонной армированной плиты, укладываемой на щебеночно-гравийную обсыпку, толщина которой принимается равной 30 см.

Совершенные колодцы глубиной 20 и 30 м имеют несколько иную конструкцию, включающую устройство зумпфа из железобетонных колец (рис. 8).

Рис. 8. Конструкция совершенного шахтного колодца из сборных железобетонных колец

1 — кольца; 2 — вентиляционная труба; 3 — щебеночное крепление; 4 глиняный замок; 5 — водоносный грунт; 6 — водоупорный грунт; 7 — зумпф

3.35. Проходка шахтных колодцев с креплением их железобетонными кольцами может быть механизирована с помощью агрегатов КШК-25 и КШК-30 и др.

Технические данные агрегата КШК-25:

Длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6700 мм

Ширина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2149 мм

Высота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3200 мм

Масса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5250 кг

Диаметр шахты до установки обсадных колец . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1230 мм

Наибольшая глубина бурения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 м

Мощность машины от двигателя ГАЗ-МК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22,1 кВт

Средняя производительность на глубину

до 25 м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-165 м/ч

Расход горючего на 1 ч работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 кг

Высота вышки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5500 мм

Численность обслуживающего персонала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 моторист

В связных грунтах диаметр проходки шахты таким агрегатом составляет 1230 мм. В песчаных и плывунных грунтах колодец приходится разрабатывать телескопическим способом (см. рис. 7), при этом (в случае заклинивания колонны из колец диаметром 1 м) дальнейшая проходка ствола шахты производится буром диаметром 560 мм с уширителем диаметром до 850 мм и закрепляется железобетонными кольцами диаметром 650 мм (последние опускаются на тросах с помощью ручных лебедок и наращиваются на суженную колонну по мере углубления шахты). Донную плиту опускают моторной лебедкой агрегата без предварительного понижения уровня воды в колодце. По окончании спуска ее прижимают буровыми штангами и производят откачку воды (бадьей агрегата), после чего плиту закрепляют вручную с помощью четырех вкладышей.

Устройство конструкции шахтного колодца

Шахтные колодцы (рис. 31.1) состоят из ствола 1, оголовка 2, водоприёмной и водосборной части — зумпфа 3.

Ствол шахтного колодца 1 соединяет оголовок с водоприёмной частью, предотвращает обрушение стен, изолирует колодезную воду от загрязнённых поверхностных вод. В стволе также может размещаться водоподъёмное оборудование — насосы и трубопроводы.

Проходка ствола производится вручную либо механизированным способом. Для механизированной проходки применяют агрегаты КШК-25 и КШК-30, которые бурят колодцы глубиной до 25 и 30 метров соответственно с креплением стенок железобетонными кольцами диаметром 1 м.

Ствол может выть изготовлен из: деревянных брусьев или брёвен (сруб); каменной или кирпичной кладки, монолитного или сборного бетона и железобетона. Он должен быть водонепроницаемым. В настоящее время для изготовления стволов колодцев глубиной до 30 м наиболее широко используются железобетонные кольца высотой 1 м и внутренним диаметром 1 м, толщина стенок 80 мм.

Оголовок 2 предназначен для защиты от попадания в колодец загрязнённых поверхностных вод, для создания удобных условий эксплуатации (подъёма и разбора воды, наблюдения для состоянием колодца и т. п.), а также для предотвращения замерзания воды при небольшой глубине колодца. Возвышение оголовка над поверхностью земли по санитарным условиям должно быть не менее 0,8 м. Оголовок перекрывается крышкой, над ним устанавливается навес или будка. Вокруг для лучшего отвода воды поверхность земли планируется с уклоном 0,1 в сторону от колодца. На ширину 1-2 м устраивается каменная или асфальтовая отмостка 4.

Чтобы вода в колодце не «задыхалась», предусматривается вентиляционная труба 6, которая выводится над поверхностью земли на высоту не менее двух метров. Верхний конец трубы защищается колпаком с сеткой.

Вокруг ствола в земле со стороны оголовка устраивается глиняный замок 5 глубиной 1,5 — 2 м и шириной 0,5 м, который предотвращает загрязнение подземных вод с поверхности.

Для несовершенных колодцев (дно колодца не доходит до водоупора — рис. 31.1) в мощных водоносных пластах более трёх метров водоприёмная часть 3 устраивается только в дне колодца, либо в дне и стенах колодца одновременно. Для совершенных колодцев — только в стенах колодца.

При приёме воды через дно колодца устраивается обратный фильтр (рис. 31.2). Обратным фильтр называется потому, что у него, в противоположность обычному фильтру, мелкие фракции (песок) располагают внизу, а более крупные (щебень или гравий) — вверху. Этот фильтр обеспечивает защиту воды в колодце от частиц водоносной породы. Обратный фильтр устраивается из нескольких слоёв песка и гравия толщиной по 10-15 см. каждый, общей толщиной 0,4-0,6 м. Крупность частиц слоёв фильтра и их соотношение между соседними слоями принимается по приложению 2 СНиП 2.04.02-84 так же, как и для фильтров скважин.

В процессе эксплуатации фильтрующие слои могут перемешиваться, что может потребовать периодической реконструкции фильтра. Для исключения перемешивания слоёв фильтра сверху располагают плиту из пористого бетона, которая изготавливается из гравия или щебня крупностью 10- 15 мм, скреплённого водостойким цементом или эпоксидным клеем. При слабой мощности водоносных пластов (до 3 м) устраиваются шахтные колодцы совершенного типа со вскрытием всей мощности пласта (рис. 31.3). Приём воды в таких колодцах производится через боковые стенки. Для этого в них предусматривают окна, которые заделываются пористым бетоном, либо все кольца в районе водоносного пласта изготавливают из пористого бетона.

Для подъёма воды из шахтных колодцев применяют центробежные насосы. Наиболее удобны в эксплуатации погружные насосы.

Если используются обычные насосы, то они размещаются в колодце на специальном перекрытии. Расстояние от оси насоса до нижнего уровня воды в колодце должно быть меньше высоты всасывания насоса. Кроме того, необходимо предусмотреть устройство для заливки насоса.

Для крупных потребителей забор воды может производится одновременно из нескольких шахтных колодцев (рис. 31.4). Центральный колодец 1 соединяется с периферийными колодцами при помощи самотечных трубопроводов, а при небольшой глубине колодцев (до 8-9 м)- при помощи сифонных трубопроводов 3. Забор воды из центрального колодца производится погружным насосом 4. Вакуумная установка 5 для зарядки сифонов размещается в павильоне 5 над центральным колодцем.

Дебит колодца, схема которого приведена на рис. 30.3 составит

при приеме только через дно и для прикидочных расчетов, (31.1)

при приеме только через дно и

,(31.2)

при приеме через дно и стенки и приток равен сумме расходов, вычисленных по формулам:

, (31.3)

, (31.3)

где — понижение уровня в колодце, м;

— дополнительное сопротивление , где.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×