Все о сооружении колодцев

Каменные колодцы

Такие колодцы выполняют из бутовой или кирпичной кладки или из специальных керамических сегментов. Форма колодца может быть четырехугольной или круглой. Стенки кладут толщиной один-полтора кирпича, на цементном растворе. Часть колодца, находящуюся в воде, обязательно выкладывают на цементном растворе. В остальном технология такая же, как при строительстве деревянных колодцев.

Бетонные колодцы

Рис. 1. Форма для изготовления бетонных колец: а - опорные наружные кольца; б - опорные внутренние кольца; в - форма в сборе

1- соединение в «замок»; 2 - опалубка; 3 - пространство между цилиндрами, которое заливается бетоном.

Рис. 2. Соединение бетонных колец: а - пластинчатыми скобами; б - в четверть; е - в раструб; г - скобами; д - болтами

1 - болты; 2 - арматура; 3 - скоба; 4 - башмак.

К преимуществам этой конструкции следует отнести долговечность и высокие санитарно-гигиенические качества сооружения. Устройство бетонной шахты практически доступно каждому. Для этого не требуется высокой квалификации, а исходный материал (щебень, гравий, цемент) не является дефицитным.

Такие колодцы бывают двух типов: из готовых колец и из монолитного железобетона. Толщина колец для ствола шахты не должна превышать 10 см, а высота - 50 см. Торцы колец делают гладкими, конической формы. Чтобы не было соосного смещения колец, для стыковки используют стальные пластинчатые скобы толщиной 10 см, шириной 4 см, соединяемые болтами диаметром 1,6 см. Такая конструкция не только препятствует боковому смещению колец, но и обеспечивает их продольную стяжку, исключая разъем колец по продольной оси.

Кроме того, кольца можно соединять металлическими полосами толщиной 1 см и шириной 5 см, а также металлическими скобами из прутков диаметром 2 см или болтами. Независимо от типа стыковки между кольцами прокладывают уплотнитель - резиновый жгут или просмоленную пеньковую веревку, что обеспечивает герметичность соединений и исключает проникновение грязи в колодец.

Форма для изготовления бетонных колец состоит из четырех деревянных опорных колец с цилиндрической опалубкой для внутреннего и наружного кольца. Внутренний диаметр наружного цилиндра равен наружному диаметру внутреннего кольца.

Опалубку изготавливают из досок толщиной 1-2,5 см или из кровельной стали, фанеры, плотного картона. Фанеру и картон предварительно необходимо проолифить и покрыть двумя слоями масляной краски.

Практикам известно, что снять целую форму бетонного кольца невозможно, поэтому кольца делают составными из двух-четырех частей, соединяемых в замок или деревянными планками на гвоздях.

К деревянным кольцам крепится опалубка. Такое крепление дает возможность сначала снять кольца, а затем опалубку. Деревянную опалубку со стороны бетона лучше сначала острогать, а чтобы она легче снималась, её покрывают тонким слоем смазки.

Состав бетона можно использовать разный, например, 1 объемная часть цемента, 5 частей песка и 3 части щебня или гравия. Материалы тщательно перемешивают, заливают водой и еще раз перемешивают. Количество воды определяют на глаз, в зависимости от марки цемента. Поэтому воду подливают постепенно. Ориентировочно из 1 м3 сухой бетонной смеси получают 0,59-0,71 м3 бетонной массы.

Бетонную массу укладывают в форму слоями толщиной 15 см и уплотняют стальным прутом диаметром 0,5 см, чтобы не образовывались пустоты. Бетонная масса быстро затвердевает, поэтому её готовят в расчете только на одну форму. Бетон в опалубке выдерживают четыре дня, затем форму снимают и готовят её для следующего кольца.

Готовое кольцо обильно поливают водой для придания ему большей прочности.

Кольца в стволе шахты монтируют аналогично монтажу бревен при постройке деревянного колодца.

Рис. 3. Водоприемные отверстия при боковом притоке в шахтный колодец:

1 - водоупорный слой; 2 - отверстия; 3 - водоносная порода.

Известны пластинчатые бетонные колодцы прямоугольного или квадратного сечения. Следует отметить, что сечение в форме шести- или восьмиугольника позволяет экономить до 15% строительных материалов при равной площади приемной части. Пластины формируют из бетона с арматурой. Концы пластин складывают «в лапу» на растворе. Собирают их аналогично деревянному срубу. Надводную часть шахты рекомендуется делать бетонированной по методу скользящей опалубки. Для этого к стенкам, обшитым деревом, крепят арматурную сетку и устанавливают опалубку. Образовавшееся пространство заливают бетоном с мелким наполнителем. Сверху бетон заливают расплавленным битумом.

Буровые колодцы

Перед бурением необходимо определить характер грунта, чтобы правильно выбрать оборудование и инструменты. Техника бурения обычно заключается в следующем: отрывают шурф, опускают бур, бурят, а затем вынимают колонну лебедкой или воротом. Очередную штангу монтируют, когда конец предыдущей находится на 1 м выше уровня земли. Во время работы через каждые 70 см проходки бур извлекают и очищают. Мелкое ударно-вращательное бурение без треноги проводят при помощи нескольких штанг длиной до 2 м.

Штангу или обсадную трубу направляют в скважину строго вертикально. В отверстие вставляют колонну с инструментом и пробуривают начальную скважину нужной глубины. Если стенки скважины из неустойчивой породы, можно бурить без осадки на всю длину первой обсадной трубы. При неустойчивых породах в шурфе змеевиком пробуривают начальную скважину глубиной 1 м, опускают обсадную направляющую трубу с башмаком, после чего осаживают, то есть забивают ее.

На трубе закрепляют хомут на высоте 1,5 м от поверхности земли и приступают к бурению, вращая трубу небольшими толчками по часовой стрелке. Башмак обрезает стенки скважины, что способствует опусканию трубы. По мере заглубления штанги с инструментом в породу хомут на ней переставляют так, чтобы он был постоянно на высоте 1,5 м от настила.

Штанги наращивают по мере необходимости. При ударном способе бурения после каждого удара инструмент поворачивают на 1/10 часть окружности.

Для нормальной работы скважины следует правильно установить фильтр в забое. Для этого предварительно измеряют глубину скважины и опускают фильтр на колонне штанг или труб, длина которой с фильтром должна соответствовать глубине скважины. Лучше всего опускать фильтр на водоподъемных трубах.

Опущенный в скважину фильтр обнажают, поднимая обсадные трубы на общую высоту отстойника, проверяя при этом, не поднимается ли фильтр.

Для подъема воды из скважины применяют различные насосы.

Штанговый насос

Насос состоит из четырех основных частей: колонны водоподъемной трубы, насосного цилиндра, комплекта штанг и наземного приводного механизма. Работает насос следующим образом. Насосный цилиндр опускают в скважину на колонне водоподъемных труб, которые крепят у устья скважины стальными хомутами. Насосный цилиндр должен быть погружен ниже постоянного уровня воды. На верхнем конце водоподъемных труб крепится сальник.

Когда насосный цилиндр окажется на требуемой глубине, на штангах опускают поршень, с таким расчетом, чтобы он не доходил до нижнего клапана цилиндра на 6 см. Верхнюю часть штанги крепят к штоку, проходящему через сальник и связанному шарнирно с балансиром или шатуном верхнего привода механизма.

Поршень представляет собой толстостенный цилиндр с каналом в середине, закрытый сверху дисковым или шариковым клапаном. На наружной поверхности поршня крепится кожаная или резиновая муфта. При движении поршня он пропускает вверх находящуюся под ним воду. В этот момент всасывающий клапан бывает закрыт, а поршневой открыт. Когда поршень движется вверх, он поднимает всю находящуюся под ним воду, а в пространство под поршнем за счет понижения давления поступает вода из скважины. В это время поршневой клапан закрыт, а всасывающий открыт.

Поршневой насос

Насос состоит из цилиндра, поршня, нагнетательного и всасывающего клапанов. Работает устройство следующим образом. Поршень передвигается в цилиндре, к которому присоединена всасывающая труба с фильтром. Когда штанга поднимает поршень, во всасывающей трубе понижается давление воздуха и вода поднимается по трубе, проходит через всасывающий клапан и заполняет корпус, в котором находится нагнетающий клапан. При движении поршня вниз клапан закрывается и вода вытесняется через клапан и напорную трубу.