Шахтные кольца. Строительство колодцев: шахтный колодец своими руками. Выбор типа колодца – шахтный или трубчатый

§ 72. Шахтные колодцы

Шахтные колодцы чаще всего применяют для приема относительно неглубоко залегающих вод (обычно на глубине не более 20 м) из безнапорных водоносных пластов. В редких случаях эти колодцы используют для приема слабонапорных вод (при незначительном заглублении и незначительной мощности напорных водоносных пластов).

Обычно прием воды в шахтные колодцы осуществляется через их дно и частично стенки.

Шахтные колодцы применяют для приема небольших количеств воды при индивидуальном пользовании, а также в водоснабжении сельских местностей, во временных водопроводах и т. п.

В крупных централизованных системах водоснабжения шахтные колодцы применяют относительно редко, так как здесь более экономичным является применение трубчатых колодцев с использованием хотя и более глубоких, но зато более мощных водоносных пластов.

Шахтные колодцы бывают бетонными, железобетонными, каменными (из кирпича или бутового камня) и деревянными (срубовыми). При небольшом диаметре колодцев их можно делать сборными из железобетонных колец.

Шахтные колодцы обычно строят опускным способом. В последнее время начали применять механизированный способ рытья шахтных колодцев при помощи установленного на автомашине механизма, представляющего собой устройство для бурения и опускания железобетонных колец, образующих шахту колодца.

В стенках колодца в пределах водоносного пласта для увеличения притока воды в колодец могут устраиваться отверстия. В колодцах из бутового камня или кирпича роль таких отверстий выполняют щели в кладке; в бетонных колодцах устраивают специальные отверстия в их стенках.

Диаметр шахтного колодца обычно не превышает 3-4 м. При больших расчетных диаметрах целесообразнее увеличивать число колодцев. При устройстве нескольких колодцев их располагают в одну линию и соединяют между собой сифонными (иногда самотечными) трубами. Отбор воды осуществляется насосами из сборного колодца, который часто используется одновременно и для приема воды из грунта.

Благодаря значительным размерам сборных шахтных колодцев иногда оказывается возможным разместить в них насосное оборудование, т. е. осуществить совмещенный с насосной станцией тип водоприемника.

Любой шахтный колодец должен быть выведен не менее чем на 0,7 м выше поверхности земли. Вокруг колодца у поверхности земли устраивают глиняный замок на глубину 1,5-2 м и в радиусе около 2 м - отсыпку с мощением или асфальтировкой для предотвращения попадания в колодец загрязненных поверхностных вод.

Расчет шахтных колодцев заключается в определении их диаметра и числа по заданному расходу и в проверке дебита колодца при намеченном диаметре и допустимой (или желательной) глубине понижения уровня воды.

Для определения дебита шахтных колодцев, принимающих воду из водоносного пласта через дно, существует ряд формул.

Приток воды к тому колодцу при условии, что Т^-2г (см. IV.62), может быть определен по приближенной формуле, предложенной В. Д. Бабушкиным:

где k - коэффициент фильтрации;

S - понижение уровня воды при откачке; r=D/2-внутренний радиус колодца;

Т - расстояние от дна колодца до подстилающего водоупора;

R-радиус влияния колодца;

Н - мощность водоносного пласта.

При увеличении мощности водоносного пласта Н и расстояния от дна колодца до водоупора Т второе слагаемое в знаменателе приведенной формулы стремится к нулю. Когда /?///«< 10, этим слагаемым можно пренебречь и пользоваться формулой Форхгеймера

Определяя по приведенным формулам дебит при допустимых для данных условий глубинах понижения, можно судить о достаточности этого дебита, а следовательно, и о правильности принятого диаметра колодца. При первых прикидках может оказаться, что для отбора требуемого количества воды понижение 5 не может быть получено при имеющейся мощности водоносного пласта или потребует значительного увеличения глубины колодца. В этих случаях приходится принимать больший диаметр колодца или увеличивать число колодцев.

При проектировании колодца следует иметь в виду, что слой воды в нем должен быть не менее 1-2 м.

Конструкции и Оборудование шахтных колодцев весьма разнообразны.

На IV. 63 показано устройство сборного железобетонного шахтного колодца (из колец).

В сельских местностях широкое применение нашли деревянные срубовые колодцы для индивидуального или группового пользования. Эти колодцы имеют квадратную форму в плане, размеры в пределах от 1X1 до 1,4X1,4 м и устраиваются из бревен 14-18 см, стесанных с внутренней стороны, или пластин из бревен 20-22 см. После окончания работ по установке сруба на дне колодца укладывают «донный» (обратный) фильтр в виде слоев песка и гравия, крупность которых возрастает снизу вверх.

К атегория: Колодцы

Шахтные колодцы

Шахтные колодцы сооружают в том случае, когда глубина залегания водоносного слоя составляет примерно 20 м. Для выкачивания воды из шахтных колодцев применяют электронасосы центробежного или вибрационного типа.

Помимо этого, можно устроить журавль, которым пользуются в случае поломки насоса.

Сруб колодца (поперечное сечение 1 х 1 м, 1,25 х 1,25 м, 1,5 X 1,5 м), в зависимости от глубины делают из бревен диаметром 12-18 см и заглубляют в водоносный слой на 1,5-2 м.

Для надводной части шахтного колодца используют сосну, для нижней - дуб, вяз, ольху.

Венцы изготавливают с подгонкой бревен и обтеской на плоскость внутренней стороны. Их подгоняют в паз по горизонтали, соединяют вставными дубовыми шипами по вертикали, в углах - в косую лапу.

Сборка сруба является начальным этапом строительства колодца. После нее производят разметку шахты и глиняного замка.

Затем до глубины 1-1,5 м вынимают грунт, опускают в шахту собранный сруб, устанавливают треногу с полиспастом и делают водоупорный замок из глины, имеющий глубину и ширину около 1 м. Глину утрамбовывают.

После этого выкапывают шахту, постепенно выбирая грунт со всех сторон на толщину венца и подводя бревна новых венцов. Затем их прижимают друг к другу временными скобами.

Чтобы стенки шахтного колодца не перекашивались и не разрывались, через 2 параллельных нижних бревна каждые 5 венцов делают длиннее на 20 см со всех сторон.

Концы этих бревен кладут в гнезда, проделанные в стенках шахты.

Шахтные колодцы - надежные водозахватные сооружения, с помощью которых забирают грунтовые воды с глубины не более 30 м. Они могут полностью обеспечивать потребность в воде одного или нескольких садовых участков. Дебит воды (производительность колодца) составляет от 0,5 до 3 м3/ч. Они доступны для чистки, изолированы от поверхностных ливневых стоков, просты в эксплуатации, легко ремонтируются. Воду из них можно забирать с помощью ведер и электронасосов, устанавливаемых на поверхности или опускаемых в колодцы.

Недостаток шахтных колодцев - эксплуатация только грунтовой воды, качество которой не всегда отвечает санитарно-гигиеническим нормам питьевой воды. В шахтных колодцах при малой интенсивности водоотбора вода часто застаивается, приобретает затхлый запах. В открытый ствол колодца могут попадать посторонние предметы и он может загрязняться. Но во всех случаях колодец обеспечивает полив и технические нужды хозяйства, а также служит надежным источником при пожаротушении.

Шахтные колодцы сооружаются вручную шахтокопателями или буровыми установками только специально обученными бригадами. Это требование техники безопасности должно строго соблюдаться. Оно относится и к чистке колодцев при эксплуатации. Спуск необученных людей в ствол колодца не допускается ввиду возможных обвалов стенок и загазованности воздуха в шахтах.

Шахтный колодец состоит (рис. 1) из оголовка, ствола, ограниченного боковыми стенками, водоприемника и фильтра. Вокруг оголовка устраивается изоляционный пояс из глины для предохранения от попадания поверхностных вод в колодец. Сверху пояс покрывается асфальтом. Дно колодца располагается в водоносном пласте и может не доходить до водоупора. Вода в колодце устанавливается на уровне грунтовых вод. При этом колодец должен располагаться как можно дальше от туалетов, мест содержания животных, поглощающих ям, т. е. тех мест, где происходит проникновение загрязнений в грунтовые воды.

Шахтные колодцы роют на глубину до первого водоносного горизонта и в нем устраивают водоприемную часть. Если водоносный горизонт отсутствует, а вода содержится в тонких пропластках песка, суглинках, супесях, то делают колодец с учетом проникания воды через стенки колодца и скапливания ее на дне.

Рис. 1. Шахтный колодец

Для этого стенки колодца крепят бревнами или прямоугольным брусом размером 12-18 см. Обычно сечение колодца принимается размером не менее 1X1 м. В качестве древесины используют дуб, вяз, ольху. Ствол крепят последовательно сверху вниз. На поверхности заготовляют венцы, подгоняют их и спускают на тросе в шахту. Колодец копают постепенно, на глубину одного венца во избежание обвалов стенок.

При устройстве колодцев из бетонных колец работы выполняют в следующем порядке. Отрывают котлован на глубину, равную высоте одного кольца, и свободно опускают кольцо на дно шурфа. Затем устанавливают на него второе кольцо и скрепляют их скобами. Углубляют дно и подкапывают породы под торцом кольца. Последнее под собственным весом постепенно опускается. Затем наращивают новое кольцо и повторяют описанные операции по копке ствола. Обычно используют кольца диаметром 1; 1,25,1,5 м.

При устойчивых породах можно отрывать ствол без параллельного крепления бетонными кольцами. Это могут делать только специальные бригады.

Породу из колодца извлекают с помощью бадьи на стальном тросе, который через ролик, закрепленный на треноге, наматывается на лебедку. Лебедка должна иметь предохранительную стопорную защелку во избежание возможного раскручивания барабана.

Наиболее важный процесс сооружения шахтного колодца - обустройство его водоприемной части. Нужно иметь в виду, что при вскрытии водонасыщенных чистых песков, особенно плывунов, не удается добиться глубины слоя воды более 75 см. Большей глубины можно достичь только при связанных породах, т. е. супесях, глинистых песках, суглинках с пропластка и песка. Поэтому в водоносных песках не следует чрезмерно извлекать песок и переуглублять колодец, так как после откачки воды в колодец будет интенсивно поступать вода с песком. Может даже происходить отрыв нижних венцов сруба или колец и образование разрывов в сплошности крепления стенок.

Разрабатывать дно песчаного колодца нужно с принудительной откачкой воды бадьей или насосом. При креплении стенок срубом возникают трудности устройства венцов в водосодержащих песках. В этом случае в шахту опускают короб из досок или бетонные кольца. При копке песка они заглубляются и создают хорошие условия для притока воды. По завершении выемки песка на необходимую глубину следует прекратить откачку воды и сразу же засыпать дно крупным песком слоем 20 см, а сверху галькой или щебнем слоем такой же толщины. Обязательное условие - тщательная изоляция шахты от попадания в нее посторонних предметов, дождя, снега и поверхностных вод, для чего вокруг колодца устраивается глинистый замок и делается люк с крышкой.

Ежегодно весной колодец тщательно осматривают и ремонтируют его поверхностные надстройки. Необходимо заполнить глиной просевшие вокруг него места, а сверху заасфальтировать или зацементировать. Колодец следует тщательно прокачать. Для этого измеряют объем содержащейся в нем воды и с помощью бадьи или насоса откачивают из него не менее двух объемов воды. Ежегодно следует проводить химический и бактериологический анализы воды. В случае необходимости по заключению органов санитарно-эпидемиологической станции колодец необходимо подвергать дезинфекционной обработке химическим патроном или другими средствами с последующей откачкой из него воды до полного удаления запаха.

Часть 2

Шахтные колодцы глубиной до 20 м (иногда и более) обычно устраивают в песках или гравелистых грунтах для получения грунтовой воды из верхнего (безнапорного) горизонта. Колодец представляет собой шахту из кирпича, бетона, железобетона, бутового камня или дерева. Деревянные колодцы имеют в плане квадратную форму, а остальные, как правило, круглую.

Рис. 1. Шахтный колодец из железобетонных колец 1 - настил для установки колонки насоса; 2 - мощение щебнем; 3 - гравий; 4 - крупный песок

В верхней части стенки колодца должны быть водонепроницаемы, чтобы в колодец не просачивалась верхняя загрязненная вода. Нижняя часть колодца, наоборот, должна быть сделана с отверстиями для поступления воды. Верхние отверстия в этой части колодца должны быть ниже динамического горизонта не менее чем на 0,5-1 м.

В кирпичных и бутовых колодцах отверстия могут быть устроены путем оставления сквозных швов между кирпичами или камнями; в бетонных и железобетонных колодцах для устройства отверстий в кладку закладывают при бетонировании трубки, закрытые деревянными пробками, которые после устройства колодца вынимают.

В дне колодца устраивают фильтр из крупнозернистого материала, насыпанного слоями с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. Верхний слой целесообразно укладывать из гальки размером 50- 100 мм. Стенки колодца рекомендуется выводить выше поверхности земли на 1 м. Вокруг колодца должен быть устроен глиняный замок.

Деревянные колодцы устраивают в виде сруба из бревен, обтесанных с внутренней стороны, или из пластин.

Деревянные колодцы обычно применяют только для временного водоснабжения ввиду их недолговечности (дерево скоро загнивает) и ввиду того, что они неудовлетворительны в санитарном отношении.

Шахтные колодцы чаще всего устраивают опускным способом.

Бетонные и железобетонные колодцы небольшого диаметра могут быть устроены из колец.

Такие колодцы диаметром 1,23 м глубиной до 30 м целесообразно устраивать при помощи машины КШК-30 или КШК-25 (копатель шахтных колодцев) заводского изготовления. Машина включает в себя бур специальной конструкции, приводимый в движение двигателем, смонтированным вместе с копром и оборудованием на прицепе. Одновременно с выемкой земли производится опускание железобетонных колец колодца. Скорость проходки машиной достигает 1,15 м/час.

Рис. 2. Шахтный колодец с радиальными дырчатыми трубами 1 - вертикальный центробежный насос; 2 - дырчатая труба; 3- наконечники; 4 - водоупорные пласты; 5 - водоносный горизонт

Возможно устройство колодцев с горизонтальными, радиально направленными в виде лучей дырчатыми трубами (рис. 3). С целью наиболее полного захвата подземного потока радиальные трубы могут быть уложены в два или три яруса. Прокладку радиальных труб производят путем продавливания их отдельными короткими секциями при помощи домкратов, установленных в шахтном колодце. Такие водосборы, называемые лучевыми, широко применяются в странах Западной Европы (Швейцарии, Венгрии, Италии и др.) и в США. Водозабор подобного типа сооружается в Варшаве с целью получения подрусловой речной воды. Используя опыт Венгерской Народной Республики, Гипро-спецнефть проводит работы по внедрению лучевых водосборов и в нашей стране. Лучевые водозаборы предусматривает в своих работах и Гипрокоммунводоканал.
subimage

Предназначенный для хозяйственных нужд шахтный колодец — источник воды, представляющий собой сооружение, позволяющее набирать подземную воду. Забор воды из него осуществляется несколькими способами. Это самое простейшее водозаборное сооружение из всех видов колодцев.

Колодец — это шахта, расположенная по вертикали. Она может иметь круглое или квадратное сечение. Вырытая шахта должна проходить через водоносные слои грунта, дно ее является открытым. Для закрепления боковых стен используется материал водонепроницаемого типа:

• бетон или железобетон;
• дерево;
• образцы кирпича;
• пластик.

На дно шахты насыпается гравий, слой которого должен составлять 30 см. Высота стен ствола над землей приблизительно равна 1 м. Сооружения устраиваются с учетом уклона местности, то есть выше всех источников загрязнения на поверхности грунта или в его толще.

Между источником различных загрязнений и стволом должно соблюдаться расстояние в 30-50 м, что исключает непредвиденный ремонт шахтных колодцев и их дезинфекцию. Наличие возможного источника загрязнения, размещенного выше ствола, предполагает расстояние между ним и шахтой более 80-100 м, а иногда требуется 120-150 м.

Вокруг ствола должен быть глиняный замок с отмосткой, предостерегающий от просачивания грязной воды снаружи сооружения и вдоль его стен. Чтобы выполнить глиняный замок вокруг колодца, необходимо выкопать яму глубиной 2 м и шириной 1 м. Для ее заполнения используется состав жирной глины.

Сооружение на земле обустраивается отмосткой поверх замка с соблюдением радиуса величиной в 2 м. Делается подсыпка песком, слой которого заливается цементным либо бетонным раствором. При этом учитывается уклон, который позволяет отвести в сторону от сооружения воду и осадки. Для отвода ливневых вод СанПиН требует обустройства специальной канавы для дренажа и перехвата загрязненного потока воды. Нормы предусматривают строительство ограждений вокруг колодезных сооружений, что позволяет ограничить подъезд автомобилей и различного транспорта.

Разновидности и способы монтажа

Сооружение шахтных колодцев может осуществляться различными методами. Открытый способ предполагает укладку короба или колец снизу вверх. Пользоваться этим методом следует в том случае, если колодец обустраивается на тяжелом глинистом грунте.

После рытья шахты, размер которой превышает сечение пластиковых труб, на дно ствола следует насыпать крупный слой щебенки. Затем можно переходить к установке колец, обрабатывая края водостойким герметиком. Их необходимо соединять между собой методом скручивания. Зазор между пластиковой трубой и земельной стеной должен быть засыпан песком либо щебнем.

Если воспользоваться закрытым «опускным» методом сверху вниз, то он подходит для сооружения колодцев на легких песчаных грунтах. На практике рытье глубокой шахты не является возможным, поэтому вначале делается яма глубиной в 1 м. После этого в нее устанавливается 1-е пластиковое кольцо, имеющее наибольший коэффициент жесткости.

Изделие должно выступать над уровнем земли. Затем выполняется герметичное соединение первых колец и выемка земли. При этом труба опускается до нужного верхнего уровня. Край второго кольца должен быть не выше 10 см над землей.

Последовательное соединение колец и поэтапная выемка грунта позволяют выровнять колодец на нужную глубину до уровня залегания подземной грунтовой воды. После устройства донного фильтра и наполнения шахты сыпучими строительными материалами щели между изделием и стенками шахты следует заделать.

Надежные колодезные сооружения шахтного типа, которые строятся в случае залегания водоносных слоев на глубине приблизительно 20 м, необходимы для стабильного снабжения водой участков. При выкачивании воды используют специальные электронасосы, которые можно разделить на центробежные и вибрационные. Если случилась поломка такого устройства, то его можно заменить на журавль.

Для сруба колодца используются бревна в 12-18 см в поперечнике. Чтобы обустроить его нижнюю часть, применяются следующие древесные породы: вяз, дуб, ольха. Верхняя (надводная) часть изготавливается из сосны.
При изготовлении венцов выполняется подгонка бревен:

• по горизонтали в паз;
• по вертикали путем соединения с использованием вставных дубовых шипов;
• в углах способом «в косую лапу».

Вместе с тем нужно сделать обтеску бревен на плоскость с внутренней стороны.
Сборку сруба следует произвести на первоначальном этапе обустройства колодца. Затем осуществляется разметка шахты с глиняным замком. Далее грунт вынимается до глубины 1-1,5 м, после этого сруб может быть опущен. Остальные этапы выполнения колодца сводятся к следующим действиям:

• производится установка треноги с полиспастом;
• осуществляется обустройство водоупорного замка из глины с параметрами глубины и ширины 1 м;
• выполняется утрамбовка глины;
• выкапывается шахта при равномерном выборе земли с учетом толщины венца;
• бревна придавливаются один к другому с помощью временных скоб.

Перед тем как построить шахтный колодец, следует сделать каждые 5 венцов более длинными на 20 см через 2 бревна снизу, которые имеют параллельное направление. Это предотвратит их перекашивание и возможные разрывы. Концы бревен потребуется уложить в гнезда, сделанные в стенах шахты.

Требования к устройству колодцев

Применение шахтных и трубчатых колодцев позволяет обеспечить водой один участок или несколько. Под дебитом воды подразумевается производительность сооружения, составляющая 0,5-3 м³/ч. Колодцы доступны для очистки, защищены от ливневки, удобны в эксплуатации, просты в ремонте. Наилучшим типом почвы для обустройства шахтного колодца глубиной 20 м и более обычно являются песчаные либо гравелистые грунты.

Для забора воды из шахты применяются ведра и электронасосы, устанавливаемые на поверхности либо опускаемые в колодцы. Недостаток сооружения — эксплуатация лишь грунтовых вод, качество которых не всегда соответствует нормам СанПиН. Шахтный колодец, который имеет малую интенсивность водоотбора, может оказаться загрязнен.

Застой воды приводит к тому, что она приобретает неприятный затхлый запах. В открытой шахте колодца могут оказаться посторонние предметы. В любом случае сооружение обеспечивает нужды хозяйства в техническом плане, позволяет осуществлять полив растений, представляет собой надежный источник при пожаротушении.

Рытье штольни для сооружения обычно выполняют копатели шахтных колодцев. Эту работу осуществляют и обученные бригады с использованием буровых установок. Необученные люди не должны допускаться к проведению работ в стволах колодцев, поскольку может случиться обвал стен и загазованность. Требования к устройству шахтных колодцев должны строго соблюдаться. Это относится и к очистке сооружений при их эксплуатации.

Конструктивные составляющие сооружения

Шахтный колодец состоит из следующих основных элементов:

• оголовок;
• ствол, ограниченный боковыми стенами;
• водоприемник;
• фильтр.

Оголовок представляет собой наземную часть, которая должна возвышаться над землей, являясь защитой водозабора от попадания в него загрязнений. Наличие глухой крышки позволяет защитить оголовок от механических загрязнений ствола различным мусором и листвой деревьев.

Ствол, представляющий собой тело шахты, выполняется из 1000 мм пластиковых колец, имеющих внешние ребра жесткости. Для обустройства ствола может быть использована шахтная гофрированная труба колодца, диаметр которой составляет 315-600 мм. Функции донного фильтра сооружения сводятся к водоприему.

Стены сверху колодца обычно отличаются водонепроницаемостью, что предотвращает просачивание грязной воды в ствол. В нижней его части предусматриваются отверстия, обеспечивающие прием воды. Отверстия ствола сверху располагаются ниже, чем проходит уровень горизонта (не меньше 0,5-1 м).

Кирпичные сооружения имеют отверстия для приема воды, которые зависят от наличия сквозных швов между кирпичами. Колодцы из бетона и железобетона закладываются посредством бетонирования. Предварительно отверстия и трубки для приема воды закрываются пробками из дерева, а после устройства шахты они вынимаются.

Дно колодезной шахты оборудуется специальным фильтром, изготовленным из крупнозернистого материала. Он насыпается слоями, при этом фракция зерен снизу вверх постепенно повышается. Для укладки верхнего слоя используется галька фракцией 50-100 мм. Стены шахты выводятся выше уровня поверхности земли на 1 м. Вокруг сооружения устраивается глиняный замок.

СНиП предусматривает обустройство изоляционного пояса из глины вокруг оголовка. Он позволяет предохранить колодезную питьевую воду от попадания поверхностных вод. Для покрытия пояса сверху используется асфальт.

Дно сооружения должно размещаться в водоносном пласте, при этом оно не доходит до водоупора. Вода в шахте должна быть установлена на уровне грунтовой. Колодец необходимо разместить как можно дальше от мест содержания животных, туалетов, всасывающих ям, т. е. тех мест, где в грунтовые воды могут проникнуть загрязнения.

Принцип устройства сооружения

Копка шахтных колодцев производится на глубину до первых водоносных горизонтов, в которых устраивается водоприемная часть. При их отсутствии шахта выполняется для того, чтобы вода проникала в нее через стены колодца и скапливалась на его дне. Вода должна наполнять тонкие пропластки песка, суглинки, супеси.

Стены сооружения укрепляются с помощью бревен либо прямоугольных брусьев размером 12-18 см. Обычно готовят скважину, размер сечения которой составляет более 1х1 м. Для обустройства ствола используют следующие виды древесных пород: дуб, вяз, ольха. Ствол укрепляется сверху вниз, а на поверхности земли предварительно заготавливаются венцы. Затем их необходимо подогнать и спустить в шахту на тросе. Для ее обустройства используются также железобетонные или пластиковые кольца.

Рытье колодца осуществляется равномерно на глубину 1-го венца, что позволяет избежать обвалов стен. Строительство колодцев из древесины производится в виде сруба из бревен, обтесанных с внутренней стороны, либо из пластинок. Древесные колодцы обычно используют для водоснабжения временного характера, поскольку они являются недолговечными, так как дерево быстро может загнить. Поэтому такие сооружения не являются удовлетворительными в санитарном плане.

Распространенный метод, используемый для устройства шахтных колодцев, в большинстве случаев является опускным. Шахтный колодец с небольшим поперечным сечением может быть обустроен не только посредством установки деревянного сруба. Для этого подходят бетонные, железобетонные и пластиковые кольца.

Для устройства шахт сечением 1,23 м, глубина которых достигает 30 м, налажено производство копателей шахтных колодцев КШК 25 или 30. Машина оснащена буром, приводимым в движение специальным движком. Бурение этим устройством предполагает не только выемку земли, но и опускание колец будущего колодца.

Машина имеет скорость проходки 1,15 м/час, добиться которой можно только в том случае, если позволяют геологические условия. Осуществляя выбор места, где будет размещен колодец, обязательно учитывают требования СанПиН. Это предполагает удобную и безопасную эксплуатацию сооружения.

Подготовка к строительству шахтного колодца

Перед рытьем новой шахты или модернизацией старого ствола необходимо договориться с бригадой рабочих. Специалисты смогут качественно выполнить все операции, в ходе которых будут учтены гидрогеологические условия, глубина залегания подземных вод и тип грунта. Перед проведением анализа может понадобиться проведение разведочного бурения с использованием ручного бура или специального бурового оборудования. Это позволит точно определить подходящее место под водозабор необходимой глубины.

Полученные данные, на основании которых составляется смета на строительство сооружения, позволят разработать план колодца с учетом ожидаемых видов работ, количества необходимых материалов, задействованного набора инструментов и используемого оборудования. В качестве материалов для обустройства ствола могут понадобиться пластиковые кольца или трубы.

Выбирая пластмассовые изделия, необходимо учитывать, что выпускаемые кольца могут иметь разную степень жесткости. Они подбираются в зависимости от глубины колодезной шахты. Чем ниже их требуется устанавливать, тем более жесткими должны быть изделия. В результате по мере подъема на поверхность жесткость колец уменьшается. Изделия могут обладать разным размером. К примеру, широко применяются пластиковые кольца диаметром 315 мм.

Порядок строительства колодца

Устройство колодцев из бетонных колец осуществляется в следующем порядке:

• роется котлован глубиной, равной высоте 1-го кольца;
• кольцо свободно опускается на дно шахты;
• следующее кольцо устанавливается на 1-е, которое должно использоваться в качестве опоры для 2-го;
• для скрепления изделий применяются скобы;
• дно углубляется с одновременным подкопом пород под торцом изделия.

Каждое последующее кольцо равномерно опускается под собственным весом. Затем производится несколько шагов по устройству всех колец в стволе, при этом каждый этап (похожий на предыдущий) должен быть выполнен одновременно с рытьем шахты. Если тип грунта устойчивый, то параллельное крепление бетонных изделий не потребуется.

Заниматься рытьем шахты должны исключительно рабочие с опытом, поскольку мочь извлекать ведром грунт под силу не каждому. Схема шахтного колодца требует тщательного подхода к ее выполнению. Предварительно подготавливается специальная тренога с роликом, закрепленным на ней. Через него следует намотать железный трос на лебедку, которая должна предусматривать наличие предохранительной стопорной защелки, препятствующей вероятному раскручиванию барабана.

Весь процесс строительства колодца сводится к рытью шахты и облагораживанию его водоприемной части. Вскрытие водонасыщенных песков, включая плывуны, не позволяет достичь глубины водоносного слоя, составляющей более 75 см, поэтому в водоносных песках не следует заниматься чрезмерным извлечением песка и переуглублением колодца. Это может привести к тому, что после откачки воды в шахту начнет поступать вода с песком. При этом могут отойти нижние венцы сруба (либо кольца) с последующим образованием разрывов в стенах ствола.

Условия строительства и эксплуатации

СНиП предусматривают инсталляцию колодцев из пластиковых труб в зонах, где преобладает сейсмическая активность не выше 7 баллов по шкале Рихтера. Расчетная температура при этом не должна быть ниже 50°C. Грунты для строительства пластмассовых колодцев должны быть сухими, не пучинистыми, имеющими плотность 1,8 т/м³. Их естественная влажность водонасыщения должна составлять 2,0.

На участках, где имеются водонасыщенные грунты, обустройство колодцев возможно только на основание из бетона, имеющее ширину больше 150 мм. Эксплуатация колодцев из стеклопластика требует придерживаться определенных правил, связанных с периодической чисткой стенок и дна шахты. СНиП требуют своевременного проведения профилактики донных фильтров и водяных насосов. При этом горловина сооружения должна иметь специальную крышку, и ее следует всегда держать закрытой.

Стоимость нового сооружения либо реконструкции старого зависит от следующих факторов:

• цены пластиковых труб, определяемой поперечником, высотой изделия и коэффициентом жесткости;
• стоимости доставки труб на участок;
• цены и количества герметика гидростойкого, позволяющего соединять кольца между собой;
• цены насосного оборудования, донного фильтра;
• стоимости работ по мытью ствола и прокачке колодца;
• стоимости услуг электрика по подключению насоса.

Оплата труда копателей — это отдельная графа расходов, которая будет зависеть от сложности производимых работ. Этот пункт включает следующие виды операций:

• рытье шахты открытым способом;
• копание на глубину 1-го кольца с последующей вставкой изделия;
• прочистка водозаборной бетонной колонны перед монтажом чулка при реставрировании старого сооружения.

Выполнять работы, связанные с рытьем либо реставрацией колодца, можно и в холодный, и теплый период, избегать следует только начала таяния снега. Заболоченные участки лучше обустраивать колодцами в осенне-зимний период. Строительство колодца, его осмотр и ремонт должны сопровождаться систематической проверкой наличия в шахте газа, для чего перед спуском в ствол опускается зажженная свеча или пук травы. Газ есть, если огонь меркнет. Далее газ следует убрать способом выжигания с помощью пука травы или вымахивания путем неоднократного опускания в колодец ведра либо бадьи.

Уход за колодезным сооружением

Разработка дна песочного колодца требует принудительной откачки воды с помощью насоса или специальной емкости. Крепление стен ствола срубом может вызвать определенные трудности, связанные с устройством венцов в водосодержащих песках. При этом в шахту потребуется опустить деревянный или пластмассовый короб либо бетонные кольца. Их следует заглубить при копке, что создает приемлемые условия для водозаборов.

Когда выемка песка уже окончена, то откачка воды производится до нужной глубины. Дно шахты после этого засыпается песком крупной фракции слоем 20 см. Сверху на него укладывается галька либо щебень слоем одинаковой толщины.

Обязательным условием при обустройстве ствола (согласно требованиям СанПиН) является изоляция шахты от попадания в нее различных сторонних предметов. В колодезный ствол не должны попадать осадки (дождь, снег) и поверхностные воды. Для этого вокруг сооружения обустраивается глинистый замок, а сверху — специальный люк с крышкой.

Нормы СНиП требуют 1 раз в год весной осматривать шахту и ремонтировать поверхность ствола. Необходимо своевременно заполнять глиной места, которые просели вокруг. Сверху они должны быть заасфальтированы либо зацементированы. В случае загрязнения шахтные колодцы следует тщательно прокачать, что предполагает определение объема воды, которая в них содержится. Согласно требованиям СНиП при необходимости обязательно должна проводиться дезинфекция шахтных колодцев после проведения химического и бактериологического анализа воды.

Данное расписание поездов по маршруту Шахтная - Колодезная носит информативный характер и не содержит оперативных изменений, связанных с ремонтными работами и другими обстоятельствами. При планировании поездки рекомендуется уточнять расписание в справочной вокзала.

Про расписание поездов Шахтная - Колодезная

На текущий момент расписание поездов Шахтная Колодезная состоит из рейсов в количестве 12: прямые поезда - 0, проходящие - 12. Это рейсы 460С, 049Ч, 506С, 149С, 302С - самый быстрый из них 460С Адлер Тамбов 1, который преодолевает расстояние по маршруту Шахтная Колодезная за 0 д 8 ч 4 мин, медленнее всего едет поезд 302С Адлер Минск-Пасс., отправлением в 06:32. Количество остановок по маршруту Шахтная Колодезная колеблется от 8 до 13 в зависимости от расписания поезда и в среднем составляет 10. По пути следования состав делает остановки в соответствии с расписанием в среднем каждые 52 минут. Со станции Шахтная отправляются поезда в первой половине дня - 00:56, 01:20, 02:25 и во второй половине дня - 14:11, 14:11. Все поезда выезжают со станций Шахтная, а прибывают на вокзалы Колодезная.

При уровне залегания подземных вод до 10 м строят шахтные колодцы, в которых используются грунтовые воды. Если уровень этих вод ближе 5 м от поверхности, сооружение колодца облегчается, но вода может оказаться недостаточно чистой.

В зависимости от используемого материала различают деревянные, бетонные, кирпичные и каменные колодцы. Шахты могут быть круглыми диаметром 1-1,5 м или квадратными. Увеличение этих размеров практически не влияет на количество воды, притекающей в колодец из водоносного слоя за единицу времени. Этим количеством определяется дебит колодца.

Шахтный колодец состоит из оголовка, ствола и водоприемной части (рис. 1-5-1). Оголовок - это часть ствола колодца, выведенная выше уровня земли на 0,7-0,8 м. Он должен иметь крышку, навес и устройство для извлечения воды (ведро с цепью или канатом, соединенным с воротом, насос, «журавль» и т. п.). Чтобы в колодец не просачивалась загрязненная вода с поверхности, вокруг него делают глиняный замок глубиной 1-1,5 м и шириной 0,5 м. Над глиняным замком устраивают отмостку из камня, щебня, бетона и т. п. с уклоном от периметра колодца. В слишком плотной крышке колодца оставляют перекрываемое отверстие для удаления вредных газов.

Ниже оголовка вплоть до уровня воды находится ствол шахты, переходящий в водоприемную часть. В зависимости от потребности в воде и мощности водоносного пласта эта часть может быть различной. Устраивая колодец, следует исходить из принципа: приток воды равен потреблению, иначе вода или будет загнивать, или ее не будет хватать. Водоприемную часть в колодцах индивидуального пользования обычно погружают в водоносный слой не более чем на 0,7 м его высоты. Глубину от зеркала воды до дна колодца выдерживают в пределах 1-1,5 м. Это тот минимум, при котором обеспечивается незамутненность воды при заборе.

Колодец, водоприемная часть которого не доходит до конца водоносного пласта, называется несовершенным (рис. 1-5-2). Вода в него поступает через дно и стенки водоприемной части. Для увеличения запаса воды водоприемную часть расширяют до очертаний шатра. При большем расходе воды колодец строят совершенным. Его водоприемная часть завершается на границе с водоупорным пластом, поэтому вода поступает только через боковые стенки водоприемной части. Запас воды увеличивается, если углубиться в водоупорный пласт. Возникает подствольник, или зумпф. Углубления в водоупорной пласт не требуется в том случае, если водоприемная часть выполнена в виде шатра.

Для воды, поступающей через дно водоприемной части, необходим фильтр, который состоит из слоя песка и слоя щебня или гравия.

Водоносный слой у дна водоприемной части может быть слишком жидким. В этом случае дно выстилают досками с отверстиями или между досками оставляют щели и уже сверху насыпают песок и гравий (щебень).

Сложнее устроить фильтр у боковых стенок. Поэтому самодельные колодцы, как правило, бывают несовершенными с поступлением воды только через дно.

Деревянные колодцы . Для изготовления сруба колодца наиболее подходящие породы деревьев - дуб, лиственница, вяз, ольха. Поперечное сечение сруба выбирают от 0,7х0,7 м до 1,5х1,5 м. Сруб ставят из цельных бревен диаметром 0,15-0,20 м. Бревна большего диаметра распиливают на пластины. Венцы сруба в углах соединяют «в лапу» и скрепляют деревянными шипами. Между собой венцы неподвижны благодаря стальным скобам и нагелям. Иногда сруб обивают досками.

При глубине колодца 5-6 м и сравнительно крепком грунте сразу достигают дна, временно укрепляя стенки против обвала. Раму укладывают на дно и на ней возводят сруб. Если водоносный пласт очень жидкий, на дно шахты укладывают бревна и к ним пришивают доски с зазором для прохода воды. На этот пол и монтируют венцы сруба.

Фильтр лучше устраивать трехслойный. Входящие компоненты перед укладкой хорошо промывают. Нижний слой готовят из среднезернистого песка диаметром 0,2-0,5 мм, средний - из песчинок диаметром 1-2 мм, верхний - из щебня или гравия диаметром 8-10 мм. Минимальная толщина фильтра - 0, 3-0,5 м. Возможно и другое сочетание слоев, но всегда частицы вышележащего слоя должны быть крупнее.
Колодцы глубиной более 6 м строят двумя способами: наращиванием сруба сверху и наращиванием снизу. При первом способе роют шахту глубиной в несколько метров. В нее устанавливают заранее заготовленные венцы сруба так, чтобы три-четыре из них, считая по вертикали, выступали над уровнем земли. Все венцы монтируют строго по отвесу и скрепляют скобами и нагелями. Затем выбирают грунт на 0,2-0,3 м только под серединой каждого бревна нижнего венца сруба. Вместо удаленного грунта ставят подпорки клиновидной формы. Затем подрывают грунт по углам нижнего венца, извлекают его из шахты и постепенно выбивают клинья, чтобы сруб плавно опускался, пока не скроются в шахте 1-2 выступавших венца. Над землей наращивают новые венцы, и процесс повторяется. Не исключены случаи, когда при опускании сруб накреняется. В этом случае его осаживают по поднятым углам. Иногда для этого сооружают помост на верхнем венце и на торчащие углы кладут груз, что облегчает выравнивание сруба. Часто для равномерного опускания сруба его нижний венец несколько расширяют и окантовывают по периметру стальным уголком, который срезает стенки шахты при движении.

Если сруб даже под воздействием груза в сотни килограммов застрял намертво, то этот сруб наращивают снизу. Этот способ целесообразен и при устройстве глубоких колодцев. При этом часть сруба опускают в шахту описанным выше способом. После того как будет смонтирована верхняя половина сруба, работу продолжают под срубом. Под срубом подрывают грунт на толщу венца, который опускают на дно в разобранном виде. Чтобы венцы прилегали плотно друг к другу и в процессе сборки сруба снизу не было перекосов и сползаний, концы двух параллельных бревен первого венца должны выступать за габариты венца на 0,4- 0, 5 м. Для удлиненных концов в стенках шахты в горизонтальном направлении вырывают специальные гнезда - печуры. Для каждого бревна одно из гнезд должно иметь скошенную верхушку и глубину, равную примерно 0, 8-1 м. Тогда в противоположное гнездо глубиной 0,4-0,5 м бревно зайдет без дополнительного подрывания.

Эти бревна должны иметь вырубки для подсоединения «в лапу» коротких поперечных бревен. Оригинальный венец словно на носилках понесет вышерасположенный сруб. Следующий венец уже полностью можно собрать на дне, поднять и скобами, нагелями скрепить с оригинальным. Чем более сыпуч грунт, тем чаще должны быть оригинальные венцы, что обеспечит долговечность сруба. При слишком сыпучем грунте выбирают иную конструкцию колодца.

Водоносный пласт может представлять собой жижу, состоящую из песка и воды, плывун, который можно преодолеть только с помощью шпунтового ящика. Это ящик изготавливают из досок толщиной 50 мм (пятидесятка). Доски располагают вертикально и соединяют в четверть (рис. 1-5-3). Нижние края досок заостряют. Габариты ящика должны позволять ему скользить по внутренним стенкам сруба. Чтобы ящик врезался в плывун, на него необходимо оказывать давление с помощью клина или грузом, домкратом и т. п. Накапливающийся внутри ящика грунт удаляют, поднимая вверх.

На сильно разжиженном плывуне применяют донный ящик (рис. 1-5-4), на дне которого имеется отверстие с крышкой. Основание ящика по контуру оснащают режущей кромкой, обивают уголком или стальной полосой. Заглубляют донный ящик аналогично шпунтовому. После наполнения сдвигают крышку, сверху опускают бадью и перекладывают в нее содержимое ящика. По мере опускания ящика за ним осаживают и сруб. Срок службы сруба (а следовательно, и колодца) - 10-15 лет.

Бетонные колодцы долговечнее и гигиеничнее деревянных. Срок их службы - около 25 лет. Стенки шахты бетонного колодца делают монолитными или собирают из колец. Железобетон - бетон, армированный стальной арматурой, еще более повышает долговечность колодца. Бетонные колодцы выполняют из колец диаметром 0,8-1,0 м, высотой 0,5- 1 м при толщине бетонных колец 0,09-0,12 м, железобетонных - 0,05-0,08 м. При этом используют кран или треногу. В некоторых случаях непосредственно над стволом колодца готовят кольца с помощью опалубки, представляющей собой два разъемных кольца, соосно установленных друг в друге. Зазор между кольцами заливают бетонной смесью. Если перед этим в зазор уложить стальные проволочные кольца, разъединенные по вертикали обрезками проволоки, то можно получить железобетон.

Бетонную смесь готовят из цемента, щебня или гравия, песка и воды. Учитывая, что кольца будут постоянно в воде, для смеси следует применять лишь портландцемент не ниже марки 400. Чтобы бетон был плотным и имел как можно меньше пор, в качестве наполнителя используют материалы разной зернистости в таком соотношении, чтобы после смешивания песок заполнил все пустоты между щебнем или гравием. Практически на одну объемную часть цемента берут 2-3 части песка и четыре части мелкого гравия. Водоцементное отношение, то есть отношение массы воды к массе цемента, должно быть в пределах 0,5-0,7. Большее количество воды снизит прочность бетона. Чтобы проверить качество бетона, следует сжать в ладони немного готового состава. На ладони должен остаться комок без оплывания и немного цементного молока.

Вручную лопатой в мелкой и широкой емкости перемешивают сухой состав до достижения однородной массы. Для этого применяют корыта из оцинкованного стального листа или специальные емкости. Важно при этом, чтобы емкость была поднята приблизительно на высоту домашнего стола и несколько наклонена. Тогда легче выливать смесь в опалубку.

Все элементы смеси перед тем, как высыпать в емкость для перемешивания, очищают от глины, травы, земли и т. п. Все чужеродное снижает прочность бетона. Цемент, рассчитанный на длительное хранение, закладывают в пластмассовые мешки и герметизируют. Бетон укладывают в опалубку слоями толщиной 9-12 см и трамбуют до выделения цементного молока. После заполнения опалубки бетон прикрывают от солнца и в жаркую погоду неделю ежедневно поливают холодной водой.

Строительство колодца из бетонных и железобетонных колец ведут опускным способом. Нижнее кольцо у основания делают с расширением и круговым стальным ножом. Его можно согнуть из стальной полосы толщиной 3- 6 мм, а концы склепать. У верхней кольцевой кромки ножа просверливают по окружности в диаметральных направлениях несколько отверстий. Через них продевают обрезки проволоки. Закладывают нож в опалубку до заливки так, чтобы у готового кольца он выступал на 4-8 см. Проволока должна попасть в заливку и фиксировать нож на кольце. Стенки колодца наращивают в той же последовательности, как и в деревянных. Правильность укладки первого кольца проверяют уровнем (ватерпасом), остальные - по отвесу. Для равномерного опускания колец используют прием, аналогичный описанному выше для деревянных колодцев. Берут четыре опоры (лучше домкраты, хуже кирпичи), подкапывают грунт под нижним кольцом с четырех диаметрально противоположных сторон и вкладывают туда одинаковой высоты опоры. Удаляют грунт между опорами. За опускаемыми равномерно домкратами опускаются кольца. Под цельными опорами многократно подкапывают и удаляют грунт. Существует много способов крепления колец между собой. Для их крепления с помощью стальных скоб до заливки бетона в опалубку вставляют стержни. У готового кольца стержни выбивают. В результате получают отверстия для скоб. Кольца можно отлить и так, чтобы кромки каждого верхнего ряда западали в канавки нижележащего. Швы между кольцами заделывают цементным раствором, содержащим одну часть цемента и три части песка. Когда марка цемента неизвестна, берут часть цемента и две части песка. Водоприемная часть колодца принципиально такая же, как у деревянного. Для индивидуального пользования предпочтительно строить несовершенный колодец с поступлением воды через донный фильтр. Однако при значительном расходе воды делают и боковые отверстия. В качестве фильтра в этом случае используют крупнопористый бетон. Для его изготовления берут 5-7 частей гравия с диаметром частиц 15-20 мм на одну часть цемента. Водоцементное отношение 0,3-0,4. Отсутствие в смеси мелкозернистого песка делает бетон пористым и малопрочным. Поэтому в кольцах из плотного бетона оставляют окна, которые позже заполняют пористым бетоном. Иногда из него выполняют узкие сегменты высотой 10-15 см. В окна колец из плотного бетона можно вставлять и специальные фильтры.

Железобетонные кольца диаметром и высотой 1 м, толщиной - 5 см весят около 380 кг. Бетонные кольца того же диаметра и высоты имеют большую толщину и массу. Поэтому, чтобы справиться с кольцами без грузоподъемных средств, их следует изготавливать меньшей высоты.

Эта трудность отпадает при строительстве колодца из монолитного бетона. Для этого строят концентрически две опалубки, между которыми заливают бетон. Если колодец глубок, осаживают уже отвердевшие стенки, наращивают вверх опалубку и вновь заливают бетон. Отвердевает каждый отрезок шахты не ченее семидесяти дней.

Каменные и кирпичные колодцы имеют большой срок службы, однако постройка их весьма трудоемка. Для стенок используют плотный естественный камень или красный, хорошо обожженный кирпич без трещин. Колодцы чаще имеют цилиндрическую форму с внутренним диаметром 0,75-1 м, толщина стенок - 1-2 кирпича, то есть не менее 0,25 м, из бута - не менее - 0,35 м. В неглубоких колодцах стенки кладут, начиная от дна. При значительной глубине применяют опускной способ. В этом случае на нижнее кольцо из дерева (лучше дуба) по контуру крепят нож из стальной полосы, что облегчит опускание кладки. С этой же целью кольцо делают на несколько сантиметров по диаметру шире наружного размера кладки. Ее ведут на цементном растворе 1:3. Внутри кладку оштукатуривают цементным раствором 1:2. Снаружи стенки кладки также оштукатуривают или обмазывают глиной.

От растрескивания кладку предохраняют стальными тягами, загнутыми по концам. По окружности кладки равномерно распределяют 4- 6 тяг, по высоте они должны на 15- 25 см перекрывать выше- и нижележащие ряды тяг. В процессе кладки их полностью заделывают.

Строят колодцы обычно несовершенными с притоком воды через донный фильтр.

При строительстве колодцев соблюдают правила техники безопасности. Стенки шахты глубиной более 1,5 м обязательно укрепляют досками, плотно прилегающими к грунту. Площадку диаметром не менее 3 м вокруг колодца освобождают от предметов, которые могут свалиться в шахту. Детали подъемных приспособлений перед началом работы проверяют. Опускаемые предметы прочно закрепляют. В шахте желательно находиться в каске.

Перед спуском людей в шахту проверяют наличие в ней газов. Для этого в шахту в ведре на веревке опускают свечу. Если она затухнет, шахту необходимо проветрить, несколько раз подняв и опустив ведро. Если свеча вновь потухнет, применяют вентилятор.