Шахтная колодезная. Шахтные колодцы: преимущества и недостатки. Как предотвратить застаивание воды в колодце и его обледенение зимой

Шахтный колодец

Свое название шахтный колодец получил потому, что для его устройства необходимо выкопать шахту. Как правило, такой конструкции отдают предпочтение, когда водоносный горизонт залегает не слишком глубоко – в 10–20 м от поверхности земли. Прежде чем мы поговорим, о способах, которыми можно это сделать, необходимо узнать, из каких частей состоит шахтный колодец (рис. 8). (Однако предварительно заметим, что традиционно шахтный колодец был деревянным, при этом выполняли сруб, имеющий квадратную или прямоугольную форму. С появлением новых материалов (кирпича, бетона) шахтный колодец стали сооружать круглой формы – в виде трубы, поэтому такие колодцы получили название трубных. В связи с этим строительство последних мы будем рассматривать отдельно, хотя в принципе это тоже шахтные колодцы.)

Верхняя часть колодца, которая возвышается над землей на 600–800 мм, – это оголовок. Его функция – защищать колодец от попадания внутрь посторонних предметов, насекомых, атмосферных осадков и зимнего обледенения.

Рисунок 8. Устройство шахтного колодца: 1) донный фильтр; 2) сруб; 3) глиняный замок; 4) отмостка; 5) крышка; 6) водоносный горизонт; 7) водоупор; 8) зумпф; 9) водоприемник; 10) оголовок

Поэтому сверху на него обязательно устанавливают плотно пригнанную водонепроницаемую крышку, которая должна легко приподниматься, открывая доступ к воде.

Самая длинная вертикальная часть, которая во избежание осыпания отделана каким-либо материалом, называется стволом . Его необходимо сделать максимально герметичным, чтобы не допустить проникновения поверхностных и почвенных вод.

Нижняя часть ствола, в которой накапливается вода, – это водоприемник . Он может иметь различную высоту (от 70 см до 1,2 м) в соответствии с количеством воды, которое требуется в сутки. На дне этой части колодца в отдельных случаях устраивают донный фильтр из гравия (щебня, гальки, шунгита и пр.) и песка (кварцевого или крупнозернистого речного). Чтобы фильтр работал качественно, т. е. предотвращал замутнение воды при ее заборе, его выполняют в два-три слоя, общая же толщина донного покрытия определяется уровнем воды в колодце (на это счет нет однозначной рекомендации). Практика, показывает, что если он составляет 1,5 м и более, то укладывают слой толщиной 10–15 см и более (понятно, что чем толще слой, чем эффективнее идет фильтрация воды), если уровень воды не превышает 70 см, то допускается сделать его тоньше.

Камни после механической обработки в качестве донного фильтра использовать нельзя, поскольку на них может быть масляная пленка, оставшаяся после соприкосновения с дробильным механизмом. Снять ее с поверхности воды практически невозможно.

Как правило, колодезный донный фильтр бывает обратным, т. е. в качестве первого слоя используют песок (или очень мелкую гальку), второго – гравий с зерном среднего размера, третьим слоем идет крупная фракция (в прямом фильтре все наоборот), причем величина элементов каждого последующего слоя должна быть в 5–6 раз больше предыдущего. Благодаря такому устройству взвешенные частицы не попадают в воду и она остается чистой и прозрачной.

Если с устройством донного фильтра все понятно, то надо добавить, что не всегда есть в нем необходимость. Это зависит от того грунта, который вынимали при проходке ствола и который оказывается на дне отрытого колодца. Если колодец сооружен в глиняном грунте и имеет дно из плотной глины, то объективно фильтр не требуется, поскольку глина сама прекрасно фильтрует воду, более того, если колодец наполняется через водяную жилку, то элементы фильтра могут задавить роднички, и вода уйдет из колодца. Если дно колодца будет находиться в зоне рыхлой глины, то слой крупной гальки толщиной 150 мм (главное, чтобы она не перекрыла источник воды) не позволит взвеси загрязнять воду.

Если колодец сооружен в песчаных грунтах, то укладка фильтра на дно обязательна, иначе песок сделает воду непригодной для употребления, а установленный насос очень быстро забьется и выйдет из строя.

При сооружении колодца случается натолкнуться на плывун, характеризующийся интенсивным поступлением воды. В таких случаях принято укладывать на дно колодца деревянный щит, предварительно просверлив в нем отверстия, и присыпать его камнями для предотвращения всплытия. Как правило, для щита применяют дуб или можжевельник, обладающие водостойкостью. В колодцах с малым дебитом вода, особенно первое время, может приобретать специфический цвет, привкус и запах. Избавиться от такой неприятности можно посредством регулярного ее выкачивания. Обычно через 3–6 месяцев подобные колодцы начинают нормально функционировать.

Из современных материалов для донного фильтра специалисты организаций, занимающихся рытьем колодцев, применяют геотекстиль. Это экологически безопасная ткань, изготовленная из полипропиленовых волокон. Такую своеобразную мембрану укладывают или оборачивают ею деревянный щит и прижимают сверху шунгитом.

Однако относительно того, нужен ли вообще донный фильтр, бытуют разные мнения, например есть мастера, которые утверждают, что устройство донного фильтра непрактично и это всего лишь один из приемов, направленных на то, чтобы воздействовать на заказчика, совершенно неискушенного в колодезном деле (сюда же относят хождение по участку с рамками и прочие таинственные манипуляции по определению местонахождения подземного источника); что в действительности камни, песок и щит постепенно покрываются глиняным слоем, толщина которого через год составляет 3–15 см, а через 5 лет доходит до 40 см; что это один из способов повысить стоимость заказа. То, что недобросовестные люди встречаются в том числе и в колодезном ремесле, исключить нельзя. Поэтому следует иметь дело только с профессионалами, имеющими безупречную репутацию, которые не только качественно выполнят работу, но и дадут на нее гарантию. Более того, в случае непредвиденных обстоятельств к ним можно будет обратиться и получить соответствующую помощь.

Шахтные колодцы бывают трех видов:

Несовершенный (неполный), в котором шахта не доходит до водоупорного слоя. В такой колодец вода поступает как через дно, так и через боковые стенки;

Совершенный (полный). В нем шахта опирается на водоупорный слой, и вода поступает исключительно сквозь боковые стенки;

Совершенный с подствольником. Если вода поступает в колодец медленно, то для сбора воды в нижней части водоприемника устраивают дополнительный резервуар – подствольник (зумпф). Чтобы он нормально функционировал, его заглубляют ниже водоносного горизонта. Объем зумпфа можно увеличить за счет придания ему шатровой формы.

Для удовлетворения нужд садового участка в воде обычно сооружают неполный колодец. Однако, если уровень воды в нем не превышает 30–50 см, его следует углубить. В результате неполный колодец может превратиться в полный. Чтобы не возникал застой воды со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями, количество воды в колодце должно примерно совпадать с суточной потребностью в ней. Тогда она будет постоянно обновляться и риск, что вода застоится и протухнет, сведется к нулю.

Итак, рассмотрим, что необходимо сделать, чтобы на участке появился собственный источник воды.

Строительство деревянного колодца предполагает несколько этапов, причем нельзя выделить более или менее важные из них. О каждом надо иметь представление, чтобы не допустить ошибок.

1. Каждый шахтный колодец начинается с выкапывания шахты. То, как быстро пойдет работа и каким будет ее итог, во многом зависит от грунтов, в которых приходится вести земляные работы. Колодезники (так называют мастеров, профессионально занимающихся сооружением колодцев) сталкиваются с такими видами грунтов, как:

Крепкие грунты. Само их наименование говорит об их высокой твердости. Эту группу составляют плотные известняки, граниты, гнейсы, полевые шпаты, кварцы и т. д. Выполнять в них проходку вручную очень трудно и часто вообще невозможно. Требуется специальный инструмент, поскольку обычные лом, топор просто отскакивают от породы, не причиняя ей вреда; необходимо строго соблюдать технику безопасности, чтобы избежать травмирования. Как правило, для таких грунтов рекомендуется бурение скважины, поскольку строительство обычным способом колодца экономически невыгодно;

Средние грунты (песчаник, известковый шпат, плотные сланцы и др.). Копать колодец в них трудно, а если вода прибывает слишком интенсивно, то и нереально;

Слабые грунты (шлаки, галька, гипс, мягкие известняки и др.). При отсутствии напора и слабом притоке воды выкопать колодец в таком грунте можно достаточно легко и быстро;

Мягкие грунты (глина, суглинок). Между частицами, составляющими эти грунты, связь очень слабая, поэтому при строительстве колодца надо действовать аккуратно, чтобы не допустить обвала;

Сыпучие грунты (песок, щебень, галька, гравий и др.). Для них характерны те же особенности, что и для предыдущего вида грунтов. При их проходке необходимо укреплять стенки шахты;

Плывуны. Разрабатывать эти виды грунта очень сложно (устройство колодца в плывунах более обстоятельно будет рассмотрено далее), особенно те, что находятся в межпластовых слоях под большим давлением. При этом приходится прибегать к непрерывному откачиванию воды и установке шпунтованных стенок. (Для таких случаев разработаны специальные технологии замораживания грунта, но в условиях индивидуального участка они неприменимы.)

2. Изготовление и опускание сруба. Колодцы с деревянным срубом можно считать классикой, поскольку в прошлые века они были распространены весьма широко (когда-то в шахты устанавливали колоды с выдолбленной серединой (отсюда и название этого сооружения)).

Тем не менее и в настоящее время их еще можно встретить. Поэтому поговорим о том, как именно идет процесс их устройства. Однако, перед тем как говорить об изготовлении сруба, важно выбрать для него подходящую древесину, так как не каждая порода дерева для этого сгодится. Древесина для колодца должна отвечать следующим требованиям и быть:

Водостойкой;

Прямослойной, т. е. надо взять древесину с прямыми волокнами (в отличие от свилеватой);

Сухой. Утверждение, что пойдет и влажный лес, поскольку он все равно намокнет, несостоятельно. Дело в том, что хорошо высушенная древесина постепенно пропитается влагой, разбухнет и будет играть роль естественного уплотнителя венцов и угловых соединений, т. е. не позволит проникнуть внутрь колодца ни почвенным водам, ни загрязнениям (разумеется, это все относительно, поскольку абсолютной герметичности достичь невозможно, и это относится в том числе и к кирпичу, и к бетону, но стремиться к этому необходимо);

Здоровой, т. е. свободной от вредителей и заболеваний;

Не придающей воде специфического привкуса или запаха.

Если после установки деревянного щита на дно колодца вкус воды испортился, исправить ситуацию может опыт, накопленный за многовековую практику сооружения колодцев. Воду надо посеребрить, т. е. бросить в колодец на время серебряное изделие (половник, ложку и т. п.).

Все это настолько важно потому, что только древесина высокого качества прослужит долго и не потребует скорой замены, что, надо заметить, не так просто выполнить, потребует времени, запаса необходимого материала и средств, если придется привлекать профессионалов.

Итак, для над– и подводной части сруба подходит наиболее прочная древесина – дуб: в первой он прослужит не менее 25 лет, во второй – еще дольше. Однако следует сказать, что первоначально из-за наличия дубильных веществ в древесине первое время вода в колодце будет иметь некоторый привкус. Они же придадут ей и коричневатый цвет. Если воды, поступающие в колодец, не будут проточными, то до исчезновения посторонних качестве ее надо будет регулярно откачивать. В большей степени пригоден мореный дуб, т. е. древесина, заранее проведшая в воде 2–3 года. При этом соли железа, присутствующие в воде, реагируют с дубильными веществами, и последние окисляются. В результаты поры дерева заполняются окисью железа (попросту говоря, ржавчиной) и запечатываются. В итоге мореный дуб приобретает особый черный цвет. Поскольку мореный дуб обрабатывается с большим трудом, то специалисты рекомендуют сначала изготовить сруб, пронумеровать венцы, после чего разобрать его и подержать в воде (лучше в проточной) указанное время.

Нередко для сруба применяют лиственницу, которая в надводной части выдерживает не менее 20 лет, а в подводной – столько же, сколько и дуб. Кроме того, лиственница не изменяет качества воды.

Неплохо себя зарекомендовала сосна, срок службы которой составляет не менее 20 лет как в над-, так и в подводной части. В отличие от предыдущих пород сосна легко обрабатывается, поэтому находит широкое применение для срубов. Однако она должна быть обязательно сухой, чтобы имеющиеся в ней смолистые вещества не испортили вкус воды.

Ольха и вяз по-разному ведут себя в сухой и влажной среде: в первой они выдерживают до 5 лет, во второй – до 20 лет (поэтому часто устраивают комбинированный сруб: нижнюю часть из вяза или ольхи, а верхнюю из сосны, дуба). От их присутствия вкус воды не изменяется.

Береза в подводной части прослужит 10 лет, в надводной потребует замены уже через 5 лет. Еще менее долговечными оказываются верба и липа (последняя может быть использована только в неглубоких колодцах, поскольку здесь будет легче заменить венцы).

Итак, материалом для сруба служат бревна диаметром 220–250 мм, а также пластины, полученные путем распиливания бревен на 2 части толщиной 110–120 мм. Если используются бревна, то их необходимо отесать на один кант, т. е. с одной (внутренней) стороны. Чем лучше обработаны пластины и бревна с внутренней стороны, тем меньше посторонних веществ (пыли, слизи и пр.) на них осядет, тем дольше они прослужат.

Форма сруба может быть разной – квадратной, прямо-, шести– или восьмиугольной. Но, как правило, предпочтение отдают первой и сооружают колодец размером от 700 ? 700 до 1500 ? 1500 мм, чаще – 1000 ? 1000 мм (уточним, что от этого параметра дебит воды не зависит).

Внутреннюю сторону бревен, брусков или пластин для сруба обязательно надо острогать, а не отесать, потому что гладкая поверхность в меньшей степени загрязняется, следовательно, дольше не загнивает и не разрушается.

Выполнить сруб самостоятельно – задача не из простых, особенно в отсутствие соответствующих навыков. При этом необходимо владеть топором и другим плотничьим инструментом, уметь правильно выполнить угловые соединения, которые, как известно, могут иметь остаток или нет. В первом случае такой способ рубки называется «в обло» («в угол», «в чашу») и предполагает припуск 400–500 мм, во втором – «в лапу» с припуском 200–250 мм. Первый способ применяют редко, поскольку для сруба, изготовленного таким образом, требуется больше материала, да и объем земляных работ существенно увеличивается.

Второй способ более технологичен. Его выполняют с коренным шипом или без него (рис. 9), размер которого должен составлять треть от ширины и длины лапы. Место для него – вплотную к внутреннему углу. Параметры шипов: высота – 100 мм, толщина – 30–40 мм, ширина – 50–70 мм.

Рисунок 9. Сопряжение углов сруба: а) «в лапу»; б) «в лапу» с коренным шипом; в) венец

Коренные шипы по углам часто дополняют вставными шипами высотой 100 мм – нагелями – из древесины дуба. Их необходимо вставлять на каждом венце не менее чем по 2–3 штуки, располагая на расстоянии 500 мм один от другого. Для большей надежности их размещают в шахматном порядке, т. е. если на одном бревне (бруске, пластине) ставят два шипа, то на следующем – три.

Коренной шип нередко заменяют косым или в виде «ласточкина хвоста» (рис. 10). Последний наиболее предпочтителен, поскольку не позволяет венцам смещаться относительно друг друга, но в исполнении он гораздо сложнее первых.

Рисунок 10. Разновидности шипов: а) косой; б) «ласточкин хвост»

Чтобы не возникало проблем при опускании сруба в шахту, его выполняют на поверхности, при этом постоянно контролируют его вертикальность с помощью отвеса и горизонтальность посредством строительного уровня и устраняют малейшие дефекты, если они обнаруживаются. Для удобства нижние венцы по мере достижения срубом достаточной высоты удаляют (откладывают в сторону), оставив верхних два или три венца, с которыми продолжают работу. Количество венцов в каждом конкретном случае строго определенное и зависит от глубины колодца, толщины или диаметра составляющих его элементов. Для нижнего венца (еще лучше для первых двух) подбирают бревна большего диаметра или бруски большей толщины (на 50 мм и более), чем для остальных, поскольку на них придется максимум нагрузки. Чтобы венцы легче вспарывали грунт на них либо крепят ножи, изготовленные из угловой стали, либо на нижнем венце делают скос, обивая его для прочности листовой сталью.

Потом каждый венец обозначают соответствующей римской цифрой, чтобы при сборке не ошибиться, после чего венцы разбирают и приступают к рытью шахты глубиной 3–6 м или больше.

3. Оформление надземной части колодца, включая и установку водоприемного механизма. Поскольку это можно сделать разными способами, то о них речь пойдет отдельно, пока только обозначим необходимость этого в качестве этапа при сооружении колодца.

Несмотря на то, что колодцы представляют собой изобретение далеко не вчерашнего дня, способов, которыми это можно сделать, не так уж и много. Рассмотрим их по порядку:

Если речь идет о плотных грунтах, для которых не характерно осыпание стенок, то проще всего воспользоваться открытым способом и выкопать шахту на соответствующую глубину, выровнять дно (при этом есть необходимость откачивать воду насосом или попросту выбирать ее ведром), положить окладной венец и продолжить выполнять сруб, припосаживая бревна деревянным молотком (чтобы поверхность бревен или пластин не сминалась, удары наносят по положенной сверху прокладке), контролируя вертикальность сруба по всем углам и постепенно поднимаясь вверх до поверхности земли. Работу ведут 1–2 человека, и находятся они с внешней стороны сруба;

Если грунт рыхлый, то во избежание обвала стенок шахты их укрепляют деревянными рамами, которые извлекают на поверхность по мере возведения сруба.

При поступлении воды через дно швы между венцами снаружи заполняют мятой жирной глиной, накладывая ее вровень с бревнами. Подняв сруб на 5–6 венцов, устраивают донный фильтр (если в этом есть потребность).

Если вода будет поступать в колодец не только со дна, но и со стороны боковых стенок, то в нижней части сруба делают отверстия, причем их должно быть столько, чтобы по высоте они совпали с уровнем воды в колодце. Естественно, что отверстия не замазывают глиной, а для фильтрации воды промежуток между срубом и стенкой шахты засыпают гравием или щебнем. Слой бокового фильтра должен составлять, как минимум, 200 мм, а по высоте он должен превышать уровень воды на 100 мм.

Такая технология сооружения колодца позволяет выполнить залоги, т. е. удлинить концы отдельных венцов на 300–500 мм. Это можно сделать как в одном венце, так и в двух соседних, что только увеличит прочность сруба. Залоги будут удерживать венцы на одном уровне, не позволяя ни опускаться, ни подниматься. Кроме того, благодаря им можно будет легче заменить подгнившие венцы и вообще выполнить другие ремонтные работы. Интервал, с которым следует размещать залоги, составляет 4–6 венцов.

Устроить залоги можно и в рыхлом грунте, который плохо утрамбовывается, несмотря на все усилия. Чтобы залоги не просели, их укладывают на крупные плоские валуны, бетонные плиты, можно использовать и древесину твердых пород.

При описываемом способе устройства колодца венцы можно устанавливать либо в сборе, либо опускать отдельные его элементы и формировать венец непосредственно на месте. После монтажа каждого венца поверяют, насколько вертикально он встал. Для предотвращения перекосов сруб фиксируют или со стороны внутренних углов, или по боковым сторонам посредством двух длинных досок, которые прибивают к венцам.

После того как несколько венцов (3–5) займут свое место в конструкции, колодезники, как сказано выше, обрабатывают венцы мятой жирной глиной, а далее останется только осуществить обратную засыпку, для чего зазор между срубом и стенкой шахты послойно заваливают глиной и утрамбовывают ее.

При сооружении колодца никто не застрахован от различных непредвиденных ситуаций, например может нарушиться вертикальность сруба. Чтобы устранить такой дефект, а это необходимо сделать обязательно, выбирают один из возможных вариантов:

Подбивают венцы барсиком (деревянным молотком), стараясь их выправить;

Укладывают на венцы толстые доски и пригружают;

Подсыпают грунт под отклонившуюся от вертикали сторону, уплотняют и устанавливают залоги.

В процессе выравнивания венцов они могут сместиться. Чтобы предотвратить такое развитие событий, сруб снаружи фиксируют распорками из бревен или пластин, уперев их по всем сторонам в стенки проходки.

1. Устроить колодец можно опускным способом, при котором сруб наращивают сверху. По мере того как грунт в отрытой яме подкапывают и извлекают на поверхность, сруб под собственной тяжестью садится, т. е. опускается вниз. Такой способ востребован в тех случаях, когда глубину шахты планируется довести до 40 м и более.

Чтобы предупредить трение сруба о стенки шахты, что создаст проблемы в ходе работы, нижний венец делают большего размера, чем остальные. Кроме того, можно использовать опускную раму, которая не только имеет больший, чем у венцов, размер, но и оснащается острым приспособлением (башмаком), благодаря которому грунт легче вскрывается и создается меньше препятствий на пути сруба.

Сруб колодца и бани имеют как общее, поскольку изготавливаются одинаковыми способами, так и различия. Основные состоят в том, что в первом случае нельзя использовать изоляционные материалы, поскольку они быстро загнивают и портят вкус воды, и обрабатывать древесину антисептиками.

2. Если колодец сооружают в сыпучих грунтах, то вместо опускной рамы применяют деревянный ящик без дна со стенками высотой 1000 мм. Для его изготовления подойдут доски толщиной 50 мм, но для очень глубоких колодцев ее надо увеличить до 70–80 мм. Стенки ящика соединяют шипами, боковые стороны дополнительно фиксируют несколькими стальными полосками. Размер ящика совпадает с размером рамы, главное, чтобы между ним и стенкой шахты оставалось немного места, обеспечивающего более легкое скольжение этого приспособления.

Суть опускного способа состоит в том, что сначала выкапывают шахту глубиной 3 м, при этом вынутый грунт складируют не менее чем в 10 метрах от места работ, чтобы исключить давление его на почву и не провоцировать обвала стенок шахты. Далее на выровненное дно устанавливают либо опускную раму, либо первый венец, контролируя при этом их горизонтальность, после чего согласно нумерации укладывают оставшиеся венцы, подбивают деревянным молотком и проверяют вертикальность сруба. Постепенно сруб поднимают и выводят его на 3 венца над поверхностью земли, снаружи тщательно, заподлицо с бревнами замазывают пазы мятой жирной глиной, разравнивают ее поверхность. Поскольку нижние венцы шире остальных и наружу выступают на 50 мм и более, то риск того, что слой глины по мере опускания сруба осыплется, устраняется.

Далее очень важно не допустить смещения венцов и отрыва их друг от друга в процессе опускания сруба. С этой целью его изнутри по углам фиксируют толстыми досками, прибив их к каждому венцу. Кроме того, нельзя исключить того, что верхняя часть сруба не окажется зажатой осыпающимся со стенок шахты грунтом, а нижняя его часть вследствие этого не оторвется. Если это случается, то под нижние венцы подводят стойки, вставляют клинья, освобождают верх сруба от земли, пригружают его и заставляют опуститься на нижние венцы. После удаления груза укрепляют стенки шахты бревнами или досками.

Чтобы снизить трудоемкость работ по контролю сруба, прибегают к опусканию его по направляющим (рис. 11). Для этого к углам с внешней стороны прибивают к каждому венцу толстые доски – направляющие. Для большей надежности прикрепляют средние направляющие (последующие венцы укладывают между ними). Это в совокупности жестко стягивает всю конструкцию. После этого вплотную к направляющим вокруг сруба кладут бревна, а в углы, которые они образуют, вбивают колья диаметром 80–100 мм и фиксируют скобами. По такой раме направляющие вместе со срубом опускаются вниз, не распадаясь и не теряя вертикальности. Понятно, что извлечь направляющие после сооружения колодца не удастся и при необходимости замены венцов придется их выпиливать, что несколько усложнит работу.

Рисунок 11. Монтаж направляющих: 1) угловые; 2) средняя; 3) бревна рамы; 4) колья; 5) скобы

После того как выполнена вся предварительная подготовка, приступают к удалению грунта из-под сруба, причем работы ведутся внутри него и обычно 1 человеком, поскольку в ограниченном пространстве трудно задействовать большее количество. Основное орудие, которым пользуется колодезник, – это совковая лопата с укороченным черенком и ломик (помимо этого, ему потребуются совок или ковшик, ведро, иногда топор).

Удалять грунт необходимо правильно, стараясь не увеличивать промежуток между срубом и стенками шахты, и одновременно на несколько венцов (как правило, на три или четыре). Делают это следующим образом:

В центре сруба выкапывают яму глубиной до 600 мм, собирают грунт в емкость и извлекают на поверхность;

Постепенно продвигаются от середины к венцам, сбрасывая землю в яму, в результате чего сруб оседает под собственным весом, выдавливая из-под себя почву, которая осыпается в подготовленное углубление. Остается только наполнить ею ведра и поднять наверх.

Казалось бы, лучше выбранным из-под венцов грунтом сразу заполнять зазор между срубом и стенками шахты. На делать этого нельзя, чтобы не создавать условий для трения между ними, что только усложнит работу.

Отдельного разговора заслуживает вопрос о том, как лучше извлекать грунт на поверхность земли, тем более что это связано с безопасностью человека, находящегося внизу. В качестве емкости используют бочку, ведро, бадью, которые должны быть настолько прочными, чтобы смогли выдерживать троекратную нагрузку. Деревянные емкости должны быть стянуты металлическими обручами.

Определенные требования предъявляются и к канату (он обязательно должен быть просмоленным, что предотвратит его подгнивание в условиях сырости и обрыв) или тросу. Диаметр первого должен быть 30–45 мм, а второго – 15–20 мм. Для захвата емкостей к канату или тросу прикрепляют стальной крюк диаметром 20 мм, грузоподъемность которого должна составлять не менее 500 кг. Кроме того, он оснащается прочным и надежным хомутом (карабином), который не позволит посуде с грунтом соскользнуть и упасть.

Для извлечения грунта, а потом и поступающей воды необходимо использовать простейшее приспособление – треногу (рис. 12). Ее можно купить или изготовить самостоятельно из трех прочных брусков, заглубив их в землю и стянув вверху. К треноге прикрепляют блок, через который перебрасывают канат или тросик, к одному из концов – ведро или другую емкость.

Рисунок 12. Тренога, оснащенная блоком

Часто встречается описание горизонтального и вертикального ворота, с помощью которых можно доставлять грунт на поверхность, однако профессиональные копатели, как правило, обходятся именно треногой, поскольку ее легко как смонтировать, так и разобрать после применения. Но к устройству горизонтального ворота мы еще вернемся, поскольку он представляет собой одно из приспособлений, позволяющих поднимать не только грунт при рытье шахты, но и воду из уже сооруженного колодца.

Иногда сруб застывает на месте, что возможно в тех случаях, если его заклинивает грунт или если он наталкивается на крупный камень. При возможности убрать камень или отколоть большую его часть так и поступают. Случается, что он может иметь такую величину, что сделать с ним что-либо в условиях тесной шахты нельзя, поэтому работы по сооружению колодца на этом и заканчиваются. При строительстве неглубокого колодца в плотных грунтах сруб, венцы которого наращиваются сверху, можно опускать, предварительно подвесив его на веревках.

Его фиксируют на высоте от 50 см до 1 м, и он не мешает углублять шахту. Чтобы веревки надежно удерживали сруб, их подводят под все углы так, чтобы середина веревки приходилась на угол, а концы прикручивают 2–3 витками к бревенчатой раме, которую монтируют над шахтой. Благодаря трению, возникающему между бревнами и веревками, сруб удерживается на месте. Когда требуется немного опустить его, концы веревок на витках стравливают.

Для безопасности данного способа необходимо правильно подобрать веревку, чтобы она смогла выдерживать большую нагрузку. Для этого надо произвести простой расчет, предварительно испытав веревку на разрыв, чтобы определить силу, при которой этот момент наступает. Допустим, это произошло при нагрузке в 1 т. Далее надо уменьшить эту силу вдвое, введя коэффициент запаса прочности 0,5, и умножить на 8 – по количеству концов, т. е. 8 ? 0,5 ? 1 = 4 т. Таким образом, максимальная масса сруба не должна превышать 4 т.

К опускному способу устройства колодца прибегают и в тех случаях, когда приходится строить его в бедных водоносных пластах. Чтобы иметь запас воды, нижнюю часть сруба выполняют в виде шатра (зумпфа), который должен быть шире верхней части сруба на 500–800 мм (это дает определенное преимущество – сруб беспрепятственно опускается вниз). Шатер делают высотой до 2,5 м, что значительно облегчает ремонтные работы, когда возникает такая необходимость. Работы же ведут следующим образом:

Выкапывают шахту глубиной до 3 м;

Выравнивают основание;

Последовательно кладут венцы шатра, подбивая их деревянным молотком. При этом следят, чтобы последний венец лег строго горизонтально;

Приступают к возведению сруба.

Дальнейшие действия не отличаются от уже описанных выше. Поскольку между шатром и стенками шахты возникает большой промежуток, то для предупреждения осыпания грунта стенки укрепляют деревянными щитами и устанавливают распорки.

В случаях поступления воды из стен внутри шатра сооружают малый шатер, отступив от стен первого на 200–300 мм. Все элементы малого шатра заготавливают на поверхности, потом опускают в шахту и собирают непосредственно на месте установки. Образовавшийся зазор между стенками большого и малого шатров по мере возведения последнего заполняют гравием (щебнем, крупнозернистым песком) на высоту 1–1,5 м. Малый шатер должен возвышаться над уровнем воды на 200–300 мм или может доходить до нижнего венца сруба, становясь его продолжением.

Есть еще один способ устройства колодца, без представления которого не будет полной картины, хотя чаще всего от него отказываются в пользу вышеописанных технологий, что связано с тем, что подведение венцов сруба снизу – способ наиболее трудоемкий и малопроизводительный и по этой причине мало распространенный. Дело в том, что при его осуществлении, помимо того, что необходимо подкапывать грунт под срубом, требуется подкладывать под сруб бревна; подводить под венцы стойки и путем рычагов и клиньев прижимать их к верхнему венцу, а после извлечения грунта повторять эти операции вновь. После монтажа 3–5 венцов устанавливают залоги, к ним прибивают венцы, и так повторяют до тех пор, пока весь сруб не будет закончен. Нижние венцы кладут без залогов, а самый последний помещают на подкладки и с помощью дубовых клиньев фиксируют так, чтобы максимально плотно прижать последний венец к срубу. При этом в тесном пространстве шахты одновременно работают 2 человека.

Если необходимо миновать водоносный пласт с некачественной водой, его изолируют с применением шпунтованных стенок. Их забивают в грунт, отступив от сруба, а пространство между ними герметизируют глиняным замком.

При строительстве колодцев нередко сталкиваются с плывунами, с которыми необходимо уметь справляться, хотя следует признать, что это совсем не просто и трудоемко. Технология состоит в следующем:

Подготавливают сруб;

Выполняют проходку;

Спускают сруб до самых плывунов;

Устанавливают залоги из двух бревен;

Отделяют сруб от плывуна стенкой, монтируя ее с внутренней стороны колодца. Для стенки подбирают сухие шпунтованные доски (на одной кромке выбирается паз, а на другой – гребень) длиной 1,5–2 м и толщиной 50–60 мм. Доски непременно должны быть сухими, чтобы при контакте с водой они пропитались влагой, разбухли и стали водонепроницаемыми. Кроме того, их необходимо плотно подогнать друг к другу и к стенкам сруба, для чего используют распорные рамы. Чтобы шпунтованные стенки легче погружались в грунт, нижние концы заостряют. Их забивают в грунт, ударяя по прокладкам, положенным сверху, чтобы не деформировать торцы;

Монтируют шпунтованные стенки;

Продолжают выбирать грунт обычным способом и опускать сруб (однако его роль могут играть и стенки), размер которого несколько уменьшается.

При рытье колодца средства эвакуации (лестницу, веревку, на которую навязаны узлы, страховочный трос и т. п.) обязательно должны находиться в шахте в течение всего периода работ, чтобы в любую минуту можно было оказать необходимую помощь.

При поступлении воды со дна колодца, там устанавливают ящик, заранее просверлив в нем отверстия. В него засыпают составляющие обратного фильтра. Если вода наполняет колодец через боковые стенки, то в них проделывают отверстия или окна и дополняют фильтром, например гравийным.

Как и маловодоносных грунтах, в плывунах можно выполнить шатер, который легко опускается, так как на него намывается грунт. Это утяжеляет конструкцию и не только способствует ее продвижению вниз, но и надежно удерживает в таких подвижных грунтах, как плывуны. Есть и еще один плюс: в подобных грунтах вода всегда проточная, поэтому для сруба можно использовать дуб, не боясь, что древесина испортит вкус воды.

Прежде чем мы обратимся к устройству колодцев других видов, необходимо уделить внимание технике безопасности , которая актуальна во всех случаях независимо от сооружаемых конструкций.

1. Первое, что надо сделать после того, как определено место для колодца, – это оградить территорию предполагаемого строительства.

2. Очистить от посторонних предметов примерно на 2–3 м вокруг устья шахты, чтобы в нее не могло ничто упасть.

3. Проверить прочность веревок, канатов, тросиков, а также емкостей, которыми надо будет поднимать грунт на поверхность, и приспособлений для этого, причем этим надо заниматься ежедневно перед началом работ.

4. Надежно прикрепить к емкости канат, а второй канат (страховочный) появится, если глубина проходки составит более 6 м.

5. Перед спуском в шахту следует проверять наличие в ней вредных газов, поступающих из грунта. Это можно сделать, опустив в нее свечу или керосиновую лампу. Колебания пламени, угасание, изменение цвета и другие даже малейшие признаки должны насторожить. Для устранения скопившегося газа можно прибегнуть к разным способам, как старинным, так и современным:

Взять пустую деревянную бадью, накрыть плотной тканью, опускать ее в течение 15–20 мин в шахту, а после подъема открывать, чтобы скопившийся в ней газ вышел наружу;

Привязать к веревке связку соломы (ее диаметр должен совпадать с диаметром проходки) и, многократно опуская и поднимая его, проветрить шахту. В заключение надо опустить в ствол зажженную свечу, чтобы остатки газа сгорели;

Установить рядом с шахтой буржуйку, к поддувалу присоединить трубу, опустить второй ее конец в колодец, зажечь печь. Благодаря естественной тяге, которая возникнет, газы будут удаляться. При этом работы могут быть продолжены;

Провентилировать шахту, откачав из нее воздух посредством мощного вентилятора или компрессора, несмотря на то, что в просторной шахте работать удобнее, чем в узкой, нельзя допускать, чтобы за стенками сруба (колец) появлялись объемные пустоты, так как это может спровоцировать подвижку грунта и обвал;

Запрещается опускаться в шахту без строительной каски на голове и не имея страховки и напарника, остающегося на поверхности, который сможет поднять работающего, если тому станет плохо, если прорвется вода и т. д.;

При возникновении даже незначительного недомогания (если закружилась голова, начали слезиться глаза, появились кашель или зевота, стало трудно дышать и т. д.) надо немедленно сообщить об этом напарнику и покинуть шахту.

В заключение подведем итог, отметив плюсы и минусы деревянных колодцев. В числе первых назовем доступность материала и невысокую стоимость проекта. Среди вторых следующее:

При самостоятельном сооружении колодца надо владеть ремеслом плотника, хотя назвать это минусом можно с большой натяжкой;

Срок службы деревянного колодца по сравнению с кирпичным или бетонным намного короче;

Со временем придется заменять подгнившие венцы, что достаточно трудоемко.

Из книги Дачные самоделки автора Онищенко Владимир

Декоративный колодец над резервуаром с водой Использовать водопроводную воду для поливки сада, мытья автомобиля или террасы – дело предосудительное и относительно дорогостоящее. Лучше для этих целей установить под землей цистерну для сбора дождевой воды, а сверху

Из книги Современные хозяйственные постройки и обустройство участка автора Назарова Валентина Ивановна

Колодец Монтаж колодца производится на мелкозаглубленый ленточный фундамент из армированного бетона (предполагается, что сам колодец выкопан и обсажен бетонными кольцами).Несущие конструкции выполнены из оцилиндрованного бревна?160 мм.Кровля выполнена из

Из книги Колодцы. Устройство и обслуживание автора Лапшина Нина Николаевна

Выбор места под колодец Прежде чем приступать к устройству колодца любого типа, необходимо выбрать место под него. Как правило, для колодца отводят возвышенное место на участке, чтобы исключить риск попадания в него поверхностных стоков и паводковых вод. Есть и другие

Из книги Загородный участок с нуля автора Шухман Юрий Ильич

Ключевой колодец Итак, колодец представляет собой гидротехническое сооружение, предназначенное для добывания грунтовых вод, в виде вертикального углубления, с укрепленными тем или иным способом стенками, оснащенное специальным механизмом для подъема воды на

Из книги автора

Трубный колодец Материалом для трубных колодцев служат: кирпич. К выбору кирпича необходимо подойти очень ответственно, поскольку не каждый сорт пригоден для строительства колодца. В первую очередь не следует применять силикатный кирпич, поскольку он не отличается

Из книги автора

Современный буровой колодец

Из книги автора

Абиссинский колодец В тех случаях, когда грунт на участке образуют достаточно мягкие породы, отсутствуют крупные камни, а водоносный горизонт залегает неглубоко (не более 7 м, поскольку подъем воды осуществляется за счет всасывающего насоса, работающего на основе

Из книги автора

5.5.2. Колодец, колодец… И колодец под окном С небом опрокинутым. Из песни в исполнении Я. Евдокимова Шахтные колодцы. Шахтные колодцы - надежные водозаборные сооружения, с помощью которых получают грунтовые воды с глубины не более 30 м. Дебит воды (производительность

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.

Разновидности колодцев для снабжения питьевой водой

Водозаборные объекта бывают:

Трубчатыми;
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.

Разновидности трубчатых абиссинских шахтных колодцев:

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;
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.

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

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;
Колонку можно пробурить рядом с домом;
Подъем воды ведется с планируемого горизонта;
Правильно пробуренная и обустроенная скважина дает полноценный дебет чистой питьевой воды.

Недостатки:

Если водный горизонт залегает слишком близко (выше 7 метров), то добыть с нег оводу будет невозможно;
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;
Колодец должен работать постоянно: если забросить его, то скважина заилится;
Точность монтажа обсадных труб должна быть очень высокой – при неточной стыковке возможна разгерметизация швов и заиливание скважины.

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:

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

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:

Стенки из дерева;
Кирпичные или каменные стенки;
Из пластика;
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.

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:

Водоприёмник, который устраивается в нижней части и служит для приема и фильтрования воды;
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;
Оголовок защищает колодец от мусора и замерзания воды, конструкция должна иметь защитную кровлю и ворот для аварийного ручного подъема воды.

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

Недостатки:
Временные и трудовые затраты на строительство выше, чем на аналогичные процессы в оборудовании трубчатого колодца;
Ежегодно необходимо чистить и дезинфицировать гидротехническое сооружение;
Необходима постоянная откачка или забор воды, чтобы не допустить заиливания шахты;
Качество питьевой воды обуславливается устройством надежного фильтра;
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 и сборку колодезной конструкции проводят в следующей последовательности:

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;
В эту лидер-лунку лебедкой или подъемным краном опускают первое железобетонное кольцо или трубу;
Рытье колодезного шурфа продолжается выемкой грунта под кольцом, которое будет проведать ниже под своей массой;
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;
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;
Дно колодца застилается мытым камнем-дикарем разного размера, который будет выполнять роль первичного фильтра грубой очистки. Толщина слоя – до полуметра;
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;
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;
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.

Шахтные колодецы применяются для подъема на поверхность , безнапорных вод из глубины, порядка 30 метров. Это гидротехническое устройство прямоугольной или круглой формы с прочным и надежным креплением стенок. Колодцы шахтного типа состоят из надземной (оголовка), средней (ствола) и нижней водоприемной частей. Строятся из материала, имеющегося под рукой, то есть бетона, камня, кирпича или дерева. На дно насыпается крупнозернистый песок, гравий, щебень.

Устройство шахтного колодца для воды

К сожалению, нет каких либо стандартов или нормативных документов, определяющих методику проходки колодцев.
Рабочая сила из 2-3-х человек, лопата, лом, кувалда и ведро остаются залогом успешного строительства колодца.

Чтобы получить строго вертикальную выработку, шахту проходят без использования обсадки. Работы ведутся до появления песка, супеси или водоносного пласта. Диаметр ствола копается по внешнему размеру бетонных колец или внешним параметрам сруба, если таковой предполагается.

Итак, ствол выходит на воду. Но перед тем, как войти в пласт, нижние два шва между кольцами заделываются изнутри цементным раствором. Сам забой засыпается гравием, толщиной 20 сантиметров, который выполняет функции фильтра.

Достоинства шахтных колодцев

Диаметр колец значительно облегчает уход за колодцем, смену насоса и прочим техническим сервисом.
Возможность подъема воды в случае отсутствия насоса.

Недостатки шахтных колодцев

Вода не отличается чистотой, особенно, в весеннюю пору.
Незначительный .

Строительство шахтных колодцев своими руками

Строительство шахты колодца своими руками под силу любому человеку, владеющему навыками незамысловатых построек. Подготовив необходимый шанцевый инструмент, и имея в наличии, например железобетонные кольца, можно приступать к земляным работам. Соблюдая основные санитарные условия, точка заложения колодца должна находиться на расстоянии 25-30 метров от хозяйственных построек, туалетов, и прочих подобных сооружений.

Итак, для строительства колодца небольшой глубины, предпочтительны бетонные кольца, внутренним диаметром 0,5 метра.

Их нужно опускать по одному последовательно, по мере снятия грунта. Это позволит спускать кольца под тяжестью собственного веса. Швы между торцами колец тщательно заделываются цементным составом. Раствор укладывается в отформованную канавку на торце кольца, под весом которого получается герметичный стык. Перекоса колец во время их спуска можно избежать, если под них, под углом 90° подкладывать одинаковой толщины брусья. При этом нужно подкапывать грунт напротив противоположного бруса.

Если диаметр бетонных колец составляет один и более метров, то придется использовать лебедку с треногой. По окончании укладки колец, дно сооружения засыпается слоем песка и речного гравия. Верхнее кольцо должно выходить на поверхность земли не менее полуметра. Эксплуатируя шахту, не следует оставлять его открытым, во избежание попадания в него мусора и живых существ. Для этих целей крышка снабжается крепким замком.

Вокруг верхнего кольца, устройство откосов также относится к обязательным работам.

Установка ворота, ручки и, в целом, дизайн козырька или навеса зависит от полета фантазии владельца.

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.

Для организации водоснабжения на дачном или коттеджном участке при отсутствии центральной системы подачи воды используются подземные источники, имеющие ряд преимуществ по сравнению с открытыми водоемами. И главным из них является высокое качество воды, которая проходит естественную фильтрацию через грунт, поэтому пригодна для употребления в пищу и для хозяйственных нужд.

По степени очистки и качеству воды подземные источники делятся на:

почвенную (образуется в поверхностном грунтовом слое через атмосферные осадки; не может рассматриваться в качестве постоянного источника водообеспечения);
грунтовую (по качеству и составу схожа с почвенной водой, но с большей глубиной залегания; может использоваться для хозяйственных нужд, а также частично для питьевых при условии тщательной очистки);
межпластовую (считается самой чистой природной водой, располагающейся между несколькими водонепроницаемыми пластами грунта; является наиболее подходящей для употребления в пищу и для хозяйственных нужд.).

Обустройство на земельном участке шахтного колодца позволит регулярно получать чистую артезианскую воду.

Что такое шахтный колодец?

Шахтный колодец на сегодняшний день является одним из самых распространенных установок на участке. Правильный монтаж и эксплуатация позволяют получать отличную по качеству и вкусовым характеристикам воду. При грамотно проведенной установке колодец подобного типа можно эксплуатировать очень долго, не испытывая никаких сложностей.

Как правильно выбрать место для установки шахтного колодца

Важно досконально изучить земельный участок, прежде чем проводить установку колодца.

Рекомендуется провести собственные наблюдения в летний и весенний период и определить место, где меньше всего идет скопление талой и дождевой воды. Это, в принципе, один из основных критериев для оборудования колодца. Не менее важный показатель – это отсутствие вблизи будущего строения источников загрязнения. Объект должен быть удален от любой постройки (хозяйственной или жилой) на расстояние не менее двадцати метров.

Как по «подсказкам» природы выбрать место для будущего колодца?

Для снижения трудозатрат и времени на сооружение шахтного колодца следует выбрать место с минимальным залеганием подземных вод. И поможет найти это место сама природа. Во-первых, в этих местах самая сочная и яркая растительность. Во-вторых, обратите внимание на растения, произрастающие на участке. Там, где есть влаголюбивые растения (хвощ, щавель), а также постоянные стайки комаров и мошек – залежи самой лучшей воды.

Как обустроить на земельном участке шахтный колодец?

Шахтный колодец, устройство которого может занять как минимум несколько дней, а то и недель, применяется, в основном, для приема залегающей неглубоко воды. Поступление воды происходит через стенки колодца или через дно. Подобный тип водоснабжения может применяться только для индивидуального использования.

Различают несколько типов шахтных колодцев:

бетонный (представляет собой монолитную конструкцию);
каменный (выкладывается преимущественно из природного камня);
железобетонный (для сооружения используются заводские железобетонные кольца);
деревянный.

Если диаметр колодца будет небольшим, то лучше всего рассмотреть вопрос о сооружении сборной конструкции из ЖБИ колец. Это самая простая, надежная конструкция для монтажа системы водоснабжения.

С целью предотвращения проникновения вовнутрь колодца талой и дождевой воды, его стенки следует изготавливать из водонепроницаемых материалов. Самым дешевым вариантом будет установка глиняного замка, вариант подороже – сооружение стенок из кирпича или бетона.

Самым лучшим, надежным, гигиенически чистым, долговечным материалом является железобетон. Сегодня самым популярным методом изготовления колодца является использование уже готовых, сделанных в производственных условиях, железобетонных колец.

Если хочется сделать стенки полностью герметичными, без швов, то оптимально использовать монолитный железобетон.

Шахтный колодец своими руками

Шахтный колодец, схема которого может быть разработана специально приглашенным специалистом или самостоятельно, считается наиболее оптимальным вариантом на сегодняшний день. Во-первых, бетон является прочным, безопасным, долговечным материалом. Во-вторых, конструкцию не проблематично изготовить собственными силами.

В процессе монтажа железобетонных колец с целью предотвращения их сдвига следует скреплять кольца друг с другом в 4-6 местах посредством стальных скоб. В местах крепления оставляются отверстия, куда вставляются скобы, концы которых загибаются и «запечатываются» раствором цемента.

Глубина колодца влияет на высоту бетонных модулей. К примеру, от 40 до 100 см диаметр будет составлять от 80 до 100 см. Толщина стенок при этом может быть от 9 до 12 см. Если в процессе монтажа колодца используют металлическую арматуру, то допускается меньшая толщина колец (от 5 до 9 см).

Армирование железобетонных колец осуществляется посредством использования арматурной проволоки из стали. Для армирования вертикальных стержней используют проволоку с диаметром от 8 до 12 мм, для армирования горизонтальных стыков проволока должна быть от 6 до 8 мм.

Каждое пересечение каркаса требует скрепления проволокой, толщина которой не превышает 2 мм.

Установка железобетонных колец требует рытья шахты, диаметр которой должен быть больше диаметра самого кольца. Стенки, перед закладкой первого кольца должны быть укреплены, а дно идеально утрамбованным и ровным. Кольцо опускается строго вертикально. После установки внешняя сторона кольца засыпается грунтом и уплотняется.

Независимо от глубины колодца и его диаметра, высота должна быть выведена не менее чем на 70 см выше уровня земли. Обязательно следует соорудить вокруг строения глиняный замок, основным предназначением которого будет удержание поверхностных (дождевых или талых) вод и препятствие их проникновению в колодезную систему.

Глиняный замок делается следующим образом: вокруг будущего колодца вынимается грунт с шириной не менее пятидесяти сантиметров и глубиной не менее ста – ста пятидесяти сантиметров. Образовавшуюся пустоту следует наполнить утрамбованной глиной.

Шахтный колодец может иметь разную глубину, которая во многом зависит от уровня залегания грунтовых вод. Минимальная глубина составляет не менее 3 метров, максимальная – может доходить и до пятнадцати метров. На дно колодца обязательно закладывается крупнозернистый песок, слой которого не менее пятнадцати сантиметров, поверх песка необходимо уложить тридцатисантиметровый слой щебня.

Заглублять колодец в водоносную грунтовую породу следует как минимум на один-два метра.

В процессе эксплуатации шахтный колодец следует с периодичностью один-два раза в год очищать, а перед первым запуском важно продезинфицировать систему.

Шахтный колодец возводится опускным способом. Но при наличии финансов можно использовать механизированный способ, когда на участок пригоняется спецтехника с механизмом, который одновременно проводит бурение и установку железобетонных колец с последующим образованием шахты.

С целью увеличения поступления воды в стенках колодца рекомендуется устраивать отверстия.

Если шахта колодца делается из кирпича или природного камня, то в качестве отверстий выступают межкладочные щели. В бетонных колодцах делаются специальные щели по всему периметру стенок.

В случае, если на участке предполагается установить несколько колодцев, то целесообразно соединить их между собой сифонными трубами и разместить по одной линии.

Значительный размер шахтного колодца нередко позволяет установить в него полноценное насосное оборудование.