Прохождение колодезной шахты и установка колец
Разметка колодца и выкапывание лопатой предварительной ямы – это первые этапы прохождения колодезной шахты.
Диаметр предварительной ямы должен быть немного больше внешнего диаметра колец. По глубине: копать можно до уровня залегания рыхлого грунта, который создает угрозу обрушения стенок.
Дальнейшее прохождение рыхлых и слишком неустойчивых грунтов следует осуществлять только после установки колец в шахту колодца.
Во время установки колец можно использовать простейшие подъемные механизмы.
А можно – поднимать кольца, используя подручные средства (доски, веревки и т. д.). Все зависит от возможностей и смекалки строителей, а также от количества людей, задействованных в процессе.
Кольца, погруженные в шахту, соединяются между собой с помощью металлических скоб и пластин. Швы между элементами, а также технологические отверстия в их корпусе заделываются обычным цементным раствором и жидким стеклом (используются гидропломбы).
Дальнейшие земляные работы производятся внутри сформированной железобетонной гильзы.
Выемку грунта удобнее производить с помощью самодельных подъемников.
Дно колодца следует углублять по всей площади, кольца будут опускаться вниз под своим весом. По мере погружения конструкции в шахту колодца к ней добавляются верхние кольца. В процессе работы необходимо непрерывно контролировать вертикальный уровень формирующейся шахты.
Глубина колодца будет зависеть от геологических особенностей участка. Углубляться следует до достижения водоносного горизонта. А потом – насколько это позволит дебет водоносного слоя и геология подземных пластов.
Если работы ведутся на плывунах, то дальнейшее углубление следует прекратить, как только выемка грунта перестанет приводить к дальнейшему опусканию гильзы. В противном случае возможно горизонтальное смещение колец и разрушение шахты.
После прохождения шахты колодец можно включать в систему водоснабжения участка. Но впереди у владельца еще много работы, помогающей защитить подземное сооружение от неблагоприятных воздействий.
Что такое донный фильтр?
Нужен ли фильтр для колодца? При наличии в нем плывуна без донного фильтра – слоя песка, щебня, гравия или гальки, служащих для очищения поступающей влаги от взвесей земли – является необходимостью. Полностью, конечно, от них избавиться будет проблематично, но большую часть мелких частиц грунта осадить он сможет. Работает такой фильтр по принципу обычного сита.
Но среди владельцев колодцев (и многих специалистов) часто бытует мнение, что подобная очистка обязательно необходима и при отсутствии плывуна. Якобы только она способна обеспечить идеально чистую воду. Действительно, в первое время в слое песка образуется небольшая пленка из особых водорослей и бактерий, поедающих растворенные в воде микроорганизмы. Но срок службы подобного биологического фильтра недолог. Со временем слой биопленки увеличивается, скорость фильтрации снижается, и колодец быстро заиливается.
Правильно обустроенный колодец должен заполняться лишь через дно. На практике же обеспечить только донный приток не всегда получается. Вода часто начинает просачиваться и через стенки. В этом случае ее очистка через донный фильтр просто не происходит.
Плюс значительный слой засыпки (а он должен быть равен не менее полуметра) снижает объем воды. Уменьшается и ее приток. Произвести качественную очистку заиленного колодца при наличии слоя песка и щебня становится затруднительным.
В деревнях на дно иногда укладывают крупные камни. Но это требуется лишь для того, чтобы не замутить воду при зачерпывании во время сезонных обмелений. Если же колодец достаточно глубокий, и его уровень не опускается слишком низко, в этом нет особой необходимости.
При обнаружении плывуна, кроме донного фильтра, понадобится также сооружение специального щита из дерева или стали с отверстиями, способного сдержать поступление перемешенного с жидкостью грунта.
Трубчатые или буровые колодцы
Предположим, что результаты пробного бурения показали: на вашем участке водоносные слои залегают на глубине свыше 10–20 м. В этом случае обычно делают трубчатый колодец. Заметим, что строительство трубчатого колодца оценивается примерно в 5 раз дешевле, чем шахтного, и занимает меньшее время. Поэтому при выборе источника водоснабжения необходимо тщательно взвесить все преимущества и недостатки шахтных и трубчатых колодцев. Вы также сможете найти фирму по строительству колодцев, выяснить стоимость работ, материалов и сроки изготовления.
Изготавливают такие колодцы бурением скважины с последующим опусканием свинченных стальных труб выбранного диаметра; обычно такого, чтобы в трубу можно было опустить погружной насос. В части трубы, находящейся в водоносном слое, сверлится большое число отверстий для прохождения в нее воды. Профессиональные буровые установки расположены на специальных автомашинах, вращение бура осуществляется от двигателя через передаточные устройства, уже подобранные металлические трубы имеют резьбу и навинчиваются автоматически, а не вручную.
Можно изготовить скважину и собственными силами.
Бурение и использование буровых установок осуществляется в глиняных, песчаных и суглинистых грунтах, причем содержание валунов, галечника и других твердых вкраплений должно быть незначительно.
Пробурив скважину глубиной 1 м, с помощью муфты присоединяют следующую трубу, и процесс повторяется. Таким образом, можно пробурить скважину до 8 м.
Если на этой глубине встретился водоносный слой, бурение прекращается и вставляются обсадные трубы меньшего диаметра, чем диаметр скважины. Обычно используют металлические обсадные трубы, но можно использовать керамические или бетонные. Торец нижней трубы наглухо закрывают, на длину 2 м перфорируют множеством отверстий, а затем оборачивают сверху сеткой из нержавеющей стали, стеклоткани или другого материала против засорения грунтом.
Для более глубокого (свыше 8 м) бурения необходима вышка — тренога ее можно изготовить из деревянных брусьев. В верхней части тренога имеет отверстие для выхода штанги, а для подъема штанги служит лебедка.
При бурении также можно использовать специальное приспособление — вертлюг, который навинчивается на верхнее звено бурового стержня. Конструкция вертлюга позволяет вращать, поднимать и вытаскивать бур.
Вертлюг находится высоко над поверхностью земли, и поэтому необходимо устроить на треноге прочный настил из досок, с которого будет вращаться бур. Можно использовать и специальный ключ — в том случае, если буровой стержень имеет квадратное сечение. Если же используется труба, то по диаметру трубы изготавливают специальные хомуты (металлические и деревянные). Подобные хомуты делают и для обсадной трубы; опуская, ее поворачивают, при этом ударяя деревянным тяжелым молотком (деревянным — чтобы не деформировать концы обсадных труб, которые наращивают резьбовым соединением).
При бурении следите за вертикальностью скважины. Самый простой способ — горизонтально закрепленная на поверхности толстая доска, в центре которой находится отверстие чуть больше соединительной муфты обсадных труб. На настиле треноги, вертикально над отверстием, в доске делают отверстие поменьше (диаметр как у обсадной трубы). Обсадную трубу ввинчивают в грунт, далее в нее вставляют бур. Бур углубляется в грунт на всю длину, затем вытаскивается из скважины, очищается от грунта; после этого операция повторяется.
Для плотных каменистых грунтов применяют специальные буры, использующие ударный способ разработки грунта с удалением продуктов разрушения каменистых грунтов из скважины.
Самостоятельно пробурить скважину в таких грунтах без специальной установки практически невозможно.
Каждый бур предназначен для работы в определенных породах. Змеевик применяют для бурения скважин в глинах и суглинках, буровую ложку
Водоносные слои
Водоносные слои по глубине залегания подразделяются на несколько видов:
- Верховодка – это слой воды, который образуется у самого верхнего водоупорного пласта земли. Он находится на небольшой глубине, и вода, попавшая в него, еще не успела как следует очиститься, поэтому к употреблению не годится. Уровень воды верхнего слоя колеблется, в жару даже может полностью пересохнуть. Часто дачники используют ее для полива, орошения и других потребностей: для этого они копают небольшие ямы, в которых и скапливается верховодка. Когда встает вопрос о том, как правильно выкопать колодец, необходимо учитывать то, что верхнюю воду необходимо максимально изолировать, то есть сделать так, чтобы она ни в коем случае не попала в колодец.
- Грунтовые воды являются вторым слоем, пролегающим на глубине, которая отлично фильтрует воду до того состояния, когда ее можно употреблять в пищу. Именно грунтовые воды служат основой для наполнения колодцев. Вода, проходящая через десятки метров пористого грунта, отлично очищается от загрязнений и при этом насыщается минералами, которые в нем содержатся. Колодезная жидкость считается наиболее чистой, а ее уникальный вкус является неповторимым для каждой местности. По вкусу она может отличаться даже у двух рядом расположенных колодцах.
- Артезианские воды находятся на очень большой глубине. Те, кто знает, как выкопать колодец на даче, понимают, что для того чтобы добраться до артезианских вод, нужно пробурить специальные скважины. Глубинные воды испытывают сильное давление слоев почвы, и поэтому жидкость может вытекать через скважину сама по себе даже без использования насосов.
Обустройство дна в колодце
Чтобы вода в колодезном сооружении всегда была чистой, необходимо на дне сформировать так называемый донный фильтр. Для этого на дно засыпают щебень или гравий крупной фракции (40 мм) толщиною слоя 15-20 см, а сверху щебень средней фракции (10-20 мм) слоем 20-40 см.
Некоторые старые и опытные мастера рекомендуют сначала на дно уложить деревянный помост из досок толщиною 30-50 мм. А уже на нем формировать донный фильтр. Это обеспечит более свободный проход воды, так как между деревянным помостом и дном колодца останется свободное пространство.
Дно колодца засыпают гравием или щебнемИсточник moikolodec.ru
Способы найти место под колодец самостоятельно
Найти водичку вам помогут растения, животные, природные явления и рельеф. С ними связаны народные приметы, проверенные русскими крестьянами в течение веков.
Такой способ и надёжней лозоходства, и понятней современному человеку.
Обратите внимание, какие сорняки и дикорастущие деревья у вас на участке или рядом с ним. Влагу особенно любят ёлка, ольха и берёза
Из травянистой мелочи – осока, мать-и-мачеха, сныть. «Пьют» они помногу, поэтому в засушливых местах не выживают.
А вот сосна предпочитает места сухие. Под сосной копать колодец нет смысла!
В августе внимательно посмотрите на яркость растительного покрова. Чем зеленей трава там, где её не поливают, тем ближе к поверхности грунтовые воды.
Туман – хороший помощник в поисках воды. Но лучше смотреть на вечерний, а не на утренний туман. Чем он плотнее, тем ближе источник живительной влаги.
У вас есть собака? А где она любит лежать в жаркий день? Если под крыльцом или навесом, то подземные воды тут ни при чём. А вот если собака почему-то упрямо лежит на солнышке, да всё время на одном и том же пятачке – вероятно, под ним источник!
Что касается рельефа, впадины и котловины посреди возвышений или холмов, как правило, богаты подземными водами. Обширные равнины, пологие склоны – бедны.
Подготовительные работы
Чтобы знать, как выкопать колодец своими руками, нужно ознакомиться с определенной технологией и соблюдать правила безопасности при этом.
Любой колодец представляет собой широкую шахту (круглую или квадратную), достигающую подземные воды, пригодные для употребления человеком. Его глубина составляет, как правило, около 10 м, но бывают случаи, когда дно колодца находится на глубине 30-35 м. Конструкция колодца включает в себя:
- оголовок – верхнюю (надземную) часть;
- шахту – ствол колодца;
- водоприемник – нижний участок колодезной шахты, где собирается вода.
В нижней части шахты обязательно устраивают донный фильтр для очистки воды. Он состоит обычно из 3-х слоев гравия или щебня: нижний слой (мелкая фракция) толщиной 10 см, средний (фракция в 5-7 раз крупнее) – 15 см и верхний (фракция еще крупнее) – тоже 15 см.
Иногда случается, что почва на дне очень вязкая – тогда следует соорудить дощатый пол с отверстиями для воды, и только сверху насыпать слои донного фильтра.
Самый простой и удобный вариант устройства колодца своими руками — использование специальных бетонных колец при строительстве шахты колодца
Шахту колодца можно выполнять из камня, кирпича, дерева, бетона. Самый распространенный и простой вариант – использование готовых бетонных колец.
Выбор колец
На рынке представлено изобилие железобетонных колец, изготовленных в соответствии с ТУ производителя. Чтобы построить колодец, следует выбирать армированные изделия, в состав которых входит сетка из арматуры или стальной проволоки диаметром не менее 4 мм.
Многие люди, выбирая кольца, стремятся приобрести изделия, имеющие на торцах специальные пазогребневые замки.
Как показывает практика, наличие подобного замка не является панацеей от протекания воды сквозь стыки и не делает шахту колодца полностью защищенной от горизонтальных смещений. Предотвратить горизонтальные смещения в большей степени помогает профессионализм и аккуратность проходчиков (копателей).
Замок может в несколько раз упростить монтаж бетонных колец, но выбирать кольца нужно, ориентируясь не на наличие замка, а на их качественные характеристики: правильность геометрии, прочность, экологичность бетона и т. д. Об экологичности изделий можно судить по наличию сертификатов гигиенического соответствия, радиационной безопасности и т. д.
От горизонтального и вертикального смещения (при отсутствии замка) защитят металлические скобы и пластины, закрепленные на стыках колец посредством резьбовых соединений.
Фильтры для колодцев
Существенная деталь колодца — фильтры, очищающие воду, поступающую к насосу, от взвесей. Некоторые из наиболее часто используемых фильтров.
Дырчатый фильтр без сетки — стальная труба с просверленными в шахматном порядке круглыми отверстиями диаметром 2–20 мм, общая площадь отверстий составляет 2–25% общей поверхности трубы. Фильтр применяют в скальных породах или крупноблочных рыхлых породах. Число отверстий на 1 м трубы по ее длине — 500–800.
Стальной щелевой фильтр — стальная труба, на которой в шахматном порядке расположены узкие прямоугольные щели. Ширина щелей — 1,5–3 мм, длина — 30–100 мм.
Фильтр с проволочной обмоткой — стальная перфорированная труба, по длине которой через 20–40 мм приваривают опорную проволоку диаметром 2–5 мм, на которую затем вплотную один к другому навивают витки из стальной проволоки толщиной около 2 мм.
Для улавливания песков, находящихся в воде, применяют сетчатый фильтр. Фильтр состоит из перфорированной трубы с опорной латунной проволокой диаметром 2–4 мм, сверху которой закрепляют сетку. Сетку из меди (латуни) закрепляют так, чтобы она не соприкасалась с самой трубой, и сшивают такой же проволокой.
Самый простой гравийный фильтр — гравий засыпают в скважину после ее устройства. Сначала в скважину опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. Зерна гравия должны быть в десятки раз крупнее диаметра водоносного песка.
Трубчатые колодцы дешевле и менее трудоемки в изготовлении, чем трубные. Но у трубчатых колодцев есть один существенный недостаток — их водосборную часть нужно регулярно прочищать, а фильтры также поднимать и восстанавливать. Поэтому фирмы, изготавливающие такие колодцы, гарантируют их недолгую работу (1–3 года), а затем заключают договор на сервисное обслуживание. Нижняя водосборная часть с отверстиями быстро запесковывается, преграждая доступ воды, поэтому эту часть трубы прочищают (например, электрогидравлическим ударом). Вынутые фильтры, отверстия и щели которых зарастают продуктами железа, часто не могут быть восстановлены и подлежат замене.
Тип и строение
Если с местом вы определились, остается выбрать какой именно вы будете делать свою шахту. Копать можно только шахтный колодец, а абиссинский — бурить. Техника тут совсем другая, так что дальше речь пойдет именно о шахтном колодце.
Тип колодезной шахты
Самый сегодня распространенный — колодец из бетонных колец. Распространенный — потому что так проще всего. Но у него есть серьезные недостатки: стыки совсем не герметичны и через них в воду попадает дождевая, талая вода, а вместе с ней и то, что в ней растворено, и то, что утонуло.
Недостаток колодца из колец и бревен
Стыки колец, конечно, стараются загерметизировать, но те методы, которые будут эффективны не применишь: вода-то должна быть пригодной хотя бы для полива. А просто замазать соединения раствором — очень ненадолго и неэффективно. Щели постоянно увеличиваются, а потом через них не только дождевая или талая вода попадает, но и животные, насекомые, черви и т.д.
Есть кольца с замком. Между ними, говорят, можно проложить резиновые прокладки, которые будут обеспечивать герметичность. Кольца с замками есть, но стоят дороже. А вот прокладки практически не встречаются, как и колодцы с ними.
Той же «болезнью» страдает и шахта из бревен, только щелей еще больше. Да, так делали наши деды. Но у них, во-первых другого способа не было, во-вторых, не использовали на полях столько химии.
С этой точки зрения лучше шахта из монолитного бетона. Ее отливают прямо на месте, ставя съемную опалубку. Вылили кольцо, закопали, снова поставили опалубку, воткнули арматуру, залили еще одно. Дождались, пока бетон «схватиться», снова сняли опалубку, копаем.
Съемная опалубка для монолитного бетонного колодца
Процесс идет очень медленно. Это — главный недостаток. В остальном только плюсы. Во-первых, получается совсем дешево. Затраты только на два листа оцинковки, да потом на цемент, песок, воду (пропорции 1:3:0,6). Это намного дешевле колец. Во-вторых, герметично. Никаких швов. Заливка идет примерно раз в сутки и из-за неровного верхнего края получается практически монолит. Просто перед заливкой следующего кольца соскребите с поверхности поднявшееся и почти схватившееся цементное молочко (серая плотная пленка).
Как определить водоносный горизонт
По технологии грунт вынимают внутри кольца и под ним. В результате под своей тяжестью, он оседает. Вот тот грунт, который вы вынимаете и будет служить ориентиром.
Как правило, вода залегает между двух водоупорных слоев. Чаще всего — это глина или известняк. Водоносный слой — обычно песок. Он может быть мелким, как морской, или крупным с вкраплениями мелкой гальки. Часто таких слоев несколько. Как пошел песок, значит скоро появится вода. Как появилась она на дне, надо копать еще какое-то время, вынимая уже мокрый грунт. Если вода прибывает активно, на этом можно остановиться. Водоносный слой может быть не слишком большим, так что есть риск его пройти насквозь. Тогда придется копать до следующего. Глубже вода будет чище, но насколько глубже — неизвестно.
Далее колодец прокачивают — закидывают погружной насос и выкачивают воду. Этим чистят его, немного углубляя, а также определяют его дебит. Если скорость прибывания воды вас устраивают, можно на этом остановится. Если недостаточно — надо быстро проходить этот слой. При работающем насосе продолжают вынимать грунт, пока не пройдут этот слой. Потом копают до следующего водоноса.
Донный фильтр в колодце
Устройство донного фильтра для колодца
Если вас устраивает скорость прибывающей воды и ее качество, можно делать донный фильтр. Это три слоя камей разных фракций, которые уложены на дне. Нужны они для того, чтобы как можно меньше ила и песка попадало в воду. Чтобы донный фильтр для колодца работал, необходимо правильно выложить камни:
- В самый низ кладут крупные камни. Это должны быть довольно большие булыжники. Но чтобы не отбирать сильно высоту водяного столба используйте более плоской формы. Выкладывают как минимум в два ряда, причем не старайтесь чтобы они стояли вплотную, а с зазорами.
- Средняя фракция насыпается слоем в 10-20 см. Размеры такие, чтобы камни или галька не проваливались в зазоры между нижним слоем.
- Верхний, самый мелкий слой. Галька или камни небольшого размера слоем в 10-15 см. В них будет оседать песок.
При таком расположении фракций вода будет более чистой: сначала на крупных камнях оседают самые большие включения, затем по мере продвижения вверх, все более мелкие.
Открытый способ копки
До того, как начать копать колодец своими руками без параллельного укрепления стенок, не желательно забывать о том, что выполнить это следует в течение ограниченного периода времени, а для установки колец потребуется, как минимум, тренога с закрепленным блоком или лебедкой. Ограничение по времени выполнения проходки зависит от того, когда решено копать колодец:
- летом – 3 – 5 дней;
- зимой – до нескольких недель.
Очевидно, что копка колодцев зимой своими руками задача крайне трудоемкая, особенно в северных районах, где отметка промерзания достигает двух метров от поверхности.
В процессе того, как шахта будет углубляться, потребуется определить водоносный слой при рытье колодца, идентифицируемый по появлению воды с постоянным устойчивым притоком при откачке, которую необходимо выполнить несколько раз «до суха», оставляя на несколько часов, вплоть до суток, для накопления.
После того, как водоносный горизонт найден, правильно будет выкопать еще полметра грунта, чтобы снабдить колодец гравийным фильтром, состоящим из трех слоев фракций различного размера.
После того, как будет вырыт колодец открытым способом и обустроен донный фильтр, предстоит повозиться с бетонными кольцами:
- перемещая их к шахте при помощи катков из бревен или труб в монтажном положении, то есть скобами к верху;
- выполняя строповку и опускание вниз шахты, при этом каждые два последовательно спущенных сегмента должны быть скреплены между собой посредством приварки арматуры к закладным металлическим пластинам;
- после того, как шахта будет собрана на всю высоту, включая оголовок, следует герметизировать швы пеньковым или силиконовым жгутом и выполнить двустороннюю обмазку водонепроницаемым раствором.
Оптимальное время для старта работ по копке колодца
Лучше начинать строительство колодца в определенное время. Если делать такую работу после весенних паводков, можно неправильно определить глубину шахты. В этот период уровень грунтовых вод значительно повышается, и до тех пор, пока он не снизится, копать не следует. В противном случае нередко приходится углублять конструкцию, поскольку зимой и летом не будет хватать воды.
Также неблагоприятным для начала строительства считается сезон, когда выпадает много осенних дождей. Лучшим временем для копки колодца является летняя жара или зима. В данные периоды вода уходит, и если обустроить работоспособный колодец, он будет гарантированно снабжать водой хозяйство на протяжении всего года.
Есть ли гарантия
Да! Перед рытьем колодца мы заключаем письменный договор. В документе прописывается обязанности сторон и перечень выполняемых работ.
Гарантия — один год с момента сдачи и приемки колодца.
При рытье колодца необходимо использовать качественные расходные материалы и соблюдать технологии строительства. Колодезные компании, в их числе и мы, гарантируем:
- Стабильность производительности гидросооружения при эксплуатационной нагрузки;
- Отсутствие механических примесей.
Второй пункт не дает гарантии абсолютной чистоты воды. Химический состав жидкости определяется составом породы, где вода залегает.
