Шахтные колодцы сооружают в том случае, когда глубина залегания водоносного слоя составляет примерно 20 м. Для выкачивания воды из шахтных колодцев применяют электронасосы центробежного или вибрационного типа.
Помимо этого, можно устроить журавль, которым пользуются в случае поломки насоса.
Сруб колодца (поперечное сечение 1 х 1 м, 1,25 х 1,25 м, 1,5 х 1,5 м), в зависимости от глубины делают из бревен диаметром 12–18 см и заглубляют в водоносный слой на 1,5–2 м.
Для надводной части шахтного колодца используют сосну, для нижней – дуб, вяз, ольху.
Венцы изготавливают с подгонкой бревен и обтеской на плоскость внутренней стороны. Их подгоняют в паз по горизонтали, соединяют вставными дубовыми шипами по вертикали, в углах – в косую лапу.
Сборка сруба является начальным этапом строительства колодца. После нее производят разметку шахты и глиняного замка.
Затем до глубины 1–1,5 м вынимают грунт, опускают в шахту собранный сруб, устанавливают треногу с полиспастом и делают водоупорный замок из глины, имеющий глубину и ширину около 1 м. Глину утрамбовывают.
После этого выкапывают шахту, постепенно выбирая грунт со всех сторон на толщину венца и подводя бревна новых венцов. Затем их прижимают друг к другу временными скобами.
Чтобы стенки шахтного колодца не перекашивались и не разрывались, через 2 параллельных нижних бревна каждые 5 венцов делают длиннее на 20 см со всех сторон.
Концы этих бревен кладут в гнезда, проделанные в стенках шахты.
Бетонные колодцы
Для сооружения колодца из монолитного бетона, роют шахту, устанавливают в ней 2 опалубки: одну – вдоль стен шахты, другую – на некотором расстоянии от первой.
В образовавшийся между опалубками промежуток заливают бетон и оставляют в опалубке до полного высыхания.
При изготовлении бетона используют портландцемент марки 400, песок, заполнитель (гравий или щебень) и воду. Соотношение частей должно быть 1 : 2 : 3 : 0,5.
Цемент смешивают с песком в растворном ящике, заливают водой и с помощью лопаты тщательно перемешивают. Заполнитель смачивается водой и добавляется в полученный раствор.
Бетон укладывают слоями (15 см) и уплотняют до появления цементного молока. Чтобы бетон хорошо затвердел, его прокладывают влажными опилками или мешковиной и в течение недели смачивают водой несколько раз в день.
Мелкий трубчатый колодец
Мелкий трубчатый колодец сооружают преимущественно на участках, где уровень залегания грунтовых вод составляет около 9 м.
Достоинством такого колодца является то, что вода в нем не застаивается и не загрязняется. Обсадные трубы, предназначенные для укрепления стенок скважины, в мелкий трубчатый колодец можно не вставлять.
Составляющими мелкого трубчатого колодца являются колонка с поршневым насосом, водоподъемная стальная газовая труба (диаметр 30–50 мм) и фильтр.
Изготовить насос можно из металлической бесшовной трубы диаметром 90 мм и длиной 45 см. Помимо этого, понадобятся кронштейн для крепления трубы, 3 патрубка из стали, рукоятка, 4 фланца, резина для клапанов и прокладок между фланцами, штанга из стали или латуни, имеющая диаметр 16 мм и длину 80 см, а также крепежные детали.
Поршневой насос поднимает воду с глубины 5–6 м и подает ее на высоту 4–5 м.
При работе поршневого насоса штанга движется вверх, верхний резиновый клапан прижимается к корпусу цилиндра, а нижний тем временем открывается и пропускает воду.
Когда штанга движется вниз, нижний клапан прилегает к фланцу, закрывая отверстие для выхода воды через трубу, в то время как у верхнего клапана отгибаются края резиновой прокладки до шайбы. Через отверстия шайбы проходит вода.
Следующее движение поршня вверх вызывает открытие нижнего клапана. При этом верхний клапан прилегает к стенкам цилиндра. В результате вода поступает в водоподъемную трубу, и новая ее порция подается снизу в цилиндр.
Проверяя работу насоса, необходимо залить в цилиндр воду.
Крепление насоса к фланцу трубы осуществляют болтами (12 мм), деталей поршня на штанге – гайками, металлической штанги – болтиком (6 мм).
Труба для подъема воды состоит из отрезков труб длиной 1,5 м с резьбой. Соединение труб осуществляют с помощью муфт.
Важная деталь трубчатого колодца – фильтр (рис. 122).
Рис. 122. Фильтр: 1 – муфта; 2 – проволока; 3 – сетка; 4 – наконечник
В функции фильтра входит обеспечение поступления воды без примесей грунта, поэтому располагают его в слое водоносных песков или гравия.
Хорошая работа фильтра во многом зависит от сетки. Например, сетку с мелкими отверстиями приходится часто вынимать из скважины для того, чтобы прочистить.
Существует несколько разновидностей сеток, используемых в фильтрах, которые различаются способом плетения – простое квадратное, киперное, галунное.
В гравийных и крупнозернистых песках используют фильтры с сетками квадратного и киперного плетения.
В мелко– и среднезернистых песках применяют сетки галунного плетения.
Правильно установленный в скважине фильтр пропускает песок только в момент пробной качки. При этом мутность воды должна постепенно снижаться.
Иногда в целях защиты фильтра от повреждений на сетку надевают трубку из нержавеющего металла с отверстиями для пропуска воды.
Засорившийся в процессе эксплуатации фильтр необходимо прочистить. При прочистке колонку труб вращают слева направо зажимным хомутом и за ручки приподнимают. Мелкие трубчатые колодцы обычно сооружают в мягких грунтах, где отсутствуют галька и щебень.
Сооружать мелкий трубчатый колодец рекомендуется весной, когда почва хорошо увлажнена.
После подготовки места для колодца необходимо вырыть шурф размером 0,8 х 0,8 х 1,0 м. На дне шурфа делают небольшой приямок.
Водопроводную трубу присоединяют к фильтру, надевают на нее металлическую бабу массой, в 2–3 раза превышающей массу трубы вместе с фильтром.
На трубе на расстоянии 1 м от фильтра крепят с помощью болтов металлический хомут. Второй хомут с двумя блоками крепят на расстоянии 2 м от фильтра. В центре шурфа вертикально устанавливают трубу.
Шурф засыпают грунтом и утрамбовывают. Концы веревки, перекинутой через блоки, крепят к бабе и приступают к забивке колодца.
Бабу поднимают за веревку и сбрасывают. Под действием своего веса баба ударяет по хомуту и заглубляет трубу в грунт. По мере заглубления трубы хомуты постепенно перемещаются вверх.
После того как фильтр окажется в водоносном слое, забивку прекращают. Затем присоединяют насос к оставшемуся на поверхности почвы концу трубы.
После этого проводят пробную откачку воды с целью очистки фильтра от песка.
Глубокий трубчатый колодец
Глубокий трубчатый колодец используют преимущественно тогда, когда глубина залегания водоносного слоя превышает 20 м.
Трубчатый колодец представляет собой буровую скважину, стенки которой закреплены водопроводными обсадными трубами. Длина их составляет 4–6 м. Соединение труб осуществляют с помощью муфт. Если глубина колодца большая, в него опускают несколько труб, диаметр которых находится в прямой зависимости от глубины залегания и мощности водоносного слоя и диаметров фильтра и насоса.
При сооружении колодца выкапывают шуфта, устанавливают над ним треногу и подвешивают шлямбур (буровой инструмент) на стальном тросе, переброшенном через блок.
Держа буровой инструмент вертикально, опускают его на дно шурфа.
Ударник направляют на пробку, вмонтированную внутри шлямбура.
Под тяжестью веса ударник с силой бьет по пробке, за-ставляя наконечник шлямбура врезаться в грунт.
Сделав 5–10 ударов, наконечник очищают от грунта, для чего шлямбур поднимают на поверхность.
На уровне водоносных песков в скважину помещают водопроводные обсадные трубы и продолжают бурение с использованием желонки.
При достаточной мощности водоносного слоя бурение скважины прекращают. Определить мощность водоносного слоя можно по резкому повышению уровня воды в скважине.
Если же водоносный слой имеет малую мощность, то его проходят желонкой. Обсадные трубы при этом опускают до водоупорного пласта.
Шурфа после бурения заполняют грунтом и утрамбовывают. Затем приступают к установке насоса в скважине.
Перед тем как установить в скважине насос, следует к нижней части его цилиндра присоединить всасывающую трубку длиной 3–4 м, оснащенную фильтром.
Для того чтобы заделать зазор между стенками обсадной трубы и фильтром, нужно под муфтой фильтра намотать пеньку. Вокруг трубчатого колодца устраивают отмостку.
Для глубоких трубчатых колодцев рекомендуется использовать стальные обсадные трубы, так как они надежнее других и достаточно легко соединяются.
Обсадная труба состоит из отдельных звеньев и составляет в длину 2–4 м. Стальные звенья соединяют резьбовыми муфтами или сваркой.
Выбор способа соединения зависит от диаметра трубы. Например, трубы, внутренний диаметр которых составляет 50 мм, соединяют муфтами, трубы диаметром 100 мм и больше – сваркой.
При соединении звеньев обсадной трубы сваркой трубу разрезают кислородным резаком на отдельные звенья длиной 2–3 м. Линию разреза делают с мысиком, что необходимо для более легкого центрирования при сварке.
Кроме того, стык не будет иметь больших зазоров. Каждый разрез помечают краской.
Центрирование звеньев перед сваркой осуществляют с помощью кондуктора из двух уголков или трех стальных накладок, которые приваривают к штангам с целью придать соединительному шву дополнительную прочность.
При отсутствии сварки или использовании обсадной трубы, изготовленной не из стали, можно провести соединение звеньев стальными накладками на болтах.
Ширина накладок составляет 15–30 мм, длина – 100–200 мм, толщина – 6–9 мм.
Узкие кромки накладок срезают под углом 30°. Это необходимо для того, чтобы инструмент не цеплялся за внутренние прокладки, а наружные не препятствовали проходу трубы через грунт.
На внутренних накладках для крепежа нарезают резьбу.
Соединение стальной или чугунной обсадной трубы можно провести и без внутренних накладок, для чего резьбу нарезают непосредственно в стенке.
Устройства для подачи воды
Для перекачки воды из источника и подачи ее для полива используют насосы различного типа. От правильного выбора насоса во многом зависит эффективность орошения. На приусадебных участках обычно применяют ручные поршневые или электрические бытовые насосы.
Насос БКФ-4 (ручной поршневый) используют в трубчатом и шахтном колодцах. При монтаже насоса на трубчатом колодце его устанавливают на фланец всасывающей трубы и закрепляют с помощью болтов. Корпус насоса прикрепляют болтами к доске толщиной 5 см, которая находится на двух врытых в землю столбах (рис. 123). Крепления насоса должны быть прочными.
Рис. 123. Схема насоса БКФ-4 на трубчатом колодце: 1 – нагнетательная труба; 2 – ручной насос; 3 – сетчатый фильтр; 4 – обратный клапан; 5 – всасывающая труба; 6 – заливная труба
Максимальная высота всасывания воды для насоса БКФ-4 составляет 4,5–5 м. Перед использованием насоса открывают клапанную камеру и заливают в нее чистую воду. При этом водой заполняют не только камеру, но и всю всасывающую трубу, вплоть до обратного клапана.
Насос НРП-50 (ручной поршневой) используют в трубчатом и шахтном колодцах и для подачи воды из водоема, расположенного близко к участку. Максимальная высота всасывания для этого насоса – 5 м. За один двойной ход поршня насос подает 0,5 л воды. Ход поршня составляет 300 мм.
Длина насоса – 118 см, ширина – 20 см, высота – 323 см. Электронасос «Кама-3» применяют в трубчатом и шахтном колодцах и для забора воды из естественных источников водоснабжения. Однако его использование возможно лишь при наличии электричества. «Кама-3» состоит из насоса и электродвигателя, соединенных вместе. Насос работает при напряжении в сети 220 В. Мощность потребления энергии составляет не более 350 Вт.
В комплект насоса входят приемный клапан, комбинированный ключ, вентиль (для заливного устройства), запчасти к насосу и электродвигателю.
Если перекачивание воды проводят из открытого водоема, необходимо предохранить насос от загрязнений, для чего приемный клапан закрывают сеткой или помещают в ящик.
Кроме того, рекомендуется сделать навес над электронасосом с целью предохранения его от попадания дождевой воды.
Максимальная высота всасывания насоса составляет 7 м. Чем ближе насос расположен к воде, тем надежнее его работа.
Наиболее оптимальной является схема «поплавок» (рис. 124).
Рис. 124. Схема «поплавок»: 1 – приемный клапан; 2 – насос; 3 – подъемник; 4 – электропровод; 5 – шланг; 6 – поплавок
Вода с помощью насоса «Кама-3» может подаваться в искусственно созданный на участке водоем.
Насос бытовой электромагнитный НЭБ-1/20 применяют для подъема воды из колодцев и скважин диаметром 20 см и глубиной до 20 м. Для его работы необходимо напряжение в сети переменного тока не менее 220 В. Мощность энергопотребления насоса составляет 220 Вт. Насос НЭБ-1/20 включается в работу сразу после погружения его в воду, без предварительной заливки водой. Если трубчатый колодец довольно небольшого размера, можно использовать воздушный подъемник – эрлифт.
Эрлифты имеют простую конструкцию, у них отсутствуют движущиеся части, а потому абразивное воздействие песка со дна колодца не представляет для нах опасности. Для бесперебойной работы эрлифта в нижнюю часть помещенной в воду трубы под давлением подают воздух. В трубе образуется смесь из пузырьков воздуха и воды, поднимающихся благодаря разности удельных масс смеси в трубе и воды в скважине.
Существуют нагнетательные и всасывающие эрлифты.
У нагнетательного эрлифта в трубу, находящуюся в скважине и заглубленную под уровень воды, подводят от компрессора сжатый воздух.
Образовавшаяся смесь из воды и пузырьков воздуха поднимается на поверхность.
Эрлифт используют в том случае, если из скважины выкачивают или подают в нее недостаточное количество воздуха.
Порядок прокладывания труб на участке зависит от способа полива.
