Шахтный колодец

Основная часть каптажа колодца — стенки шахты, укрепленные с помощью сруба из древесины или бетонных колец, кладки из красного кирпича или природного камня (рис. 6).

Шахту заглубляют в водоносные породы на 1,5—2 м с тем, чтобы обеспечить объем чистой отстоявшейся воды глубиной не менее 1 м. Для сооружения нижней части сруба, находящейся в воде, особенно коробки, используют древесину, отличающуюся долговечностью и не влияющую па вкус и запах воды (дуб, лиственница, вяз, береза, ольха). Нередко сруб целиком (т. е. его надводную и подводную части) делают из сосны, которая хорошо сохраняется в течение 20 лет. Этот срок можно увеличить, если обработать готовые венцы сруба доступным антисептиком, например насыщенным раствором марганцовки.

Смолистый привкус воды от сосны и вяжущий от дуба в процессе эксплуатации колодца постепенно исчезает.

Поперечное сечение сруба выбирают в зависимости от глубины колодца в пределах от 1X1 до 1,5X1,5 м. Венцы рубят из бревен диаметром 12—18 см или деревянных пластин толщиной 10—13 см.

Отдельные венцы сруба заготовляют заранее, тщательно подгоняя бревна и обтесывая внутреннюю сторону венца на плоскость. Венцы подгоняют по горизонтали в паз и соединяют по углам в косую лапу, а по вертикали крепят вставными дубовыми шипами.

Строительство колодца начинают со сборки сруба высотой 1,7—2 м. Затем делают разметку шахты и глиняного замка и начинают копку. После того как вынут грунт на глубину 1 —1,5 м, в яму опускают собранный сруб и делают водоупорный замок со всех сторон из утрамбованной (мятой) глины глубиной и шириной около 1 м. Затем продолжают копку шахты, выбирают грунт на толщину венца равномерно со всех сторон и подводят бревна новых венцов, прижимая их между собой с помощью временных скоб. Чтобы избежать перекоса или разрыва стенок колодца, через каждые четыре-пять венцов два нижних параллельных бревна делают закладными, т. е. длиннее рядовых на 20—25 см с каждой стороны, и закладывают их концы в гнезда, выкопанные в стенках шахты. Иногда из-за обильного водоносного слоя в вид плывуна невозможно завести нижнюю (подводную) част

груба. В этом случае в колодец опускают коробку, сбитую из толстых досок, и продолжают выемку грунта, стремясь (углубить коробку как можно больше. Затем на дно насыпают слой крупного песка, а сверху гранитную щебенку или мелкую гальку слоем 20—25 см, чтобы не допустить взмучивания ила при эксплуатации колодца.

Рис. 6. Устройство шахтных колодцев и оборудование водозабора:

а — колодец с деревянным срубом, оборудованный вибрационным насосом; б — колоде из кирпича (природного камня) или бетона с ручным насосом: / — шланг; 2 — вибрационный насос; 3— песок; 4 — щебенка; 5 — коробка; 6 — сруб деревянный; 7 — глиняный замок 8 — отмостка; 9 — будка; 10 — вентиляционный стояк; 11 — ввод электросети; 12 — застекленное окно; 13 — излив с краном; N — крышка; /5 — запорный вентиль; 16 — подземны трубопровод; 17—дренажное (сливное) отверстие диаметром 2—4 мм; 18 — тяж; 19 — рычаг; 20 — вороток; 21 — насос БКФ; 22 — бетон или кирпичная кладка; 23 — водозаборный фильтр

Иногда на дно колодца кладут толстые доски с отверстиями, которые заметно уменьшают заиливание колодца и облегчают его чистку. Наиболее практичны, долговечны и просты в строительстве шахтные колодцы из железобетонных стандартных колец высотой от 0,6 до 0,9 м и диаметром 1; 1,25; 1,5 м. Иногда для сооружения колодцев используют и бетонные трубы диаметром 50—80 см и длиной 3—4 м, но их можно рекомендовать для устройства колодцев глубиной не более 4—6 м, так как для выемки грунта необходимо делать шахту диаметром не менее I м с креплением стенок шахты распорками.

Чтобы предотвратить завалы, шахтные колодцы из бетонных колец делают опускным способом с постепенным наращиванием колец сверху. Этот способ хотя и очень удобен, однако требует ускоренной проходки в течение двух-трех дней при благоприятной сухой погоде. Отступление от этих сроков может привести к заклиниванию ранее опущенных колец из-за обвала грунта и свести на нет всю проделанную работу.

При проходке глубоких шахтных колодцев или при слабых грунтах применяют специальное приспособление, так называемый нож. Он представляет собой деревянную обойму, на которой болтами укреплен Г-образный стальной профиль. На обойму ставят бетонное кольцо, и выступающая на 50 мм часть ее с ножом обеспечивает равномерный кольцевой зазор при проходке шахты. Нож можно изготовить из стального уголка 50X50 мм и более, высверлив в углу полок отверстия диаметром 6—7 мм с шагом 40 мм. Вырезав ножовкой на засверленной полке треугольные пазы, можно согнуть уголок в кольцо нужного диаметра (см. рис. 5, б, в). Равномерно подрывая грунт но периметру ножа, добиваются равномерного опускания кольца на всю его высоту. Затем сверху заводят и ставят на цементном растворе следующее кольцо и продолжают копку.

Кольца опускаются под собственной тяжестью, срезая ножом мелкие неровности стенок шахты. При сооружении колодца опускным способом целесообразно пользоваться

следующим простым, но эффективным приемом, который позволяет легко контролировать равномерность опускания кольца. Для этого берут четыре одинаковые опоры — деревянные чурки или кирпичи и, выкопав с диаметрально противоположных сторон четыре углубления под кольцом, вставляют туда опоры. Затем равномерно удаляют грунт между опорами, и кольцо, опускаясь, опирается только на них. Теперь, подкапывая равномерно грунт под всеми опорами, опускают кольцо на грунт. Такая операция неоднократно повторяется. Грунт из шахты поднимают в бадье с помощью треноги или лебедки. При рытье шахтного колодца необходимо предусмотреть определенные меры по технике безопасности.

Работающий в шахте должен обязательно надеть защитный шлем (каску) и обуть резиновые сапоги с теплыми носками.

Подъемный механизм, бадья и веревка (трос, цепь, канат) должны быть надежно закреплены между собой.

Оголовок шахтного колодца выводят на 0,7—0,8 м выше поверхности земли и оборудуют отмосткой. Для этого поверхность земли поднимают на 0,25 м, планируют с уклоном от колодца радиусом не менее 2 м и мостят булыжным камнем или кирпичом по песчаной подготовке. В последнее время отмостку чаще всего бетонируют или мостят бетонной плиткой. Для отвода дождевой или талой воды по периметру отмостки делают мощеные водоотводные канавки.

Сруб колодца, как правило, закрывают крышкой и навесом. В случае оборудования колодца насосом, рассчитанным на круглогодичную эксплуатацию, на уровне поверхности земли внутри оголовка сруба делают вторую крышку, чтобы предотвратить замерзание насоса зимой (см. рис. 6, а, 7).

Шахтный колодец, предназначенный для местного водопровода, оборудуют водозаборным устройством на основе насосов различных типов. Электромагнитные (вибрационные) насосы конструктивно выполнены так, что допускают круглогодичную эксплуатацию, находясь постоянно в воде, отличаются высокими техническими показателями, экономичностью и надежностью. Эти качества предопределяют широкое использование их в системе водоснабжения сельского дома.

Электромагнитный насос для обеспечения свободной вибрации подвешивают на капроновом шнуре на расстоянии не менее 20—30 см от дна колодца, с таким расчетом, чтобы в течение всего цикла работы он постоянно был погружен в воду, полностью или частично. С этой же целью насос соединяют со стальным трубопроводом резиновым шлангом длиной не менее 2 м. Трубопровод дворовой сети вводят в колодец через гильзу и для удобства эксплуатации делают в виде колена, поднимающегося к оголовку колодца. В верхней точке колена подсоединяют тлив с краном для водоразбора непосредственно из колодца, а на самом колене устанавливают запорный вентиль, отсекающий в случае надобности дворовую сеть.

В нижней точке ввода просверливают дренажное отверстие диаметром 3—4 мм для стока воды из трубопровода, чтобы предотвратить ее замерзание. С этой же целью трубопровод дворовой сети укладывают с уклоном 0,005 в сторону колодца. Из остальной части колена пода стекает через клапан насоса. При таком варианте водозабора глубина заложения дворового трубопровода может быть несколько меньше, чем рекомендуется для централизованного водопровода, так как практически поды в трубопроводе нет, за исключением времени работы насоса.

При круглогодичной эксплуатации колодец обязательно оборудуют вентиляционным стояком для предотвращения затхлости воды.

Насос, как правило, подключают к автоматике, работающей по сигналу датчика уровня в водонапорном баке. Во всех вариантах необходимо предусмотреть ручное управление насосом с помощью выключателя, прерывающего оба провода, с таким расчетом, чтобы насос можно было использовать в противопожарных целях, для полива и других хозяйственных нужд.

В простейшем варианте водоснабжения сельского дома подачу воды в водонапорный бак можно обеспечить с помощью ручного насоса, например типа БКФ-4 (см. рис. 6, б). Его устанавливают на подставку как можно ближе к воде и с помощью двуплечей качалки и двух тяг соединяют с верхним рычагом. Насос подсоединяют к дворовому трубопроводу через запорный вентиль, перед которым монтируют излив, оборудованный краном. Запорным вентилем управляют с помощью удлиненного воротка. В нижней части колена нагнетающей трубы сверлят дренажное отверстие диаметром 2—3 мм для опорожнения трубопровода с целью исключить замерзание воды.