Категория: Колодцы

Шахтные колодцы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 1. Шахтный колодец

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

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

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

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

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

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

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

Часть 2

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

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

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

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

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

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

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

Шахтные колодцы чаще всего устраивают опускным способом.

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

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

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

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



Колодцы - Шахтные колодцы