не менее 50 см
забора воды в водопровод не попадет песок со дна колодца, и не повредит водозаборную станцию. Водопроводную трубу крепят к забитому в дно колодца металлическому штырю.
После того как водопроводная труба уложена, вокруг колодца необходимо сделать замок из глины толщиной не менее 50 см, расстояние от кольца — не менее 1,5 м.
Колодец можно накрыть железобетонной съемной крышкой, в которой обязательно нужно сделать отдушину, через которую колодец будет «дышать» (рисунок 16).
Если колодец находится на территории вашего земельного участка, то он должен быть закрыт, так как в открытый колодец могут попасть домашние животные, грызуны, пыль и прочие посторонние предметы, которые могут привести к загрязнению колодца.
Если колодец находится за границей вашего земельного участка, то следует сделать ограждение вокруг колодца в радиусе не менее 3 м.
Если вода в колодце непроточная или мало расходуется, то она застаивается. В этом случае воду необходимо откачивать. Кроме того, от застоявшейся воды может пахнуть сыростью, а это неприятно. В этом случае рекомендуем устроить вентиляционную трубу диаметром от 8 до 20 см такой длины, чтобы она не доходила до уровня зеркала воды на 15 — 20 см.
Над оголовком она должна возвышаться примерно на 1 м и закрываться флюгаркой и сеткой с мелкими ячейками, предохраняющей от попадания в нее насекомых и т. п.
Зимой на стенках некоторых колодцев образуется и нарастает лед. Он может повредить водопроводную сеть и оборудование.
Чтобы этого не происходило, оголовок и крышку колодца необходимо утеплить любым экологически чистым материалом и обсыпать снегом, тогда в колодце будет постоянная температура +6...+8 °С.
Если уровень воды в колодце высокий и все равно образуется корка льда, то необходимо прогреть колодец. Например, электрической лампочкой повешенной чуть выше корки льда или любым отопительным прибором.
Трубчатые буровые колодцы
Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов — скважин. Характерной особенностью трубчатых буровых колодцев является относительно малый диаметр и относительно большая длина водосборной части.
Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных, так и напорных подземных вод. И в том и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта — «совершенные колодцы» или заканчиваться в толще водоносного пласта — «несовершенные колодцы».
Буровые (скважинные) колодцы или так называемые «скважины на песок» практически можно сооружать повсюду, однако преимущественно в том случае, когда уровень
уровень воды
Рисунок 17. Схема песчаной скважины
40 Водоснабжение загородного дома -3§>=@=@=@=---
воды располагается не слишком глубоко. Колодец состоит из трубы, установленной в пробуренном отверстии, и трубчатого фильтра (рисунок 17).
Скважинный (буровой) колодец используется при небольших расходах воды. Приемная труба насоса или сам насос опускается непосредственно в трубчатый фильтр. Глубина таких скважин редко превышает 30 м. Воду из буровых колодцев подают насосами, что более гигиенично по сравнению с подъемом воды бадьей или ведром.
Верхняя часть скважины, называемая устьем колодца, должна быть защищена от загрязнений устройством оголовка, который одновременно служит и для монтажа водоподъемного оборудования. Оголовок трубчатого колодца должен быть выше поверхности земли на 0,8 —1,0 м, герметично закрыт крышкой, которую в любой нужный момент можно открыть. Шахту колодца оборудуют вентиляционной трубой высотой не менее 2 м от поверхности земли. Вокруг оголовка выполняют отмостку из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее двух метров с уклоном в сторону водоотводного лотка.
Строят буровые колодцы гораздо быстрее шахтных. Кроме этого, по стоимости они в 4 — 5 раз дешевле шахтных.
Скважину для трубчатого (бурового) колодца выполняют путем вращательного или ударного бурения, что зависит от породы (грунта). Специализированные организации для бурения скважин используют легкие буровые установки типа УГБ-1 ВС и ПБУ-1 (2), оснащенные шнеками, которые имеют вид рабочей части штопора.
Суть ударно-канатного бурения заключается в том, что горные породы в забое скважины разрушают ударным воздействием сбрасываемого сверху рабочего бурового инструмента. По форме он напоминает обычное плотничье долото. Плоская болванка, имеющая заостренную нижнюю кромку, вместе с надетой на нее сверху тяжелой ударной штангой опускается в скважину на канате (отсюда название) и совершает удары по забою, каждый раз поворачиваясь вокруг своей оси на некоторый угол. Это последнее и обеспечивает круглую форму выработки. Рабочий буровой инструмент испытывает большую нагрузку и сильно изнашивается. Его часто приходится ремонтировать или заменять новым. В процессе ударно-канатного бурения в скважину периодически подливают воду, она охлаждает долото и, смешиваясь с частицами разрушенной породы, образует шлам, который в дальнейшем извлекается с помощью желонки — специального подъемного металлического стакана. Если проходка скважины ведется в рыхлом песчаном или гравелистом грунте, который неустойчив и осыпается, то бурение осуществляется через колонну обсадных труб.
Основным элементом станка ударно-канатного бурения является балансир — стальная или деревянная балка, к одному концу которой прикреплен бурильный канат, а другой подсоединен к шатуну и кривошипу вала двигателя. Посредине своей длины балансир с помощью шарнира закрепляется на опорной стойке, и, когда шатунно-кривошипный механизм приводится в действие, он начинает качаться, а ударная штанга
Рисунок 18
с долотом — «клевать» забой скважины (все та же насосная качалка, или колодезный журавель). Вместо каната для подвески ударного инструмента иногда используются буровые штанги — тогда бурение называют ударно-штанговым.
Бурение скважины трубчатого колодца вручную выполняют с помощью бура и специального бурового оборудования и инструмента.
Для устройства трубчатых колодцев необходимы копер (тренога или вышка), инструменты, трубы, фильтры и т. д.
Копры, треноги (рисунок 18) или вышки состоят из трех бревен диаметром от 13 до 18 см в тонком конце (в отрезе), длиной 8 —9 м. Бревна должны быть прямыми и без сучков. Для скважин большого диаметра копер можно изготовить из четырех ног. Расстояние между ногами берут не менее 2 м. Концы ног заглубляют в землю.
Высота копра в основном зависит от длины обсадных труб, глубины бурения и т. д. Вверху тонкие концы копра скрепляют шкворнем с головкой и гайкой диаметром не менее 35 мм. К шкворню крепят серьгу для канатного однороликового блока.
На высоте 2,5 — 3 м от земли на поперечинах треноги делают настил из 50 — 60-миллиметровых досок, на которых во время бурения будут находиться рабочие. Вместо настила можно крепить длинными гвоздями или скобами перекладины для подъема рабочих к верху треноги. Между двумя ногами копра крепят ворот, который необходим для подъема и опускания труб и штанг.
Для подъема труб, сильно удерживаемых породой, применяют балансиры, т. е. рычаги с прикрепленным к ним через блок буровым канатом. Балансир можно также использовать при ударном бурении.
Поднимать или просто отрывать от породы трубы рекомендуется двумя или тремя рычагами, подставляя под них козелки. На трубе для упора рычагов крепят хомут. Переставляя хомут, поднимают трубу.
Для свинчивания и развинчивания труб (т. е. колонны из труб) применяют цепные ключи разных размеров.
Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр, длину и массу, применяют его для бурения различных пород. Весь буровой инструмент имеет верхнюю головку с конусной резьбой, которую легко завертывать.
Буровые ложки используют для бурения скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах. Ложку изготовляют из листовой стали или стальных труб и обязательно закаливают. Чаще всего применяют ложки с лезвием и змеевиком.
Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали равен диаметру змеевика. Закаливают змеевик на высоту спирали. При бурении сухих пород ложками или змеевиками перед спуском инструмента в скважину вливают по 1 л воды на каждый прием. Вода как бы смазывает и облегчает вращение инструмента в скважине.
Долота применяют для ударного бурения в твердых породах. Бывают разного вида и названий — зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Они состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижнюю кромку называют лезвием. Выковывают из цельного куска крепкой стали и закаливают. Во время работы для округления ствола скважины долота необходимо поворачивать на угол 15 — 20° после каждого удара. Долото над забоем поднимают а зависимости от породы в среднем на 300 — 500 мм. Масса инструмента должна быть равной 1—2 кг на 1 линейный миллиметр лезвия плоского долота.
Желонки бывают простые и поршневые. Служат главным образом для извлечения из скважины ударным способом пробуренной породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонок изготовляют из обсадной или газовой трубы длиной 2—3 м. Вверху имеется резьба и вилка для крепления к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4 — 6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.
Штанги — стальные трубы особого проката с утолщенными стенками вообще и особенно на концах. Соединяют между собой стальными муфтами. К штангам крепят инструмент для выполнения вращательного или ударного бурения. Трубы должны быть очень прочными на сжатие, растяжение, скручивание. Нормальная длина штанг — 3 м,
но бывают короткие штанги длиной 1,1,5, 2 м. Штанти, соединенные вместе, называются колонной.
При забуривании труб в породу применяют башмаки, выполненные в виде муфт с нижней зубчатой или гладкой режущей кромкой.
Зубчатый башмак применяют для вращательного бурения твердых пород.
Буровые ложки, змеевики и желонки необходимо изготовлять определенной длины. Это объясняется тем, что в процессе бурения операции чередуются: опускают инструмент, бурят и извлекают его из скважины, очищают от породы, обратно вставляют, бурят, извлекают, очищают и т.д. Это отнимает много времени. При коротких инструментах время, затрачиваемое на выполнение операции, увеличивается в 2—3 раза.
Для бурения небольших по диаметру скважин глубиной до 30 м можно применять обычные стальные газовые трубы или водопроводные, которые скрепляют между собой в колонны стальными муфтами. Длина муфт должна равняться двойному диаметру трубы.
Обсадные трубы для среднего и глубокого бурения изготовляют из различной по качеству стали, они должны быть совершенно ровными и без вмятин. Служат для предотвращения обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых породах, а также для изоляции водоносных горизонтов с непригодной для употребления водой. Применяют для ударного и вращательного бурения. Соединяют между собой стальными муфтами.
Фильтры применяют для фильтрования воды, поступающей к насосу. Они бывают разных конструкций и длины. Изготовляют из меди или нержавеющих материалов, гравия и т. д. Основой большинства типов фильтров является каркас. Это может быть либо фильтровая труба с щелями или круглыми отверстиями, либо цилиндрический стержневой корпус, изготовленный из металлических прутков или толстой проволоки. Каркас — это скелет, на него надевается «платье» из фильтрующего материала, который и служит для процеживания воды
Дырчатый фильтр без сетки — стальная перфорированная труба с круглыми отверстиями диаметром 10 — 20 мм, просверленными в шахматном порядке, общая площадь фильтра должна составлять примерно 20 — 25% от общей поверхности трубы. Устанавливают в неустойчивых скальных или крупноблочных рыхлых породах. Трубы берут диаметром 76, 102, 152 мм, соответственно с отверстиями диаметром 12, 16, 18 мм, с расстоянием между ними 30, 35, 40 мм.
Стальной щелевой фильтр — стальная труба, на которой прорезают в шахматном порядке прямоугольные отверстия (щели) шириной от 1,5 до 3 мм, длиной от 26 до 100 мм.
Фильтр с проволочной обмоткой — перфорированная труба с приваренной по длине опорной проволокой диаметром 3 — 4 мм, на которую навивают стальную проволоку толщиной от 1,5 до 2 мм так, чтобы между витками не было просветов. Все крепят сваркой. Таким образом между трубой и обмоткой остается пространство, равное толщине опорной проволоки.
Сетчатый фильтр — перфорированная труба с опорной латунной проволокой диаметром 2,5 — 3 мм, поверх которой закрепляют сетку. Опорную проволоку навивают на трубку по спирали через 15 — 30 мм виток от витка. Все крепят отдельными точками чеканкой. Сетка из красной меди бывает с отверстиями от 0,10 до 0,50 мм, ходовой размер — 0,25 мм. Отверстия должны быть в 2 раза меньше диаметра песчинок.
Гравийные фильтры различают двух типов. Первый применяют в скважинах без обсадных труб — просто засыпают гравий в скважину после ее устройства.
Второй тип гравийного засыпного фильтра более трудоемок по устройству. Для его образования необходимо, чтобы диаметр каркаса фильтра был меньше диаметра обсадной трубы. Это позволяет в затрубное пространство между ними засыпать сверху гравий и песок, которые и составляют тело фильтра. После засыпки фильтрового материала обсадная труба поднимается вверх, и окружающий скважину естественный грунт водоносного пласта прижимает гравийный фильтр к каркасу. Зерно гравия берут в 10 —12 раз крупнее диаметра водоносного песка. Вместо засыпки нередко применяют кожуховые или корзинчатые гравийные фильтры, которые представляют собой кольцевые сетки-корзины с заранее насыпанным в них гравием. Кроме этого, для фильтров скважин все больше применяют новые фильтрующие материалы: полимерные, стекловолокнистые, из пористой керамики, пористого бетона и т. д.
Диаметр фильтров берут таким, чтобы они могли свободно опускаться в обсадную трубу или пробуренную скважину без обсадной трубы.
Бурение скважины
При штанговом ударно-вращательном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм ведут работу с треногой. Работу могут выполнять три-четыре человека.
Техника бурения состоит в том, что прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, вынимают или извлекают колонну с инструментом при помощи лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м. В процессе бурения через каждые 500 — 700 мм углубления инструмента в породу его извлекают для очистки. Таким образом бурят скважину до конца и, если требуется, ставят обсадные трубы.
При бурении штангу с инструментом или обсадную трубу направляют в скважину строго вертикально. Первую стадию бурения называют забуриванием. При этом обычно двое вращают бур, а третий проверяет веском его вертикальность.
В устойчивой породе скважину можно пробурить на всю глубину без обсадки или на всю длину обсадной трубы.
В неустойчивых породах сначала пробуривают начальную скважину глубиной 1 м или больше (это лучше), опускают туда обсадную трубу с башмаком, завертывая или
забивая ее. Для завертывания на трубе крепят хомут на высоте 1 — 1,5 м от поверхности земли. Бурение выполняют небольшими толчками, вращая трубу или бур по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает скважину, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то ее сначала вращают против часовой стрелки, затем по ее ходу. По мере заполнения скважины породой прекращается осадка трубы. Скважину приходится очищать от породы желонкой.
В дальнейшем буровым инструментом работают внутри обсадных труб, чередуя операции; сначала бурят, затем извлекают инструмент, очищают его от породы, потом вставляют в трубу, бурят, извлекают, очищают от породы и т. д.
До забуривания на штанге делают отметку мелом на высоте 500 — 700 мм от настила. Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. Затем инструмент вынимают со штангой из скважины, очищают от породы, вставляют обратно в скважину, делают отметку мелом, и процесс повторяют. По мере углубления инструмента в породу хомут переставляют так, чтобы он был от настила на высоте 1 — 1,5 м. Наращивают штанги по мере необходимости.
Работу в обсадных трубах ведут, пока они не войдут в нижележащие водоупорные породы.
В зависимости от породы приходится частично или полностью извлекать из скважины стальные обсадные трубы, особенно после установки фильтра и его обнажения. До установки фильтра забой хорошо очищают желонкой. Измеряют глубину скважины от настила до забоя. Фильтр опускают на колонне штанг или водоподъемных труб. Обнажают его на общую высоту отстойника фильтра, поднимая обсадные трубы. Фильтр должен опускаться свободно, без вращения. Поскольку фильтр, и особенно башмак обсадной колонны, уже трубы, то между фильтром и башмаком остается пространство, которое рекомендуется заполнять однородным чистым крупным песком или мелким гравием. По ходу засыпки обсадные трубы поднимают на высоту фильтра. Засыпка дополнительно фильтрует воду.
Абиссинкий колодец
В местах, где водоносный пласт состоит из рыхлых зернистых пород (песок, мелкий гравий) (рисунок 19 а, 6), а вышележащие породы тоже не слишком тверды и не содержат большого количества валунов (рисунок 19 а, 5) можно устроить забивной колодец или так называемый «Абиссинский колодец» (рисунок 19 а).
Главная часть колодца — наконечник из газовой трубы с фильтром (2), снабженный на конце копьевидным утолщением (1). Еще для устройства колодца необходимы копер (легкий треножник) и баба. В месте устройства трубного колодца устанавливают треножник, навинчивают наконечник на газовую трубу (3), на которую надевают бабу, и бабой заколачивают трубу в землю. Затем навинчивают ручной насос (4). Можно даже обой-
Рисунок 19
тись без копра (рисунок 19 б). В открытую яму глубиной около 1 м закапывают трубу (б) с фильтром (7), по которой на веревках (3), перекинутых через блоки (1, 2), может двигаться баба (4) массой 25 — 30 кг. Она ударяет по укрепленному ниже стальному хомуту-подбабку (3) и загоняет трубу в грунт.
По мере заглубления колодца бабу и подбабок передвигают вверх по трубе, а на нее навинчивают следующую и т. д. Время от времени проверяют, не появилась ли вода в трубе, опуская в нее на шнуре небольшую тонкую трубку, которая при соприкосновении с водой издает характерный хлопок.
Колодец заглубляют до тех пор, пока уровень воды в трубе не установится на 0,5 — 1 м выше верхнего края фильтра.
Наиболее важной, фактически решающей частью водозаборной скважины является ее фильтр. От времени фильтр может засориться, и его приходится промывать, извлекая из скважины или обсадных труб. Сетчатый фильтр способен прослужить от 3 до 10 лет,
глиняный замок атмосферные
Рисунок 20
после чего он засоряется (дебит скважины при этом резко уменьшается) и нуждается в чистке. Такой фильтр можно очистить при помощи насоса, который, создавая в скважине давление, проталкивает воду обратным током через фильтр, таким образом удаляя с него грязь. После очистки фильтр может прослужить еще несколько лет, после чего процедуру чистки придется повторить.
Однако, если в воде содержатся агрессивные соединения, фильтр может полностью выйти из строя лет через пять, скважина заилится и придется бурить новую.
Но закупорка фильтров происходит не только песком и илом. В воде всегда, в большем или меньшем количестве, содержится растворенный кислород. Из-за него (а также азота, хлора, калия, магния и прочих элементов и их соединений) фильтры скважин часто не выдерживают и двух-трех лет эксплуатации — проволока и стержни ржавеют, становятся тонкими и прорываются.
Окислительно-восстановительные реакции, с одной стороны, разрушают фильтры, а с другой — приводят к закупориванию его водоприемных отверстий. Продукты распада — окиси, соли постоянно откладываются на поверхности фильтров. К ним неизбежно присоединяются глинистые частицы, выпадающие из воды, обволакивающие малейшие неровности.
Не отстают от них и различные водные бактерии, которые тоже стараются зацепиться за проволоку фильтров и разрастаются в целые колонии.
Все это вместе часто образует плотную и толстую пленку, иногда почти полностью закупоривающую водоприемную поверхность скважин.
С закупоркой фильтров ведут борьбу химическими, механическими и физическими методами. Например, промывают их 10—15%-ным раствором соляной кислоты, которую под давлением закачивают в скважину. Раствор соляной кислоты растворяет соли, наросшие на фильтре, и вымывает их на поверхность.
Механический способ предусматривает очистку фильтров различными проволочными щетками, «ершами», скребками, которыми обычно чистят трубы вообще. Сюда же следует отнести и гидродинамический способ: на поверхность воды в скважине сбрасывают тяжелую цилиндрическую болванку, ударная волна через воду передается на поверхность фильтра и сотрясает слои засорения, который откалывается, как штукатурка со стены.
Очень часто для очистки фильтров водяных скважин применяют так называемое торпедирование. Роль торпеды играет простой детонирующий шнур или небольшой пороховой заряд-хлопушка. Взрывная волна передается через воду фильтру, и он очищается.
Проник в область очистки скважин и такой универсальный очиститель, как ультразвук. Он снимает накипь в паровых котлах и паропроводах, очищает турбины электростанций и даже стирает белье. Сегодня ультразвук начинает успешно применяться и для очистки фильтров водяных скважин.
Вода из песчаной скважины чище, чем колодезная. Тем не менее песчаный водоносный слой имеет связь с поверхностными водами, поэтому в нем может содержаться целый букет разных примесей, способных сделать воду непригодной для питья.
Преимущества «песчаной» скважины (трубчатого колодца):
■ нет бумажной волокиты при устройстве колодца;
• быстрое изготовление скважины;
■ относительно низкая стоимость бурения.
Недостатки «песчаной» скважины (трубчатого колодца):
■ для бурения необходима специальная техника;
• возможность загрязнения поверхностными водами;
■ с первого раза вода может быть не найдена;
■ зависимость от колебаний уровня грунтовых вод;
■ относительно малая долговечность;
Оголовок колодца, шахтного или трубчатого, необходимо обустроить. Для скважин-ных колодцев — это установка кессонов (приямков), для шахтных — устройство колодезных домиков. А также, как уже упоминалось выше, вокруг колодца необходимо выполнить отмостку и устроить глиняный замок.
колодцев
Глиняный замок
Что такое глиняный замок? Это сооружение вокруг колодца из хорошо промятой и тщательно утрамбованной глины или жирного суглинка глубиной 2 м и шириной 1 м. Из определения понятно, что глину надо не просто уплотнять (ногами или даже трамбовкой из бревна), а именно мять. Только мятая и утрамбованная глина является водоупорной.
Глиняный замок вокруг колодца достаточно надежная изоляция, предотвращающая попадание загрязненной воды (верховодки) через стенки шахты в колодец. Если колодец глубокий, то отсутствие глиняного замка не отразится на качестве воды, если неглубокий, то обязательно рекомендуется сделать замок.
Глиняный замок устраивают следующим образом: вокруг колодца на глубину 2—2,5 м и на ширину 0,5 — 1 м откапывается земля и образовавшееся пространство максимально плотно засыпается глиной до поверхности земли. Так как в течение первого года вокруг внешних стен колодца происходит обсыпка и уплотнение почвы, то сразу после того как вырыт колодец делать глиняный замок не рекомендуется. В течение полугода-года на поверхности вокруг колец колодца образуется пространство — пустоты, неровности, которые возможно будет заполнить благодаря замку вокруг колодца. Помещаемую глину вокруг колодца требуется тщательно уплотнять.
Отмостка
Отмостка вокруг колодца. Отмостка делается для того, чтобы около колодца скапливалось как можно меньше атмосферной воды.
В первые годы (1—3 года) после постройки колодца почти всегда наблюдается усадка грунта по периметру колодезных колец, а также иногда небольшая подвижка верхних колец в горизонтальном направлении. Рекомендуется в этот период подсыпку выполнять песком. После завершения этих процессов необходимо произвести работы по обустройству отмостки на расстоянии от 1,3 до 2,5 м по периметру колодца и работы по во-доотведению поверхностных (дождевых или талых вод) от шахты колодца.
Отмостку можно изготовить из любых штучных элементов (плитка, камень, бетонные плиты и т. д.) или залить бетоном, асфальтом и т. п. Отмостку лучше укладывать на слой 20 — 25 см жирной мятой глины (кроме мест с пученистыми грунтами) с уклоном в сторону от колодца или (что лучше) на гидроизоляционный материал (например, пленку гидроизоляции). Рекомендуется исключить жесткую связь (сцепление) отмостки с верхним кольцом. Это позволит исключить влияние пучения или просадки грунта на отмостку и как следствие уменьшит вероятность ее разрушения или отрыва верхнего кольца от нижнего с образованием щели, через которую в колодец проникают поверх-
50 ^-v^-^-^^-. Водоснабжение загородного дома -:@=@=юД9£:-L-
ностные воды. (Пучение грунта — это сильное увеличение глинистых грунтов в объеме при промерзании или увлажнении, так называемое зимнее и весеннее пучение).
Бетонная отмостка
Бетонная отмостка выполняется следующим образом. Вокруг колодца выкапывается траншея. Ее дно засыпается слоем глины или песка толщиной 150 мм и качественно утрамбовывается. Сверху укладывается слой щебня толщиной 50—100 мм.
На него укладывается несколько слоев рубероида. Сооружается опалубка, выполняется армирование, укладывается слой бетона толщиной 50 —100 мм, с деформационными швами к границам объекта, и уклоном от колодца на 3 — 5 градусов.
Отмостка из бетонных плит
Поверх глиняного замка размещается влагонепроницаемый материал — рубероид или гравий (с уклоном по направлению от колодца). Далее укладываются плиты на расстояние около 2,5 м по периметру колодца. Швы между плитами заделывают цементом, затем выполняется бетонная стяжка. Спустя трое суток можно спокойно ходить по от-мостке.
Бетонные и железобетонные отмостки, несмотря на кажущуюся прочность и твердость, как правило, быстро стареют, на них образуются трещины и сколы, через которые поверхностные воды могут проникать в колодец.
В большинстве случаев через несколько лет эти отмостки приобретают неряшливый вид и требуют ремонта. Следует упомянуть, что железобетонная отмостка является более прочной, чем просто бетонная.
Мягкая отмостка
В настоящее время все чаще применяется мягкая отмостка для обустройства колодцев. Мягкая отмостка — это создание вокруг колодца конструкции, состоящей из гидроизолирующей пленки, песка и декоративного покрытия для отвода поверхностной ливневой и талой воды на безопасное расстояние. Ширина мягкой отмостки обычно не менее 1,2 м.
Для строительства мягкой отмостки необходимо снять плодородный слой вокруг колодца на ширину гидроизоляции. Укладывать гидроизоляцию нужно на грунт ненарушенной структуры.
Гидроизоляция заводится на верхнее кольцо и прижимается или фиксируется к нему. Обычно для этого используют ленту из металла, которой и прижимают гидроизоляцию к кольцу. Саму полосу, через гидроизоляцию, крепят к кольцу шурупами/винтами в дюбели.
Так же можно упростить задачу, прикрепив гидроизоляцию к кольцу с помощью двухстороннего скотча под пленку или обычным на пленку с последующим прижатием ее к кольцу декоративным слоем (плиткой, отделочным камнем, гравием, газоном и т. д.).
Крайне важно сделать нахлест или складку полотна гидроизоляции в месте перехода ее из вертикального направления в горизонтальное. Это позволит гидроизоляции компенсировать просадку и смещение грунта в основании без разрушений и повреждений. Гидроизолирующая пленка надежно и гарантированно препятствует проникновению поверхностных вод к стенкам колодца. Поверх мягкой отмостки можно сделать любое декоративное покрытие: уложить гравий, щебень, морской камень, плитку и т. п., а можно разбить газон или сделать настил из досок.
Стоимость мягкой отмостки невысокая, а срок службы качественной гидроизолирующей пленки соответствует сроку службы каменных домов, а это не менее 80 — 100 лет.
Благодаря наклону и искусственному покрову территории вокруг колодца вода отводится от колодца. Водоотведение поверхностных (дождевых, талых) вод можно выполнить обыкновенными канавками или красиво обыгранными, организованными водотоками с прудиками и фонтанами.
Надколодезный домик
Колодец необходимо защищать от попадания в него атмосферных осадков, пыли, листьев и веток, насекомых, млекопитающих, животных и т. п., то есть колодец должен быть закрыт крышкой. Для содержания колодца в хорошем состоянии рекомендуется брать воду постоянным ведром, так называемым общественным ведром.Ведро прикрепляют веревкой, канатом, тросом, цепью. Ведро должно быть изолировано от попадания пыли и грязи и подвешено на крюк.
Чтобы было куда поставить пустое ведро или ведро с водой, по верху оголовка желательно укрепить одну-две широкие доски или сделать скамью, на которую можно поставить ведро.
Чтобы ведро, попадая в воду, не плавало, а опускалось вниз и набирало воду, рекомендуется к ручке ведра прикрепить цепь длиной 150 — 250 мм. Цепь опрокидывает ведро и ведро опускается в воду.
Чтобы достать воду из неглубокого колодца можно устроить водоподъемник «журавль» (рисунок 21). Колодец-журавль устроен очень просто. Надевают на крючок ведро и, перебирая руками шест, вытягивают воду из колодца.
Чтобы соблюсти все санитарно-гигиенические требования ухода за колодцем оптимальным решением является установка надколодезного домика. Надземная конструкция колодца сегодня может быть выполнена на любой вкус и цвет — от классического домика до домика в виде экзотичной постройки.
При желании надколодезный домик можно изготовить самостоятельно:
Основание из бруса 100x100—1 шт.
Рисунок 21
Порядок сборки надколодезного домика
Сборку желательно производить вдвоем, установив основание (1) на колодезное кольцо.
Установить на основание (1) левую боковину (2) прибить гвоздями длиной J00 мм, при этом боковина должна быть перпендикулярна плоскости основания.
Установить на основание (1) правую боковину (3) прибить гвоздями длиной 100 мм. Установить связь (4), прибить гвоздями длиной 50 мм к левой и правой боковине. Установить ворот (5) в отверстия в боковинах.
Установить верхнюю часть правой боковины (6), прибить гвоздями длиной 50 мм к правой боковине (3).
Установить задний скат крыши (7), прибить гвоздями длиной 50 мм к связи (4), основанию (1) и боковинам (2, 3).
Установить передний скат крыши (8) прибить гвоздями длиной 50 мм к связи (4), основанию (1) и боковинам (2, 3).
Разрезать транспортировочную связь в дверном проеме.
Дезинфекция и очистка колодца
Не реже двух раз в год колодец необходимо осматривать и по необходимости очищать. Для осмотра лучше использовать электролампу в стеклянном колпаке на длинном шнуре, можно использовать и электрический фонарь сильного свечения, а можно использовать и так называемый солнечный зайчик. Последний способ очень прост, для этого рано утром или вечером, когда солнце стоит низко на горизонте надо взять стекло или зеркало размером приблизительно 200x300 мм и направлять лучи солнца так, чтобы они отражались от стекла и попадали на дно.
При обнаружении постороннего предмета необходимо сразу его удалить. Для этого в зависимости от глубины колодца можно использовать шест или веревку с крючком или сеткой на конце.
Если в колодец попали мышь, птица, кошка или др., то воду надо полностью откачать или вычерпать, спуститься на дно колодца по веревочной лестнице, очистить дно колодца от посторонних предметов, ила и удалить намытый песок.Так же очистить стенки колец при помощи веника (щетки) от пыли, грязи, слизи й т. д. Весь мусор поднять сеткой из колодца на поверхность и утилизировать его на расстоянии не менее 20 м от колодца (закопать в грунт). Стенки колодца, находящиеся под водой можно обработать веником или метлой прямо в воде, затем удалить эту воду ведрами или насосом (лучше дренажным). Метлу применяют из свежих и чистых березовых веток без листьев. Если налет не удаляется метлой, то его соскабливают стальной щеткой или любой острой железкой. После этого стенки колодца желательно промыть водой два раза.
После выполнения всех операций по очистке колодца его дезинфицируют. Для дезинфекции следует определить объем воды в колодце. Если колодец построен из колодезных колец с внутренним диаметром 1 м и высотой 0,9 м, то в одном кольце содержится 0,7 куб. м или 0,7 т (700 л) воды. Зная количество колец, заполненных водой, можно установить количество воды находящейся в колодце. В общем, для определения количества воды в колодце надо площадь зеркала воды умножить на высоту водяного столба в колодце. Не забывайте все размеры учитывать в общих единицах, например, если это будут метры, тогда количество воды вы определите в тоннах. Напомним, что 1 л воды весит 1 кг.
Перед дезинфекцией, если колодец успел наполниться, желательно откачать воду из колодца и протереть или обильно обрызгать стенки раствором хлорной извести. Делают это с помощью кисти, но можно использовать швабру или тряпку, навернутую на палку. Для приготовления такого раствора 10 — 20 мг сухой хлорной извести разводят в 1 кг (1 л) воды. Расход раствора — 0,5 л на 1 кв. м стен колодца.
Дезинфицирующий раствор готовят так. Берут чистую посуду, вливают в нее нужное количество воды, но обязательно холодной (от теплой воды из извести быстро улетучивается хлор). В воду насыпают хлорную известь в нужном количестве, плотно закрывают посуду
54 Водоснабжение загородного дома -:@=@=@=@:---
крышкой, чтобы из нее не улетучивался хлор, и перемешивают смесь. Дают возможность извести полностью загаситься и оставляют смесь на некоторое время для отстоя. Затем отстоявшийся, без мути, верхний слой хлорированной воды сливают в другую посуду.
Следует заметить, что в хлорной извести содержится только 20% хлора и поэтому ее требуется в 5 раз больше, чем при использовании чистого хлора.
После того как колодец вновь наполнился водой, в него вносят хлоросодержащий препарат из расчета 100 — 150 г активного хлора на 1 куб. м воды в колодце. Воду в колодце тщательно перемешивают шестом или ведрами, которыми сначала забирают из колодца воду, а затем снова выливают ее в колодец. Ведро с водой следует поднимать до самого оголовка, а затем с силой выливать ее. От сильного вливания воды она хорошо перемешивается. Поступают и так. Забирают ведром воду, поднимают его от уровня воды на 20 — 30 см и тут же свободно опускают ведро в колодец, вода в котором взмучивается и хорошо перемешивается.
После многократного перемешивания воду в колодце оставляют в покое на 10 —12 часов или на сутки. Оголовок надо накрыть щитом и плотным полотном, чтобы запах хлора не улетучивался. Повторную дезинфекцию рекомендуется выполнить на второй день точно в такой же последовательности, приготовив для этого свежую порцию раствора. Брать в это время воду из колодца и пользоваться ею категорически запрещается. После повторной дезинфекции воду из колодца полностью выкачивают. Эту операцию повторяют до тех пор, пока запах хлора от воды совершенно не исчезнет. При этом стенки колодца надо обмыть чистой водой. Но и после этого воду из колодца желательно первое время (примерно неделю) пить кипяченую.
После дезинфекции рекомендуется сделать анализ воды.
Техника безопасности при устройстве колодца и при проведении его очистки
При выполнении работ, связанных с необходимостью спуска людей в шахту колодца, следует соблюдать правила безопасности проведения глубинных работ.
В зависимости от глубины колодца туда можно спуститься по лестнице, веревке или с помощью простейшего механизма, но обязательно имея страховку и страхующих в количестве не менее двух человек.
До опускания людей в любой колодец всегда проверяйте его загазованность. Для этого опустите туда зажженную свечу. Если свеча горит нормальным пламенем то, скорее всего, газа нет, если же пламя изменяет свою форму (например, в факел), то газ имеется в каком-то количестве, а если гаснет — газа много.
Помните: загазованный колодец — смертельная опасность для людей, находящихся в нем!
Газ из колодца можно удалить следующими способами:
Так называемое «вымахивание» — заключается в многократном опускании и поднимании большого пука соломы, травы или деревца в диаметре, близком к внутреннему диаметру колодца. После этого рекомендуется опустить в колодец горящий пук соломы, чтобы полностью удалить остатки газа.
Пустой бадьей, накрытой плотной тканью (брезентом, рогожей). Бадью многократно (в течение 10 — 15 минут) опускают на веревке до самого дна колодца и вынимают, открывая ткань, как бы выпуская газ.
Выветривание — с помощью вентилятора (пылесоса);
Использование печки-«буржуйки» — со дна шахты колодца выводят трубу из кровельного железа диаметром не менее 100 мм, через колено из такой же стали делают ввод в поддувало печки. Во время топки печи газ из колодца по трубе будет удаляться посредством тяги. Причем это можно делать и во время нахождения людей в колодце.
Во время работы в колодце при любом изменении самочувствия (слезливость глаз, легкий приступ кашля, зевота, головокружение и т. п.) необходимо немедленно покинуть колодец по лестнице или веревке с узлами, которые никогда не должны убираться из него при нахождении в колодце людей. Никогда нельзя снимать страхующий пояс или веревку, с помощью которых человека могут поднять из колодца.
При дезинфекции колодца хлоркой используются средства индивидуальной защиты (респиратор, защитные очки) — что предохранит органы дыхания и зрения от воздействия едкого запаха и испарений хлора.
Во время строительства шахтного колодца следует собдюдать такие правила:
■ При подъеме ведра с грунтом со дна шахты колодца, старайтесь находиться не по центру колодца — прижмитесь к стенке, так как в случае обрыва ведра находясь по центру колодца, вы можете получить серьезную травму головы.
■ Опасно опускаться в шахту колодца, если ж/б кольца не скреплены между собой соединительными скобами, так как при подвижке грунта, кольца могут сместиться и перекрыть выход со дна колодца, что может привести к трагическому исходу.
Устройство автономного водоснабжения
Когда на участке выкопан колодец или пробурена скважина, необходимо подать воду в дом и для других необходимых нужд. Чтобы обеспечить качественное водоснабжение загородного дома необходимо произвести ряд работ:
■установить кессон (металлическая или пластиковая емкость вместимостью около 1500 л, располагается над скважиной под землей);
■ смонтировать погружной (скважинный) насос, параметры которого определяются, основываясь на паспорте пробуренной скважины;
■установить накопительнуюя емкость (гидроаккумулятор, гидробак) непосредственно в доме или в приямке (кессоне). Из накопительной емкости вода под давлением подается к точкам водозабора;
■ подключить автоматическую систему подачи воды;
■ установить фильтр механической очистки, фильтр для удаления железа, фильтр-умягчитель;
■ выполнить обустройство внутренней и внешней канализации, которая должна включать в себя ступени механической, биохимической и бактериальной очистки стоков и должна располагаться не ближе чем за 15 м от дома.
Индивидуальное водоснабжение — это небольшая автономная система предназначенная для малого количества потребителей.
Если рассматривать стандартный вариант индивидуального водоснабжения, то все системы состоят из ряда одинаковых элементов: это, прежде всего, водоподъемная установка (насос), желательно — накопительный бак и фильтрационная станция и, конечно, трубопроводы и смесительная, запорная и регулирующая арматура. Принцип действия такой системы прост: когда открывается кран — в системе падает напор. Встроенная в насос автоматика включает его при падении давления в системе ниже обусловленного характеристиками агрегата. Главная часть системы, ее «сердце» — это водоподъемное устройство. Без него вода в дом не попадет. Если воду доставать придется из колодца, то первое, что приходит в голову — ведро на веревке. Как говорится, дешево и сердито. Более цивилизованный вариант — ручной насос. Наиболее современные модели ручных насосов представляют
Устройство автономного водоснабжения 57 -----:@=@=@=@:—
собой механизм, внешне напоминающий хорошо всем знакомую колонку. К всасывающему патрубку такого насоса присоединяется труба (шланг) с обратным клапаном на конце, которая опускается в колодец. К напорному патрубку также подсоединяется труба (шланг), или же под патрубок, который имеет вид «гуська», просто подставляется емкость для заполнения водой. Обычно такие насосы могут поднять воду с глубины до 8 м, реже — до 15 м.
Брать воду из колодца можно при помощи самовсасывающего поверхностного насоса, что позволяет автоматизировать процесс подачи воды. А также можно использовать небольшую насоснук} станцию, которая представляет собой смонтированные на одном основании насос и небольшой, литров на 20—50, бак мембранного типа. Такие насосные станции устанавливаются на поверхности (в доме) и соединяются с источником воды трубопроводом (заметим, что длина трубопровода не должна превышать 200—300 м, из-за потерь напора по длине). Они могут доставить воду из источника глубиной не более 8 м. Причем следует иметь в виду, что чем длиннее всасывающий трубопровод, тем меньше возможная глубина всасывания. Для удобства водоснабжения насосные станции могут комплектоваться реле управления и встроенными системами защиты от сухого хода и перегрева. Реле давления срабатывает в случае падения давления в сети и включает насос, напорный бак позволяет исключить частые включения-выключения (перегрузку) электродвигателя и предохраняет систему от гидроударов, которые, во-первых, вызывают шум в трубах, а, во-вторых, в некоторых случаях способны даже повредить элементы системы.
Для поднятия воды из мелкой скважины также можно использовать ручной насос и насосную станцию, если только позволяет уровень воды в скважине. Если динамический уровеньводы в скважине или колодце чуть больше, чем 8 м, можно использовать насосы с эжекторами — специальними гидравлическими устройствами, благодаря которым подъем воды осуществляется за счет передачи кинетической энергии от одной среды, которая движется с большой скоростью, к другой среде. Эжекторные насосы создают сильный шум, поэтому при использовании их для водоснабжения коттеджа они обычно устанавливаются вне пределов жилого дома (в приямке скважины).
В артезианских скважинах, в основном, используются погружные насосы, хотя они могут применяться и в глубоких колодцах. Самый распространенный и удобный вариант — это полностью автоматизированная система «погружной насос — гидропневматический бак».
В общем, по своим возможностям и областям применения все насосы делятся на две большие группы — погружные (с глубиной подъема воды свыше 8 м) и поверхностные (глубина подъема воды до 8 м).
К погружным насосам применяются очень строгие требования по надежности. Поскольку вода часто содержит взвеси песка, обладающего сильными абразивными свойствами, погружной скважинный насос обязан быть выполненным из высококачественной нержавеющей стали и современных композитных материалов. Кроме того,
скважинные насосы бывают разных размеров (подбор осуществляется по диаметру обсадных труб скважины). В принципе, существуют универсальные трехдюймовые погружные насосы, которые подходят для скважин разного диаметра. Основной проблемой при эксплуатации погружных насосов является их относительная чувствительность к перепадам напряжения, довольно частым в загородных электросетях. Максимальное отклонение от нормы для большинства таких механизмов не должно превышать 5% порога. Еще одной проблемой является так называемый «сухой ход» — ситуация, когда вода, по какой-то причине не поступает в насос. Это чревато серьезной поломкой — при отсутствии воды могут выйти из строя трущиеся без смазки детали ротора насоса. Поэтому необходимо подбирать насос с защитой от сухого хода, перегрева, обратным клапаном, встроенным стабилизатором напряжения, а также оборудованный системой плавного пуска, исключающей скачок тока в момент пуска, не допуская тем самым перегрева мотора.
Поверхностные насосы также должны быть устойчивы к воздействию песка и прочих взвесей, а значит, корпус и крыльчатка насоса должны быть выполненными из соответствующих материалов. Вообще, все детали подобных механизмов должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов, так как перекачиваемая вода зачастую содержит агрессивные химические вещества. При всей простоте и достоинствах, поверхностные насосы обладают одним явным недостатком — они довольно шумны. Поэтому, подобные станции стоит размещать в специально оборудованных технических или подсобных помещениях, хорошо утепленных, чтобы избежать их замерзания. Все подобные насосы должны обязательно снабжаться обратным клапаном на линии всасывания, во избежание гидроударов.
Перед приобретением насоса надо узнать его производительность, т. е. сколько воды данный насос может перегнать за 1 час. Кроме того, важным показателем насоса является его напор, т. е. на какую высоту он может поднять воду. При этом надо учесть глубину нахождения воды в колодце или в открытом источнике, а также то, на какую именно высоту нужно поднять воду. Ведь вода нужна не только на первом этаже вашего дома, но и на верхних. Кроме того, не забудьте учесть расстояние от источника воды до дома и наклон местности. Электронасос подключается с помощью кабеля. Прокладка кабеля может быть подземная или воздушная. Если прокладка воздушная, то необходимо обеспечить достаточную высоту над землей и удаление от веток деревьев.
Главное в том, чтобы производительность насоса с некоторым запасом перекрывала водопотребление. Если производительность насоса указана в техпаспорте агрегата, то высчитать водопотребление, можно суммируя расход воды в каждой точке водораз-бора. Нормальное водоснабжение загородного дома подразумевает наличие кранов в ванной и на кухне, отвод для душа, а так же не забудьте о поливе сада и огорода. Исходя из того, что в среднем при комфортном расходе воды в пиковое время, т. е. когда семья из 4-х человек находится дома, готовится еда, кто-то моется в ванной, из одного
Устройство автономного водоснабжения_:@z@z@z@: 59
крана в час должно вытекать 0,6 м3, то производительность насоса не должна быть менее 2—4 мэ/ч. Эта цифра представлена для водоснабжения коттеджа средних размеров, где помимо прочего есть стиральная и посудомоечная машины.
Пеед установкой насоса следует убедиться, что дебит колодца/скважины не меньше производительности насоса, иначе насосу нечего будет качать. Кроме того, необходимо соблюсти ряд простых условий.
Для скважинного насоса. Опустить насос в скважину при помощи троса. Ослабить трос и закрепить его в верхней части скважины. Запрещается использовать кабель электродвигателя для спуска насоса в скважину, всегда используйте трос. Установить защиту от работы всухую (если она не встроена в насос); опустить насос в скважину так, чтобы он был полностью погружен в воду; установить на оборудовании обратный клапан (если он не встроен в насос); убедиться в том, что давление в напорном баке составляет 0,9 давления включения; открыть вентиль напорного трубопровода; запустить насос и дать ему поработать некоторое время, чтобы удалить из системы воздух.
Для поверхностного насоса или станции. Установить на оборудовании приемный клапан; убедиться в том, что всасывающая линия полностью герметична; перед пуском заполнить водой насос и трубопровод; убедиться в том, что в напорном баке создано соответствующее давление, составляющее 0,9 от давления включения (если установлен напорный бак); с помощью реле давления (если оно есть) отрегулировать давление включения и выключения; запустить насос; следить, чтобы насос не «размораживался», то есть вода в теле насоса не должна замерзать — это чревато поломкой.
Принципиальная схема системы автономного водоснабжения загородного дома от скважины на рисунке 22.
Существует два вида систем, предназначенных для индивидуального водоснабжения:
■ система водоснабжения с применением мембранного бака (гидроаккумулятора);
■ система водоснабжения с применением накопительного бака.
Система водоснабжения с применением мембранного бака (гидроаккумулятора)
Такие системы (рисунок 23) чаще всего используются при индивидуальном строительстве (дома, дачи, коттеджи).
В скважину или колодец устанавливается насос, к насосу подключается трубопровод который прокладывается к дому, заводится в дом и подсоединяется к фильтрам очистки воды, от них к гидроаккамулятору (мембранному баку) и автоматическому реле поддержания давления, далее трубы разводятся по приборам системы водоснабжения дома, в том числе к водонагревателям.
1 Металлический колодец над устьем скважины (кессон)
2 Утеплительный люк
3 Погружной насос
4 Муфта комбинированная 0 40 мм
5 Напорний трубопровод 0 40 мм
6 Муфта комбинированная разъемная 0 40 мм
7 Обратный клапан
8 Сливной патрубок с шаровым краном
9 Бочат
10 Кран шаровый 0 32 мм
11 Муфта комбинированная разъемная 0 32 мм
12 Механический картриджный фильтр
13 Трубопровод к баку
14 Бак гидропневмоаккумулирующий
15 Реле давления
16 Манометр
17 Воздухоудалитель
18 Муфта подводного соединения кабеля
19 Крестовина
20 Пульт управления насосом
21 —22 Трос из нержавеющей стали, фиксатор троса
23 Автомат защиты
24 Оголовок скважины
забора воды в водопровод не попадет песок со дна колодца, и не повредит водозаборную станцию. Водопроводную трубу крепят к забитому в дно колодца металлическому штырю.
После того как водопроводная труба уложена, вокруг колодца необходимо сделать замок из глины толщиной не менее 50 см, расстояние от кольца — не менее 1,5 м.
Колодец можно накрыть железобетонной съемной крышкой, в которой обязательно нужно сделать отдушину, через которую колодец будет «дышать» (рисунок 16).
Если колодец находится на территории вашего земельного участка, то он должен быть закрыт, так как в открытый колодец могут попасть домашние животные, грызуны, пыль и прочие посторонние предметы, которые могут привести к загрязнению колодца.
Если колодец находится за границей вашего земельного участка, то следует сделать ограждение вокруг колодца в радиусе не менее 3 м.
Если вода в колодце непроточная или мало расходуется, то она застаивается. В этом случае воду необходимо откачивать. Кроме того, от застоявшейся воды может пахнуть сыростью, а это неприятно. В этом случае рекомендуем устроить вентиляционную трубу диаметром от 8 до 20 см такой длины, чтобы она не доходила до уровня зеркала воды на 15 — 20 см.
Над оголовком она должна возвышаться примерно на 1 м и закрываться флюгаркой и сеткой с мелкими ячейками, предохраняющей от попадания в нее насекомых и т. п.
Зимой на стенках некоторых колодцев образуется и нарастает лед. Он может повредить водопроводную сеть и оборудование.
Чтобы этого не происходило, оголовок и крышку колодца необходимо утеплить любым экологически чистым материалом и обсыпать снегом, тогда в колодце будет постоянная температура +6...+8 °С.
Если уровень воды в колодце высокий и все равно образуется корка льда, то необходимо прогреть колодец. Например, электрической лампочкой повешенной чуть выше корки льда или любым отопительным прибором.
Трубчатые буровые колодцы
Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов — скважин. Характерной особенностью трубчатых буровых колодцев является относительно малый диаметр и относительно большая длина водосборной части.
Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных, так и напорных подземных вод. И в том и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта — «совершенные колодцы» или заканчиваться в толще водоносного пласта — «несовершенные колодцы».
Буровые (скважинные) колодцы или так называемые «скважины на песок» практически можно сооружать повсюду, однако преимущественно в том случае, когда уровень
уровень воды
Рисунок 17. Схема песчаной скважины
40 Водоснабжение загородного дома -3§>=@=@=@=---
воды располагается не слишком глубоко. Колодец состоит из трубы, установленной в пробуренном отверстии, и трубчатого фильтра (рисунок 17).
Скважинный (буровой) колодец используется при небольших расходах воды. Приемная труба насоса или сам насос опускается непосредственно в трубчатый фильтр. Глубина таких скважин редко превышает 30 м. Воду из буровых колодцев подают насосами, что более гигиенично по сравнению с подъемом воды бадьей или ведром.
Верхняя часть скважины, называемая устьем колодца, должна быть защищена от загрязнений устройством оголовка, который одновременно служит и для монтажа водоподъемного оборудования. Оголовок трубчатого колодца должен быть выше поверхности земли на 0,8 —1,0 м, герметично закрыт крышкой, которую в любой нужный момент можно открыть. Шахту колодца оборудуют вентиляционной трубой высотой не менее 2 м от поверхности земли. Вокруг оголовка выполняют отмостку из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее двух метров с уклоном в сторону водоотводного лотка.
Строят буровые колодцы гораздо быстрее шахтных. Кроме этого, по стоимости они в 4 — 5 раз дешевле шахтных.
Скважину для трубчатого (бурового) колодца выполняют путем вращательного или ударного бурения, что зависит от породы (грунта). Специализированные организации для бурения скважин используют легкие буровые установки типа УГБ-1 ВС и ПБУ-1 (2), оснащенные шнеками, которые имеют вид рабочей части штопора.
Суть ударно-канатного бурения заключается в том, что горные породы в забое скважины разрушают ударным воздействием сбрасываемого сверху рабочего бурового инструмента. По форме он напоминает обычное плотничье долото. Плоская болванка, имеющая заостренную нижнюю кромку, вместе с надетой на нее сверху тяжелой ударной штангой опускается в скважину на канате (отсюда название) и совершает удары по забою, каждый раз поворачиваясь вокруг своей оси на некоторый угол. Это последнее и обеспечивает круглую форму выработки. Рабочий буровой инструмент испытывает большую нагрузку и сильно изнашивается. Его часто приходится ремонтировать или заменять новым. В процессе ударно-канатного бурения в скважину периодически подливают воду, она охлаждает долото и, смешиваясь с частицами разрушенной породы, образует шлам, который в дальнейшем извлекается с помощью желонки — специального подъемного металлического стакана. Если проходка скважины ведется в рыхлом песчаном или гравелистом грунте, который неустойчив и осыпается, то бурение осуществляется через колонну обсадных труб.
Основным элементом станка ударно-канатного бурения является балансир — стальная или деревянная балка, к одному концу которой прикреплен бурильный канат, а другой подсоединен к шатуну и кривошипу вала двигателя. Посредине своей длины балансир с помощью шарнира закрепляется на опорной стойке, и, когда шатунно-кривошипный механизм приводится в действие, он начинает качаться, а ударная штанга
Рисунок 18
с долотом — «клевать» забой скважины (все та же насосная качалка, или колодезный журавель). Вместо каната для подвески ударного инструмента иногда используются буровые штанги — тогда бурение называют ударно-штанговым.
Бурение скважины трубчатого колодца вручную выполняют с помощью бура и специального бурового оборудования и инструмента.
Для устройства трубчатых колодцев необходимы копер (тренога или вышка), инструменты, трубы, фильтры и т. д.
Копры, треноги (рисунок 18) или вышки состоят из трех бревен диаметром от 13 до 18 см в тонком конце (в отрезе), длиной 8 —9 м. Бревна должны быть прямыми и без сучков. Для скважин большого диаметра копер можно изготовить из четырех ног. Расстояние между ногами берут не менее 2 м. Концы ног заглубляют в землю.
Высота копра в основном зависит от длины обсадных труб, глубины бурения и т. д. Вверху тонкие концы копра скрепляют шкворнем с головкой и гайкой диаметром не менее 35 мм. К шкворню крепят серьгу для канатного однороликового блока.
На высоте 2,5 — 3 м от земли на поперечинах треноги делают настил из 50 — 60-миллиметровых досок, на которых во время бурения будут находиться рабочие. Вместо настила можно крепить длинными гвоздями или скобами перекладины для подъема рабочих к верху треноги. Между двумя ногами копра крепят ворот, который необходим для подъема и опускания труб и штанг.
Для подъема труб, сильно удерживаемых породой, применяют балансиры, т. е. рычаги с прикрепленным к ним через блок буровым канатом. Балансир можно также использовать при ударном бурении.
Поднимать или просто отрывать от породы трубы рекомендуется двумя или тремя рычагами, подставляя под них козелки. На трубе для упора рычагов крепят хомут. Переставляя хомут, поднимают трубу.
Для свинчивания и развинчивания труб (т. е. колонны из труб) применяют цепные ключи разных размеров.
Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр, длину и массу, применяют его для бурения различных пород. Весь буровой инструмент имеет верхнюю головку с конусной резьбой, которую легко завертывать.
Буровые ложки используют для бурения скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах. Ложку изготовляют из листовой стали или стальных труб и обязательно закаливают. Чаще всего применяют ложки с лезвием и змеевиком.
Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали равен диаметру змеевика. Закаливают змеевик на высоту спирали. При бурении сухих пород ложками или змеевиками перед спуском инструмента в скважину вливают по 1 л воды на каждый прием. Вода как бы смазывает и облегчает вращение инструмента в скважине.
Долота применяют для ударного бурения в твердых породах. Бывают разного вида и названий — зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Они состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижнюю кромку называют лезвием. Выковывают из цельного куска крепкой стали и закаливают. Во время работы для округления ствола скважины долота необходимо поворачивать на угол 15 — 20° после каждого удара. Долото над забоем поднимают а зависимости от породы в среднем на 300 — 500 мм. Масса инструмента должна быть равной 1—2 кг на 1 линейный миллиметр лезвия плоского долота.
Желонки бывают простые и поршневые. Служат главным образом для извлечения из скважины ударным способом пробуренной породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонок изготовляют из обсадной или газовой трубы длиной 2—3 м. Вверху имеется резьба и вилка для крепления к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4 — 6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.
Штанги — стальные трубы особого проката с утолщенными стенками вообще и особенно на концах. Соединяют между собой стальными муфтами. К штангам крепят инструмент для выполнения вращательного или ударного бурения. Трубы должны быть очень прочными на сжатие, растяжение, скручивание. Нормальная длина штанг — 3 м,
но бывают короткие штанги длиной 1,1,5, 2 м. Штанти, соединенные вместе, называются колонной.
При забуривании труб в породу применяют башмаки, выполненные в виде муфт с нижней зубчатой или гладкой режущей кромкой.
Зубчатый башмак применяют для вращательного бурения твердых пород.
Буровые ложки, змеевики и желонки необходимо изготовлять определенной длины. Это объясняется тем, что в процессе бурения операции чередуются: опускают инструмент, бурят и извлекают его из скважины, очищают от породы, обратно вставляют, бурят, извлекают, очищают и т.д. Это отнимает много времени. При коротких инструментах время, затрачиваемое на выполнение операции, увеличивается в 2—3 раза.
Для бурения небольших по диаметру скважин глубиной до 30 м можно применять обычные стальные газовые трубы или водопроводные, которые скрепляют между собой в колонны стальными муфтами. Длина муфт должна равняться двойному диаметру трубы.
Обсадные трубы для среднего и глубокого бурения изготовляют из различной по качеству стали, они должны быть совершенно ровными и без вмятин. Служат для предотвращения обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых породах, а также для изоляции водоносных горизонтов с непригодной для употребления водой. Применяют для ударного и вращательного бурения. Соединяют между собой стальными муфтами.
Фильтры применяют для фильтрования воды, поступающей к насосу. Они бывают разных конструкций и длины. Изготовляют из меди или нержавеющих материалов, гравия и т. д. Основой большинства типов фильтров является каркас. Это может быть либо фильтровая труба с щелями или круглыми отверстиями, либо цилиндрический стержневой корпус, изготовленный из металлических прутков или толстой проволоки. Каркас — это скелет, на него надевается «платье» из фильтрующего материала, который и служит для процеживания воды
Дырчатый фильтр без сетки — стальная перфорированная труба с круглыми отверстиями диаметром 10 — 20 мм, просверленными в шахматном порядке, общая площадь фильтра должна составлять примерно 20 — 25% от общей поверхности трубы. Устанавливают в неустойчивых скальных или крупноблочных рыхлых породах. Трубы берут диаметром 76, 102, 152 мм, соответственно с отверстиями диаметром 12, 16, 18 мм, с расстоянием между ними 30, 35, 40 мм.
Стальной щелевой фильтр — стальная труба, на которой прорезают в шахматном порядке прямоугольные отверстия (щели) шириной от 1,5 до 3 мм, длиной от 26 до 100 мм.
Фильтр с проволочной обмоткой — перфорированная труба с приваренной по длине опорной проволокой диаметром 3 — 4 мм, на которую навивают стальную проволоку толщиной от 1,5 до 2 мм так, чтобы между витками не было просветов. Все крепят сваркой. Таким образом между трубой и обмоткой остается пространство, равное толщине опорной проволоки.
Сетчатый фильтр — перфорированная труба с опорной латунной проволокой диаметром 2,5 — 3 мм, поверх которой закрепляют сетку. Опорную проволоку навивают на трубку по спирали через 15 — 30 мм виток от витка. Все крепят отдельными точками чеканкой. Сетка из красной меди бывает с отверстиями от 0,10 до 0,50 мм, ходовой размер — 0,25 мм. Отверстия должны быть в 2 раза меньше диаметра песчинок.
Гравийные фильтры различают двух типов. Первый применяют в скважинах без обсадных труб — просто засыпают гравий в скважину после ее устройства.
Второй тип гравийного засыпного фильтра более трудоемок по устройству. Для его образования необходимо, чтобы диаметр каркаса фильтра был меньше диаметра обсадной трубы. Это позволяет в затрубное пространство между ними засыпать сверху гравий и песок, которые и составляют тело фильтра. После засыпки фильтрового материала обсадная труба поднимается вверх, и окружающий скважину естественный грунт водоносного пласта прижимает гравийный фильтр к каркасу. Зерно гравия берут в 10 —12 раз крупнее диаметра водоносного песка. Вместо засыпки нередко применяют кожуховые или корзинчатые гравийные фильтры, которые представляют собой кольцевые сетки-корзины с заранее насыпанным в них гравием. Кроме этого, для фильтров скважин все больше применяют новые фильтрующие материалы: полимерные, стекловолокнистые, из пористой керамики, пористого бетона и т. д.
Диаметр фильтров берут таким, чтобы они могли свободно опускаться в обсадную трубу или пробуренную скважину без обсадной трубы.
Бурение скважины
При штанговом ударно-вращательном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм ведут работу с треногой. Работу могут выполнять три-четыре человека.
Техника бурения состоит в том, что прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, вынимают или извлекают колонну с инструментом при помощи лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м. В процессе бурения через каждые 500 — 700 мм углубления инструмента в породу его извлекают для очистки. Таким образом бурят скважину до конца и, если требуется, ставят обсадные трубы.
При бурении штангу с инструментом или обсадную трубу направляют в скважину строго вертикально. Первую стадию бурения называют забуриванием. При этом обычно двое вращают бур, а третий проверяет веском его вертикальность.
В устойчивой породе скважину можно пробурить на всю глубину без обсадки или на всю длину обсадной трубы.
В неустойчивых породах сначала пробуривают начальную скважину глубиной 1 м или больше (это лучше), опускают туда обсадную трубу с башмаком, завертывая или
забивая ее. Для завертывания на трубе крепят хомут на высоте 1 — 1,5 м от поверхности земли. Бурение выполняют небольшими толчками, вращая трубу или бур по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает скважину, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то ее сначала вращают против часовой стрелки, затем по ее ходу. По мере заполнения скважины породой прекращается осадка трубы. Скважину приходится очищать от породы желонкой.
В дальнейшем буровым инструментом работают внутри обсадных труб, чередуя операции; сначала бурят, затем извлекают инструмент, очищают его от породы, потом вставляют в трубу, бурят, извлекают, очищают от породы и т. д.
До забуривания на штанге делают отметку мелом на высоте 500 — 700 мм от настила. Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. Затем инструмент вынимают со штангой из скважины, очищают от породы, вставляют обратно в скважину, делают отметку мелом, и процесс повторяют. По мере углубления инструмента в породу хомут переставляют так, чтобы он был от настила на высоте 1 — 1,5 м. Наращивают штанги по мере необходимости.
Работу в обсадных трубах ведут, пока они не войдут в нижележащие водоупорные породы.
В зависимости от породы приходится частично или полностью извлекать из скважины стальные обсадные трубы, особенно после установки фильтра и его обнажения. До установки фильтра забой хорошо очищают желонкой. Измеряют глубину скважины от настила до забоя. Фильтр опускают на колонне штанг или водоподъемных труб. Обнажают его на общую высоту отстойника фильтра, поднимая обсадные трубы. Фильтр должен опускаться свободно, без вращения. Поскольку фильтр, и особенно башмак обсадной колонны, уже трубы, то между фильтром и башмаком остается пространство, которое рекомендуется заполнять однородным чистым крупным песком или мелким гравием. По ходу засыпки обсадные трубы поднимают на высоту фильтра. Засыпка дополнительно фильтрует воду.
Абиссинкий колодец
В местах, где водоносный пласт состоит из рыхлых зернистых пород (песок, мелкий гравий) (рисунок 19 а, 6), а вышележащие породы тоже не слишком тверды и не содержат большого количества валунов (рисунок 19 а, 5) можно устроить забивной колодец или так называемый «Абиссинский колодец» (рисунок 19 а).
Главная часть колодца — наконечник из газовой трубы с фильтром (2), снабженный на конце копьевидным утолщением (1). Еще для устройства колодца необходимы копер (легкий треножник) и баба. В месте устройства трубного колодца устанавливают треножник, навинчивают наконечник на газовую трубу (3), на которую надевают бабу, и бабой заколачивают трубу в землю. Затем навинчивают ручной насос (4). Можно даже обой-
Рисунок 19
тись без копра (рисунок 19 б). В открытую яму глубиной около 1 м закапывают трубу (б) с фильтром (7), по которой на веревках (3), перекинутых через блоки (1, 2), может двигаться баба (4) массой 25 — 30 кг. Она ударяет по укрепленному ниже стальному хомуту-подбабку (3) и загоняет трубу в грунт.
По мере заглубления колодца бабу и подбабок передвигают вверх по трубе, а на нее навинчивают следующую и т. д. Время от времени проверяют, не появилась ли вода в трубе, опуская в нее на шнуре небольшую тонкую трубку, которая при соприкосновении с водой издает характерный хлопок.
Колодец заглубляют до тех пор, пока уровень воды в трубе не установится на 0,5 — 1 м выше верхнего края фильтра.
Наиболее важной, фактически решающей частью водозаборной скважины является ее фильтр. От времени фильтр может засориться, и его приходится промывать, извлекая из скважины или обсадных труб. Сетчатый фильтр способен прослужить от 3 до 10 лет,
глиняный замок атмосферные
Рисунок 20
после чего он засоряется (дебит скважины при этом резко уменьшается) и нуждается в чистке. Такой фильтр можно очистить при помощи насоса, который, создавая в скважине давление, проталкивает воду обратным током через фильтр, таким образом удаляя с него грязь. После очистки фильтр может прослужить еще несколько лет, после чего процедуру чистки придется повторить.
Однако, если в воде содержатся агрессивные соединения, фильтр может полностью выйти из строя лет через пять, скважина заилится и придется бурить новую.
Но закупорка фильтров происходит не только песком и илом. В воде всегда, в большем или меньшем количестве, содержится растворенный кислород. Из-за него (а также азота, хлора, калия, магния и прочих элементов и их соединений) фильтры скважин часто не выдерживают и двух-трех лет эксплуатации — проволока и стержни ржавеют, становятся тонкими и прорываются.
Окислительно-восстановительные реакции, с одной стороны, разрушают фильтры, а с другой — приводят к закупориванию его водоприемных отверстий. Продукты распада — окиси, соли постоянно откладываются на поверхности фильтров. К ним неизбежно присоединяются глинистые частицы, выпадающие из воды, обволакивающие малейшие неровности.
Не отстают от них и различные водные бактерии, которые тоже стараются зацепиться за проволоку фильтров и разрастаются в целые колонии.
Все это вместе часто образует плотную и толстую пленку, иногда почти полностью закупоривающую водоприемную поверхность скважин.
С закупоркой фильтров ведут борьбу химическими, механическими и физическими методами. Например, промывают их 10—15%-ным раствором соляной кислоты, которую под давлением закачивают в скважину. Раствор соляной кислоты растворяет соли, наросшие на фильтре, и вымывает их на поверхность.
Механический способ предусматривает очистку фильтров различными проволочными щетками, «ершами», скребками, которыми обычно чистят трубы вообще. Сюда же следует отнести и гидродинамический способ: на поверхность воды в скважине сбрасывают тяжелую цилиндрическую болванку, ударная волна через воду передается на поверхность фильтра и сотрясает слои засорения, который откалывается, как штукатурка со стены.
Очень часто для очистки фильтров водяных скважин применяют так называемое торпедирование. Роль торпеды играет простой детонирующий шнур или небольшой пороховой заряд-хлопушка. Взрывная волна передается через воду фильтру, и он очищается.
Проник в область очистки скважин и такой универсальный очиститель, как ультразвук. Он снимает накипь в паровых котлах и паропроводах, очищает турбины электростанций и даже стирает белье. Сегодня ультразвук начинает успешно применяться и для очистки фильтров водяных скважин.
Вода из песчаной скважины чище, чем колодезная. Тем не менее песчаный водоносный слой имеет связь с поверхностными водами, поэтому в нем может содержаться целый букет разных примесей, способных сделать воду непригодной для питья.
Преимущества «песчаной» скважины (трубчатого колодца):
■ нет бумажной волокиты при устройстве колодца;
• быстрое изготовление скважины;
■ относительно низкая стоимость бурения.
Недостатки «песчаной» скважины (трубчатого колодца):
■ для бурения необходима специальная техника;
• возможность загрязнения поверхностными водами;
■ с первого раза вода может быть не найдена;
■ зависимость от колебаний уровня грунтовых вод;
■ относительно малая долговечность;
Оголовок колодца, шахтного или трубчатого, необходимо обустроить. Для скважин-ных колодцев — это установка кессонов (приямков), для шахтных — устройство колодезных домиков. А также, как уже упоминалось выше, вокруг колодца необходимо выполнить отмостку и устроить глиняный замок.
колодцев
Глиняный замок
Что такое глиняный замок? Это сооружение вокруг колодца из хорошо промятой и тщательно утрамбованной глины или жирного суглинка глубиной 2 м и шириной 1 м. Из определения понятно, что глину надо не просто уплотнять (ногами или даже трамбовкой из бревна), а именно мять. Только мятая и утрамбованная глина является водоупорной.
Глиняный замок вокруг колодца достаточно надежная изоляция, предотвращающая попадание загрязненной воды (верховодки) через стенки шахты в колодец. Если колодец глубокий, то отсутствие глиняного замка не отразится на качестве воды, если неглубокий, то обязательно рекомендуется сделать замок.
Глиняный замок устраивают следующим образом: вокруг колодца на глубину 2—2,5 м и на ширину 0,5 — 1 м откапывается земля и образовавшееся пространство максимально плотно засыпается глиной до поверхности земли. Так как в течение первого года вокруг внешних стен колодца происходит обсыпка и уплотнение почвы, то сразу после того как вырыт колодец делать глиняный замок не рекомендуется. В течение полугода-года на поверхности вокруг колец колодца образуется пространство — пустоты, неровности, которые возможно будет заполнить благодаря замку вокруг колодца. Помещаемую глину вокруг колодца требуется тщательно уплотнять.
Отмостка
Отмостка вокруг колодца. Отмостка делается для того, чтобы около колодца скапливалось как можно меньше атмосферной воды.
В первые годы (1—3 года) после постройки колодца почти всегда наблюдается усадка грунта по периметру колодезных колец, а также иногда небольшая подвижка верхних колец в горизонтальном направлении. Рекомендуется в этот период подсыпку выполнять песком. После завершения этих процессов необходимо произвести работы по обустройству отмостки на расстоянии от 1,3 до 2,5 м по периметру колодца и работы по во-доотведению поверхностных (дождевых или талых вод) от шахты колодца.
Отмостку можно изготовить из любых штучных элементов (плитка, камень, бетонные плиты и т. д.) или залить бетоном, асфальтом и т. п. Отмостку лучше укладывать на слой 20 — 25 см жирной мятой глины (кроме мест с пученистыми грунтами) с уклоном в сторону от колодца или (что лучше) на гидроизоляционный материал (например, пленку гидроизоляции). Рекомендуется исключить жесткую связь (сцепление) отмостки с верхним кольцом. Это позволит исключить влияние пучения или просадки грунта на отмостку и как следствие уменьшит вероятность ее разрушения или отрыва верхнего кольца от нижнего с образованием щели, через которую в колодец проникают поверх-
50 ^-v^-^-^^-. Водоснабжение загородного дома -:@=@=юД9£:-L-
ностные воды. (Пучение грунта — это сильное увеличение глинистых грунтов в объеме при промерзании или увлажнении, так называемое зимнее и весеннее пучение).
Бетонная отмостка
Бетонная отмостка выполняется следующим образом. Вокруг колодца выкапывается траншея. Ее дно засыпается слоем глины или песка толщиной 150 мм и качественно утрамбовывается. Сверху укладывается слой щебня толщиной 50—100 мм.
На него укладывается несколько слоев рубероида. Сооружается опалубка, выполняется армирование, укладывается слой бетона толщиной 50 —100 мм, с деформационными швами к границам объекта, и уклоном от колодца на 3 — 5 градусов.
Отмостка из бетонных плит
Поверх глиняного замка размещается влагонепроницаемый материал — рубероид или гравий (с уклоном по направлению от колодца). Далее укладываются плиты на расстояние около 2,5 м по периметру колодца. Швы между плитами заделывают цементом, затем выполняется бетонная стяжка. Спустя трое суток можно спокойно ходить по от-мостке.
Бетонные и железобетонные отмостки, несмотря на кажущуюся прочность и твердость, как правило, быстро стареют, на них образуются трещины и сколы, через которые поверхностные воды могут проникать в колодец.
В большинстве случаев через несколько лет эти отмостки приобретают неряшливый вид и требуют ремонта. Следует упомянуть, что железобетонная отмостка является более прочной, чем просто бетонная.
Мягкая отмостка
В настоящее время все чаще применяется мягкая отмостка для обустройства колодцев. Мягкая отмостка — это создание вокруг колодца конструкции, состоящей из гидроизолирующей пленки, песка и декоративного покрытия для отвода поверхностной ливневой и талой воды на безопасное расстояние. Ширина мягкой отмостки обычно не менее 1,2 м.
Для строительства мягкой отмостки необходимо снять плодородный слой вокруг колодца на ширину гидроизоляции. Укладывать гидроизоляцию нужно на грунт ненарушенной структуры.
Гидроизоляция заводится на верхнее кольцо и прижимается или фиксируется к нему. Обычно для этого используют ленту из металла, которой и прижимают гидроизоляцию к кольцу. Саму полосу, через гидроизоляцию, крепят к кольцу шурупами/винтами в дюбели.
Так же можно упростить задачу, прикрепив гидроизоляцию к кольцу с помощью двухстороннего скотча под пленку или обычным на пленку с последующим прижатием ее к кольцу декоративным слоем (плиткой, отделочным камнем, гравием, газоном и т. д.).
Крайне важно сделать нахлест или складку полотна гидроизоляции в месте перехода ее из вертикального направления в горизонтальное. Это позволит гидроизоляции компенсировать просадку и смещение грунта в основании без разрушений и повреждений. Гидроизолирующая пленка надежно и гарантированно препятствует проникновению поверхностных вод к стенкам колодца. Поверх мягкой отмостки можно сделать любое декоративное покрытие: уложить гравий, щебень, морской камень, плитку и т. п., а можно разбить газон или сделать настил из досок.
Стоимость мягкой отмостки невысокая, а срок службы качественной гидроизолирующей пленки соответствует сроку службы каменных домов, а это не менее 80 — 100 лет.
Благодаря наклону и искусственному покрову территории вокруг колодца вода отводится от колодца. Водоотведение поверхностных (дождевых, талых) вод можно выполнить обыкновенными канавками или красиво обыгранными, организованными водотоками с прудиками и фонтанами.
Надколодезный домик
Колодец необходимо защищать от попадания в него атмосферных осадков, пыли, листьев и веток, насекомых, млекопитающих, животных и т. п., то есть колодец должен быть закрыт крышкой. Для содержания колодца в хорошем состоянии рекомендуется брать воду постоянным ведром, так называемым общественным ведром.Ведро прикрепляют веревкой, канатом, тросом, цепью. Ведро должно быть изолировано от попадания пыли и грязи и подвешено на крюк.
Чтобы было куда поставить пустое ведро или ведро с водой, по верху оголовка желательно укрепить одну-две широкие доски или сделать скамью, на которую можно поставить ведро.
Чтобы ведро, попадая в воду, не плавало, а опускалось вниз и набирало воду, рекомендуется к ручке ведра прикрепить цепь длиной 150 — 250 мм. Цепь опрокидывает ведро и ведро опускается в воду.
Чтобы достать воду из неглубокого колодца можно устроить водоподъемник «журавль» (рисунок 21). Колодец-журавль устроен очень просто. Надевают на крючок ведро и, перебирая руками шест, вытягивают воду из колодца.
Чтобы соблюсти все санитарно-гигиенические требования ухода за колодцем оптимальным решением является установка надколодезного домика. Надземная конструкция колодца сегодня может быть выполнена на любой вкус и цвет — от классического домика до домика в виде экзотичной постройки.
При желании надколодезный домик можно изготовить самостоятельно:
Основание из бруса 100x100—1 шт.
Рисунок 21
Порядок сборки надколодезного домика
Сборку желательно производить вдвоем, установив основание (1) на колодезное кольцо.
Установить на основание (1) левую боковину (2) прибить гвоздями длиной J00 мм, при этом боковина должна быть перпендикулярна плоскости основания.
Установить на основание (1) правую боковину (3) прибить гвоздями длиной 100 мм. Установить связь (4), прибить гвоздями длиной 50 мм к левой и правой боковине. Установить ворот (5) в отверстия в боковинах.
Установить верхнюю часть правой боковины (6), прибить гвоздями длиной 50 мм к правой боковине (3).
Установить задний скат крыши (7), прибить гвоздями длиной 50 мм к связи (4), основанию (1) и боковинам (2, 3).
Установить передний скат крыши (8) прибить гвоздями длиной 50 мм к связи (4), основанию (1) и боковинам (2, 3).
Разрезать транспортировочную связь в дверном проеме.
Дезинфекция и очистка колодца
Не реже двух раз в год колодец необходимо осматривать и по необходимости очищать. Для осмотра лучше использовать электролампу в стеклянном колпаке на длинном шнуре, можно использовать и электрический фонарь сильного свечения, а можно использовать и так называемый солнечный зайчик. Последний способ очень прост, для этого рано утром или вечером, когда солнце стоит низко на горизонте надо взять стекло или зеркало размером приблизительно 200x300 мм и направлять лучи солнца так, чтобы они отражались от стекла и попадали на дно.
При обнаружении постороннего предмета необходимо сразу его удалить. Для этого в зависимости от глубины колодца можно использовать шест или веревку с крючком или сеткой на конце.
Если в колодец попали мышь, птица, кошка или др., то воду надо полностью откачать или вычерпать, спуститься на дно колодца по веревочной лестнице, очистить дно колодца от посторонних предметов, ила и удалить намытый песок.Так же очистить стенки колец при помощи веника (щетки) от пыли, грязи, слизи й т. д. Весь мусор поднять сеткой из колодца на поверхность и утилизировать его на расстоянии не менее 20 м от колодца (закопать в грунт). Стенки колодца, находящиеся под водой можно обработать веником или метлой прямо в воде, затем удалить эту воду ведрами или насосом (лучше дренажным). Метлу применяют из свежих и чистых березовых веток без листьев. Если налет не удаляется метлой, то его соскабливают стальной щеткой или любой острой железкой. После этого стенки колодца желательно промыть водой два раза.
После выполнения всех операций по очистке колодца его дезинфицируют. Для дезинфекции следует определить объем воды в колодце. Если колодец построен из колодезных колец с внутренним диаметром 1 м и высотой 0,9 м, то в одном кольце содержится 0,7 куб. м или 0,7 т (700 л) воды. Зная количество колец, заполненных водой, можно установить количество воды находящейся в колодце. В общем, для определения количества воды в колодце надо площадь зеркала воды умножить на высоту водяного столба в колодце. Не забывайте все размеры учитывать в общих единицах, например, если это будут метры, тогда количество воды вы определите в тоннах. Напомним, что 1 л воды весит 1 кг.
Перед дезинфекцией, если колодец успел наполниться, желательно откачать воду из колодца и протереть или обильно обрызгать стенки раствором хлорной извести. Делают это с помощью кисти, но можно использовать швабру или тряпку, навернутую на палку. Для приготовления такого раствора 10 — 20 мг сухой хлорной извести разводят в 1 кг (1 л) воды. Расход раствора — 0,5 л на 1 кв. м стен колодца.
Дезинфицирующий раствор готовят так. Берут чистую посуду, вливают в нее нужное количество воды, но обязательно холодной (от теплой воды из извести быстро улетучивается хлор). В воду насыпают хлорную известь в нужном количестве, плотно закрывают посуду
54 Водоснабжение загородного дома -:@=@=@=@:---
крышкой, чтобы из нее не улетучивался хлор, и перемешивают смесь. Дают возможность извести полностью загаситься и оставляют смесь на некоторое время для отстоя. Затем отстоявшийся, без мути, верхний слой хлорированной воды сливают в другую посуду.
Следует заметить, что в хлорной извести содержится только 20% хлора и поэтому ее требуется в 5 раз больше, чем при использовании чистого хлора.
После того как колодец вновь наполнился водой, в него вносят хлоросодержащий препарат из расчета 100 — 150 г активного хлора на 1 куб. м воды в колодце. Воду в колодце тщательно перемешивают шестом или ведрами, которыми сначала забирают из колодца воду, а затем снова выливают ее в колодец. Ведро с водой следует поднимать до самого оголовка, а затем с силой выливать ее. От сильного вливания воды она хорошо перемешивается. Поступают и так. Забирают ведром воду, поднимают его от уровня воды на 20 — 30 см и тут же свободно опускают ведро в колодец, вода в котором взмучивается и хорошо перемешивается.
После многократного перемешивания воду в колодце оставляют в покое на 10 —12 часов или на сутки. Оголовок надо накрыть щитом и плотным полотном, чтобы запах хлора не улетучивался. Повторную дезинфекцию рекомендуется выполнить на второй день точно в такой же последовательности, приготовив для этого свежую порцию раствора. Брать в это время воду из колодца и пользоваться ею категорически запрещается. После повторной дезинфекции воду из колодца полностью выкачивают. Эту операцию повторяют до тех пор, пока запах хлора от воды совершенно не исчезнет. При этом стенки колодца надо обмыть чистой водой. Но и после этого воду из колодца желательно первое время (примерно неделю) пить кипяченую.
После дезинфекции рекомендуется сделать анализ воды.
Техника безопасности при устройстве колодца и при проведении его очистки
При выполнении работ, связанных с необходимостью спуска людей в шахту колодца, следует соблюдать правила безопасности проведения глубинных работ.
В зависимости от глубины колодца туда можно спуститься по лестнице, веревке или с помощью простейшего механизма, но обязательно имея страховку и страхующих в количестве не менее двух человек.
До опускания людей в любой колодец всегда проверяйте его загазованность. Для этого опустите туда зажженную свечу. Если свеча горит нормальным пламенем то, скорее всего, газа нет, если же пламя изменяет свою форму (например, в факел), то газ имеется в каком-то количестве, а если гаснет — газа много.
Помните: загазованный колодец — смертельная опасность для людей, находящихся в нем!
Газ из колодца можно удалить следующими способами:
Так называемое «вымахивание» — заключается в многократном опускании и поднимании большого пука соломы, травы или деревца в диаметре, близком к внутреннему диаметру колодца. После этого рекомендуется опустить в колодец горящий пук соломы, чтобы полностью удалить остатки газа.
Пустой бадьей, накрытой плотной тканью (брезентом, рогожей). Бадью многократно (в течение 10 — 15 минут) опускают на веревке до самого дна колодца и вынимают, открывая ткань, как бы выпуская газ.
Выветривание — с помощью вентилятора (пылесоса);
Использование печки-«буржуйки» — со дна шахты колодца выводят трубу из кровельного железа диаметром не менее 100 мм, через колено из такой же стали делают ввод в поддувало печки. Во время топки печи газ из колодца по трубе будет удаляться посредством тяги. Причем это можно делать и во время нахождения людей в колодце.
Во время работы в колодце при любом изменении самочувствия (слезливость глаз, легкий приступ кашля, зевота, головокружение и т. п.) необходимо немедленно покинуть колодец по лестнице или веревке с узлами, которые никогда не должны убираться из него при нахождении в колодце людей. Никогда нельзя снимать страхующий пояс или веревку, с помощью которых человека могут поднять из колодца.
При дезинфекции колодца хлоркой используются средства индивидуальной защиты (респиратор, защитные очки) — что предохранит органы дыхания и зрения от воздействия едкого запаха и испарений хлора.
Во время строительства шахтного колодца следует собдюдать такие правила:
■ При подъеме ведра с грунтом со дна шахты колодца, старайтесь находиться не по центру колодца — прижмитесь к стенке, так как в случае обрыва ведра находясь по центру колодца, вы можете получить серьезную травму головы.
■ Опасно опускаться в шахту колодца, если ж/б кольца не скреплены между собой соединительными скобами, так как при подвижке грунта, кольца могут сместиться и перекрыть выход со дна колодца, что может привести к трагическому исходу.
Устройство автономного водоснабжения
Когда на участке выкопан колодец или пробурена скважина, необходимо подать воду в дом и для других необходимых нужд. Чтобы обеспечить качественное водоснабжение загородного дома необходимо произвести ряд работ:
■установить кессон (металлическая или пластиковая емкость вместимостью около 1500 л, располагается над скважиной под землей);
■ смонтировать погружной (скважинный) насос, параметры которого определяются, основываясь на паспорте пробуренной скважины;
■установить накопительнуюя емкость (гидроаккумулятор, гидробак) непосредственно в доме или в приямке (кессоне). Из накопительной емкости вода под давлением подается к точкам водозабора;
■ подключить автоматическую систему подачи воды;
■ установить фильтр механической очистки, фильтр для удаления железа, фильтр-умягчитель;
■ выполнить обустройство внутренней и внешней канализации, которая должна включать в себя ступени механической, биохимической и бактериальной очистки стоков и должна располагаться не ближе чем за 15 м от дома.
Индивидуальное водоснабжение — это небольшая автономная система предназначенная для малого количества потребителей.
Если рассматривать стандартный вариант индивидуального водоснабжения, то все системы состоят из ряда одинаковых элементов: это, прежде всего, водоподъемная установка (насос), желательно — накопительный бак и фильтрационная станция и, конечно, трубопроводы и смесительная, запорная и регулирующая арматура. Принцип действия такой системы прост: когда открывается кран — в системе падает напор. Встроенная в насос автоматика включает его при падении давления в системе ниже обусловленного характеристиками агрегата. Главная часть системы, ее «сердце» — это водоподъемное устройство. Без него вода в дом не попадет. Если воду доставать придется из колодца, то первое, что приходит в голову — ведро на веревке. Как говорится, дешево и сердито. Более цивилизованный вариант — ручной насос. Наиболее современные модели ручных насосов представляют
Устройство автономного водоснабжения 57 -----:@=@=@=@:—
собой механизм, внешне напоминающий хорошо всем знакомую колонку. К всасывающему патрубку такого насоса присоединяется труба (шланг) с обратным клапаном на конце, которая опускается в колодец. К напорному патрубку также подсоединяется труба (шланг), или же под патрубок, который имеет вид «гуська», просто подставляется емкость для заполнения водой. Обычно такие насосы могут поднять воду с глубины до 8 м, реже — до 15 м.
Брать воду из колодца можно при помощи самовсасывающего поверхностного насоса, что позволяет автоматизировать процесс подачи воды. А также можно использовать небольшую насоснук} станцию, которая представляет собой смонтированные на одном основании насос и небольшой, литров на 20—50, бак мембранного типа. Такие насосные станции устанавливаются на поверхности (в доме) и соединяются с источником воды трубопроводом (заметим, что длина трубопровода не должна превышать 200—300 м, из-за потерь напора по длине). Они могут доставить воду из источника глубиной не более 8 м. Причем следует иметь в виду, что чем длиннее всасывающий трубопровод, тем меньше возможная глубина всасывания. Для удобства водоснабжения насосные станции могут комплектоваться реле управления и встроенными системами защиты от сухого хода и перегрева. Реле давления срабатывает в случае падения давления в сети и включает насос, напорный бак позволяет исключить частые включения-выключения (перегрузку) электродвигателя и предохраняет систему от гидроударов, которые, во-первых, вызывают шум в трубах, а, во-вторых, в некоторых случаях способны даже повредить элементы системы.
Для поднятия воды из мелкой скважины также можно использовать ручной насос и насосную станцию, если только позволяет уровень воды в скважине. Если динамический уровеньводы в скважине или колодце чуть больше, чем 8 м, можно использовать насосы с эжекторами — специальними гидравлическими устройствами, благодаря которым подъем воды осуществляется за счет передачи кинетической энергии от одной среды, которая движется с большой скоростью, к другой среде. Эжекторные насосы создают сильный шум, поэтому при использовании их для водоснабжения коттеджа они обычно устанавливаются вне пределов жилого дома (в приямке скважины).
В артезианских скважинах, в основном, используются погружные насосы, хотя они могут применяться и в глубоких колодцах. Самый распространенный и удобный вариант — это полностью автоматизированная система «погружной насос — гидропневматический бак».
В общем, по своим возможностям и областям применения все насосы делятся на две большие группы — погружные (с глубиной подъема воды свыше 8 м) и поверхностные (глубина подъема воды до 8 м).
К погружным насосам применяются очень строгие требования по надежности. Поскольку вода часто содержит взвеси песка, обладающего сильными абразивными свойствами, погружной скважинный насос обязан быть выполненным из высококачественной нержавеющей стали и современных композитных материалов. Кроме того,
скважинные насосы бывают разных размеров (подбор осуществляется по диаметру обсадных труб скважины). В принципе, существуют универсальные трехдюймовые погружные насосы, которые подходят для скважин разного диаметра. Основной проблемой при эксплуатации погружных насосов является их относительная чувствительность к перепадам напряжения, довольно частым в загородных электросетях. Максимальное отклонение от нормы для большинства таких механизмов не должно превышать 5% порога. Еще одной проблемой является так называемый «сухой ход» — ситуация, когда вода, по какой-то причине не поступает в насос. Это чревато серьезной поломкой — при отсутствии воды могут выйти из строя трущиеся без смазки детали ротора насоса. Поэтому необходимо подбирать насос с защитой от сухого хода, перегрева, обратным клапаном, встроенным стабилизатором напряжения, а также оборудованный системой плавного пуска, исключающей скачок тока в момент пуска, не допуская тем самым перегрева мотора.
Поверхностные насосы также должны быть устойчивы к воздействию песка и прочих взвесей, а значит, корпус и крыльчатка насоса должны быть выполненными из соответствующих материалов. Вообще, все детали подобных механизмов должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов, так как перекачиваемая вода зачастую содержит агрессивные химические вещества. При всей простоте и достоинствах, поверхностные насосы обладают одним явным недостатком — они довольно шумны. Поэтому, подобные станции стоит размещать в специально оборудованных технических или подсобных помещениях, хорошо утепленных, чтобы избежать их замерзания. Все подобные насосы должны обязательно снабжаться обратным клапаном на линии всасывания, во избежание гидроударов.
Перед приобретением насоса надо узнать его производительность, т. е. сколько воды данный насос может перегнать за 1 час. Кроме того, важным показателем насоса является его напор, т. е. на какую высоту он может поднять воду. При этом надо учесть глубину нахождения воды в колодце или в открытом источнике, а также то, на какую именно высоту нужно поднять воду. Ведь вода нужна не только на первом этаже вашего дома, но и на верхних. Кроме того, не забудьте учесть расстояние от источника воды до дома и наклон местности. Электронасос подключается с помощью кабеля. Прокладка кабеля может быть подземная или воздушная. Если прокладка воздушная, то необходимо обеспечить достаточную высоту над землей и удаление от веток деревьев.
Главное в том, чтобы производительность насоса с некоторым запасом перекрывала водопотребление. Если производительность насоса указана в техпаспорте агрегата, то высчитать водопотребление, можно суммируя расход воды в каждой точке водораз-бора. Нормальное водоснабжение загородного дома подразумевает наличие кранов в ванной и на кухне, отвод для душа, а так же не забудьте о поливе сада и огорода. Исходя из того, что в среднем при комфортном расходе воды в пиковое время, т. е. когда семья из 4-х человек находится дома, готовится еда, кто-то моется в ванной, из одного
Устройство автономного водоснабжения_:@z@z@z@: 59
крана в час должно вытекать 0,6 м3, то производительность насоса не должна быть менее 2—4 мэ/ч. Эта цифра представлена для водоснабжения коттеджа средних размеров, где помимо прочего есть стиральная и посудомоечная машины.
Пеед установкой насоса следует убедиться, что дебит колодца/скважины не меньше производительности насоса, иначе насосу нечего будет качать. Кроме того, необходимо соблюсти ряд простых условий.
Для скважинного насоса. Опустить насос в скважину при помощи троса. Ослабить трос и закрепить его в верхней части скважины. Запрещается использовать кабель электродвигателя для спуска насоса в скважину, всегда используйте трос. Установить защиту от работы всухую (если она не встроена в насос); опустить насос в скважину так, чтобы он был полностью погружен в воду; установить на оборудовании обратный клапан (если он не встроен в насос); убедиться в том, что давление в напорном баке составляет 0,9 давления включения; открыть вентиль напорного трубопровода; запустить насос и дать ему поработать некоторое время, чтобы удалить из системы воздух.
Для поверхностного насоса или станции. Установить на оборудовании приемный клапан; убедиться в том, что всасывающая линия полностью герметична; перед пуском заполнить водой насос и трубопровод; убедиться в том, что в напорном баке создано соответствующее давление, составляющее 0,9 от давления включения (если установлен напорный бак); с помощью реле давления (если оно есть) отрегулировать давление включения и выключения; запустить насос; следить, чтобы насос не «размораживался», то есть вода в теле насоса не должна замерзать — это чревато поломкой.
Принципиальная схема системы автономного водоснабжения загородного дома от скважины на рисунке 22.
Существует два вида систем, предназначенных для индивидуального водоснабжения:
■ система водоснабжения с применением мембранного бака (гидроаккумулятора);
■ система водоснабжения с применением накопительного бака.
Система водоснабжения с применением мембранного бака (гидроаккумулятора)
Такие системы (рисунок 23) чаще всего используются при индивидуальном строительстве (дома, дачи, коттеджи).
В скважину или колодец устанавливается насос, к насосу подключается трубопровод который прокладывается к дому, заводится в дом и подсоединяется к фильтрам очистки воды, от них к гидроаккамулятору (мембранному баку) и автоматическому реле поддержания давления, далее трубы разводятся по приборам системы водоснабжения дома, в том числе к водонагревателям.
1 Металлический колодец над устьем скважины (кессон)
2 Утеплительный люк
3 Погружной насос
4 Муфта комбинированная 0 40 мм
5 Напорний трубопровод 0 40 мм
6 Муфта комбинированная разъемная 0 40 мм
7 Обратный клапан
8 Сливной патрубок с шаровым краном
9 Бочат
10 Кран шаровый 0 32 мм
11 Муфта комбинированная разъемная 0 32 мм
12 Механический картриджный фильтр
13 Трубопровод к баку
14 Бак гидропневмоаккумулирующий
15 Реле давления
16 Манометр
17 Воздухоудалитель
18 Муфта подводного соединения кабеля
19 Крестовина
20 Пульт управления насосом
21 —22 Трос из нержавеющей стали, фиксатор троса
23 Автомат защиты
24 Оголовок скважины
Комментариев нет:
Отправить комментарий