Wikidacha.ru Портал о дачном строительстве и загородной жизни




статьи

Строительство
Проект
Фундамент и цоколь
Стены и полы
Окна и двери
Крыша
Забор
Баня
Другое
Коммуникации
Электричество
Отопление
Климатотехника
Водоснабжение
Канализация
Инструмент
Обзоры и тестыnew
Инструменты
Описания
Материалы
Участок
Отдых

Новости


Поиск по сайту




Получи постоянную скидку от 8 до 10,5% на все товары Aliexpress!
для посетителей WikiDacha.ru




Предложения
строительных компаний

Типовые дома
Брусовые
Бревенчатые
Каменные
Каркасные
Бани
Гаражи
Беседки
Бытовки
Заборы
Другие постройки

Строительные компании



рекомендуем прочесть
Каркасный дом своими руками. Фотогайд

Какой шуруповерт лучший? Какой купить?
Откатные ворота своими руками. Фотогайд
Как строят коттеджи в Германии
Как строят дома в США
Бетон своими руками
Экологические карты Подмосковья





Wikidacha.ru / Портал о дачном строительстве и загородной жизни Добавить в Избранное

Главная страница > Статьи > Водоснабжение > Добыча воды на дачном участке - скважина и колодец

Добыча воды на дачном участке - скважина и колодец

25.12.2006 просмотров статьи: 55218

Добыча воды на дачном участке - скважина и колодец


 Вода считается, годной для питья, если имеет такие кондиции:

- прозрачность по стандартному штифту — не менее 30 см;
- цветность — не более 30;
- привкус и запахи — не более 2—3 баллов;
- содержание нитратов — не более 10 Мг/л;
- титр-коли на содержание бактерий — не менее 100 (то есть не более 10 кишечных палочек, на литр).

Чтобы выяснить все эти параметры, нужно сдать пробу воды на анализ в санитарно-эпидемиологическую службу (СЭС). Естественно, вода для полива и других хозяйственных нужд не должна так жестко регламентироваться — годится верховодка, вода из канавы, реки, пруда.

Сегодня если колодец или скважина на вашем участке дают воду, которая немного не дотягивает до кондиции, это не такая уж беда — скорее всего современные системы очистки справятся.

Что сооружать на участке? Шахтный колодец или скважину? Это зависит от того, как залегает водоносный слой под вашим участком. Обычно при его глубине до 10 м роют колодец. Чем глубже ВОДОНОСНЫЙ СЛОЙ, тем предпочтительнее трубный водозабор (скважина). Но это если в верхних слоях мало камней. Если же каменных включений много, сложность бурения возрастает настолько, что порой проще вырыть обычный шахтный колодец даже при глубине 20 м.

Кроме того, скважина зависит от насоса — из колодца же в любой ситуации можно добыть воду ведром.

ШАХТНЫЙ КОЛОДЕЦ

Что же представляет собой шахтный колодец как инженерное сооружение? Он состоит из шахты, облицованной изнутри деревянным срубом либо кирпичным или бетонным стволом, оголовка с подъемным воротом и крыши или крышки. Иногда вместо ворота устраивают подъемник-журавль.

Глубина колодца, как уже говорилось, зависит от глубины залегания водоносного пласта. При этом за счет разной длины ствола колодца водоприемная часть (которая погружена в водоносный слой) может доходить до дна слоя воды, а может оканчиваться выше или ниже этого уровня.

Если водоносный горизонт безнапорный, то зеркало воды в колодце останется на уровне зеркала водяного горизонта, а при подпоре воды оно, наоборот, поднимется выше (рис. 26).

Несовершенный колодец, у которого вода поступает через дно водоприемной части, называют ключевым. Когда же вода поступает и через дно, и через боковые стенки — это сборный колодец.

В сборных колодцах стенки сруба или бетонное кольцо в водоприемной части (ниже зеркала водоносного слоя) снабжают отверстиями. В ключевых колодцах этого не делают.

Схемы колодцев с разным заглублением в водоносный слой
Рис. 26. Схемы колодцев с разным заглублением в водоносный слой: а - несовершенный; б - совершенный; в - совершенный с зумпфом; г - совершенный с подпором воды.


Показанные на рис. 26 варианты устройства колодца с различной глубиной погружения в водоносный слой как раз и предназначены для того, чтобы обеспечить требуемое в том или ином случае (не чрезмерное) суточное поступление воды.

При небольшой суточной потребности устраивают ключевой колодец, причем чем больше заглублена водоприемная часть в водоносный слой, тем больше дебит (поступление) воды. Когда нижний срез ствола достигает дна водоносного горизонта, это уже совершенный колодец (его стенки ниже зеркала воды должны быть проницаемы). Если и такой колодец дает мало воды, устраивают подствольник (зумпф), заглубленный в водоупорный пласт. Этот дополнительный резервуар позволяет быстрее собирать воду в водоприемную часть колодца.

Стоит отметить, что поперечные размеры шахты колодца (а также ствола-сруба или колец) мало влияют на его производительность. Их выбирают исходя из удобства земляных работ (обычно 0,8—1,5 м). С другой стороны, отсюда следует вывод, что можно не копать шахту вообще, а ограничиться бурением скважины — воды в нее поступит не меньше. Но об этом мы поговорим позже.

В этом случае то, что мы построим, называется трубным колодцем. Его устройство станет ясным, если взглянуть на рис. 38.

Деревянный колодец

Примерное устройство деревянного колодца показано на рис. 27.

От вида древесины, из которой сложен сруб, зависит вкус воды, а иногда и ее физико-химические свойства.

Для подводной части лучше всего подойдет дуб, граб, вяз, лиственница, ольха. Самые долговечные породы — дуб и граб, они служат под водой 20—25 лет, а над водой — 50—60 лет.

Для надводной части годится и сосна.

Желательно, чтобы бревна для сруба имели не очень большой одинаковый диаметр (например, 150 мм) и были предварительно выдержаны. Заготовки длиной 2 м необходимо перед выдержкой ошкурить и сложить на хранение (просушку) в сарай. Бревна, хранящиеся под открытым небом, там, где на них воздействуют солнце, дождь И ветер, почти наверняка потрескаются на значительную глубину и станут непригодны для колодезного сруба.


Деревянный колодец
Рис. 27. Деревянный колодец (размеры в см): 1 — ворот; 2 — сваи, на которых крепится ворот; 3 — водоотводная канавка; 4 — деревянная облицовка колодца (сруб); 5 — гравий на дне шахты; 6 — глиняный замок вокруг оголовка.


Дубовые заготовки сушат 2—3 месяца, затем изготавливают и тщательно собирают сруб, нумеруют детали несмываемой краской, потом полностью разбирают и кладут в проточную воду на 1—2 года, чтобы получить мореный дуб. Морить надо лишь те венцы, что окажутся в колодце под водой (примерно 10—12 венцов).

Деревянный колодец, безусловно, радует глаз и гортань (особым привкусом воды), но он в наши дни практически вытеснен колодцем из железобетона, который и долговечнее, и не нуждается в дефицитной водостойкой древесине (например, дубе). К тому же бетонный колодец не зарастает плесенью.


Сборка деревянного сруба «в лапу»
Рис. 28. Сборка деревянного сруба «в лапу».


Мореные детали снова кладут на просушку, а потом используют для сруба.

Проще всего соорудить деревянный колодец квадратного сечения — так обычно и делают. Сначала собирают на земле сруб размером примерно метр на метр из ошкуренных бревен. Концы рубят «в лапу», без остатка (см. рис. 28). Можно вместо бревен использовать брус 150х х150 мм, который в углах перевязывать гораздо проще. И, наконец, можно собрать сруб из пластин (распущенных вдоль бревен диаметром 20 см) плоской стороной внутрь колодца.

Венцы сруба тщательно подгоняют и собирают на нагелях, добиваясь, чтобы сруб был герметичным и не пропускал внутрь ствола колодца загрязнений. Каждый венец маркируют для последующей сборки. Смежные венцы соединяют скобами, углы сшивают брусками, а середины — вертикальными досками (снаружи), тем самым обеспечивая жесткость сруба при перекосах во время монтажа в шахте.


Сборка сруба колодца снизу вверх.
Рис. 29. Сборка сруба колодца снизу вверх.


Сборка сруба колодца сверху вниз.
Рис. 30. Сборка сруба колодца сверху вниз.


Монтаж колодезного сруба при широкой шахте.
Рис. 31. Монтаж колодезного сруба при широкой шахте.

Надземная часть деревянного колодца.
Рис. 32. Надземная часть деревянного колодца.

Сборка сруба снизу вверх. Техника монтажа зависит от глубины шахты. Если позволяет грунт и не слишком велико просачивание воды, шахту до 6 м отрывают сразу на всю глубину, устраивая временное крепление. На дно укладывают обвязку-основание, можно для удобства работы настелить пол. Затем собирают заготовленный сруб снизу вверх (рис. 29).

Сборка сруба сверху вниз. Если глубина шахты и (или) состояние грунта не позволяют применить описанную выше технологию, приходится поступать иначе (рис. 30):

  • отрывают шахту на максимально возможную глубину (3—4 или 5—6 м) тем способом, что был описан выше, и собирают в ней сруб опять-таки описанным способом, снизу вверх, доводя его до высоты около полуметра (2—3 венца) выше поверхности земли;
  • подрывают грунт в середине каждой стены сруба на глубину 20—25 см и забивают в отрытую часть клинья;
  • отрывают грунт в углах сруба;
  • высвобождают клинья и осаживают сруб на отрытую глубину;
  • повторяют три предыдущих действия.

Поверхность бревен, брусьев или пластин, обращенная внутрь колодца, должна быть тщательно обработана фуганком или электрорубанком и не иметь сколов, заусенцев, шероховатостей, отщеплений.

Сруб при опускании может заклинить в шахте. Чтобы его осадить используют пригруз, иногда весом в несколько десятков тонн. Наращивать венец снизу, чтобы не осаживать сруб, еще сложнее. Поэтому лучше шахту отрыть с запасом в поперечнике, нижний венец сруба снабдить уширенным башмаком с режущей кромкой по наружному контуру (рис. 31). Надземная часть деревянного колодца с квадратным срубом и воротом, с крышей показана на рис. 32.


Бетонный колодец

Особой квалификации при сооружении бетонного ствола колодца не требуется, материалы вполне доступны: песок, щебень, цемент. Ну и вода, конечно. Песок нужно брать крупный, он должен быть очищен от грязи, просеян на металлической сетке. Цемент, купленный давно, не годится, даже если он не отсырел: со временем марка цемента ухудшается, он теряет вяжущие свойства.

Поскольку речь идет вообще говоря о железобетоне, понадобится еще арматурный пруток.

 

Надземная часть бетонного колодца
Рис. 33. Надземная часть бетонного колодца.


Ствол бетонного колодца можно изготовить одним из двух способов:

  • монолитным в опалубке;
  • из готовых колец.

Оформление надземной части бетонного колодца показано на рис 33.

Колодезный ствол из бетонных колец. Такие кольца можно отливать вручную, с толщиной стенки 100 мм (при меньшей толщине арматурная сетка не дает смеси заполнить зазор между наружной и внутренней опалубками). Но обычно используют готовые кольца, выпускаемые для сборки смотровых колодцев в системах канализации, водопровода и прочего. Они имеют диаметр 100 см; их торцы бывают либо гладкие, либо со ступенькой: в четверть или на конус (рис. 34).

Если вы используете кольца с гладкими торцами, нужно обеспечить их сцепление, чтобы исключить сдвиг друг относительно друга при монтаже (рис. 35).

 

Типы бетонных колец 
Рис. 34. Типы бетонных колец: а — с гладким торцом; б — со ступенькой в четверть; в — с конической ступенькой.


Соединение бетонных колец
Рис. 35. Соединение бетонных колец (размеры в мм): а — скобами; б — болтами; в — штырями; 1 — накладка; 2 — уплотнительный резиновый или пеньковый просмоленный жгут; 3 — скоба; 4 — болт М20; 5 — гайка М20; 6 — штырь.

 

  • Можно просверлить в торцах колец перфоратором по 6 гнезд диаметром 20 мм и глубиной 100 мм. Разметку надо делать по шаблону, чтобы гнезда верхнего И нижнего кольца при сборке совпали. В гнезда верхнего среза забивают штыри соответствующего диаметра, концы которых должны быть обточены на конус длиной 20 мм с затупленной вершиной. Это облегчит совмещение отверстий нижнего торца верхнего кольца, которые должны сесть каждое на свой штырь, с конусом-ловителем.
  • Можно соединять кольца с помощью стальных накладок, скрепленных скобами или болтами. Такое соединение не только препятствует боковому смещению колец, но и обеспечивает продольную стяжку. Это необходимо, когда собранный заранее ствол опускают в отрытую шахту.

Если вы изготавливаете бетонные кольца самостоятельно, можно предусмотреть заранее любые другие закладные элементы, которые позволят соединять кольца между собой.

При опускании в шахту собранного заранее ствола его, как и деревянный сруб, желательно снабдить башмаком с режущей кромкой.

Водоприемная часть у бетонного ствола, как и у деревянного сруба, должна иметь в боковых стенках колец отверстия для притока воды (если колодец не ключевой, где вода поступает только снизу, а сборный). Чтобы через отверстия в колодец не проникал песок, их засыпают изнутри крупным гравием, снаружи — мелким.

Но лучше всего водоприемную часть изготовить самостоятельно в виде кольца из крупнопористого бетона или из обычного бетона со вставками из пористого бетона.

Крупнопористый бетон приготавливают без песка, используя в качестве заполнителя лишь щебень размером зерен в 10 раз больше зерен песка водоносного слоя. Щебень обволакивают сметанообразным раствором цемента, укладывают в форму (опалубку) и слегка утрамбовывают.

Сборка железобетонного колодца производится по той же технологии, что и сборка деревянного сруба.

Под нижним кольцом выкапывают 4 углубления, вставляют туда кирпичи или деревянные чурки, затем отрывают остальную землю, так что кольцо садится на опоры. Затем подрывают землю понемногу под противоположными опорами, пока кольцо не сядет на грунт.

Этот способ применяют при глубине колодца до 6 м. Более глубокие шахты копают сразу до водоносного слоя, затем опускают кольца по очереди. При такой технологии

приходится устанавливать распорки — во избежание обвала стенок шахты.

Шахтные колодцы очень эффективно строить непрерывным бетонированием, что позволяет избежать стыковых соединений. Для этого на ровную площадку устанавливают башмак, а на него монтируют опалубку. Внешняя опалубка поднимается на 100 см, а внутренняя устроена в виде поясов высотой 25—30 см из полос фанеры ИЛИ металлического листа. Каждая последующая полоса устанавливается после заполнения бетоном пространства до верхнего уровня предыдущей полосы. По достижении высоты в 100 см кольцо опускают на дно отрытой шахты глубиной 100—150 см.

Наращивают арматуру, выступающую из бетонированного кольца, устанавливают наружную опалубку и полосами в 30 см монтируют внутреннюю, заполняя пространство бетоном. Забетонировав второе кольцо на всю высоту, приступают к углублению шахты и опусканию забетонированного ствола до нулевой грунтовой отметки. Этот цикл повторяют до проектной глубины. Выход ствола над поверхностью земли на высоту до 0,75—0,8 м.

Каркас кирпичного колодца
Рис. 36. Каркас кирпичного колодца: 1 — основное (бетонное) кольцо; 2 — вертикальные стержни; 3         — среднее кольцо (деревянное); 4 — верхнее кольцо (деревянное); 5 — стальной башмак-нож.


Кирпичный колодец

Шахту для кирпичного колодца отрывают круглую, диаметром не менее метра. Толщина кладки для колодцев глубиной до 6 м — в кирпич (25 см), для более глубоких — в полтора кирпича (37 см).

кладку ведут с использованием каркаса (рис. 36), повышающего жесткость кирпичного стояка. Клркас состоит из трех горизонтальных колец, соединенных шестью вертикальными стержнями. Нижнее кольцо — массивное, железобетонное, снабженное по наружной кромке окованным железом ножом. Наружный диаметр нижнего кольца на 50 мм больше, чем у остальных колец, высота не менее 100 мм.

Два других кольца, промежуточное и верхнее, изготавливают из дерева, их высота 80 мм, наружный диаметр совпадает с наружным диаметром кладки, а внутренний — на 20 мм больше, по сантиметру на сторону. (Образующуюся канавку потом заделывают цементным раствором.)

В каждом кольце равномерно по окружности просверливают по 6 отверстий диаметром 32 мм.

Стержни должны иметь диаметр не менее 15 мм. Можно использовать для стержней арматурный пруток с приваренными на концах отрезками прутка с резьбой М1б длиной 200 мм.

Стержни крепят к нижнему кольцу, зажимая его между двумя гайками с шайбами, затем надевают среднее кольцо и конструкцию опускают в шахту, после чего собирают верхнюю часть каркаса.

 Кладка кирпичей по шаблону
Рис. 37. Кладка кирпичей по шаблону: а — положение шаблона; б, в — перевязка четного и нечетного, 1 — шаблон; 2 — штырь; 3 — нижнее кольцо; 4 — кирпичи тычком с уширяющимся наружу швом из раствора; 5 — кирпичи на пласть.

Можно брать стержни длиной вполовину глубины колодца, тогда в среднем кольце нужно предусмотреть не 6, а 12 отверстий: 6 - для нижних штырей, а 6 в промежутках между НИМИ — для верхних, которые соединят среднее кольцо с верхним. Если же стержни длинные, во всю глубину колодца (например, сварены встык), тогда их расклинивают в отверстиях среднего кольца, надежно его фиксируя.

Удобнее всего использовать для стержней имеющиеся в продаже шпильки М16 трехметровой длины. Наращивать их можно с помощью высоких гаек (такая гайка — это шестигранный пруток длиной 100 мм под ключ 27 с просверленной насквозь резьбой М16). В этом случае среднее кольцо удобно крепится между двумя гайками на нужной высоте.

Затем начинают кирпичную кладку по кругу. Для Контроля применяют кольцевой шаблон (рис. 37).

Через каждые 3—5 рядов в кладке прокладывают 2 кольца из тонкой железной проволоки, привязывая их мягкой проволокой к стержням.

Если вода должна поступать не только через дно, но и через боковую поверхность кирпичного стыка, в первом ряду кладки между кирпичами устанавливают равномерно по окружности 6 вставок из пористого бетона, как для бетонных колодцев.

В готовый раствор для кладки стенки колодца можно добавить жидкое стекло (1:10 по объему) и тщательно перемешать — это увеличит герметичность швов.

Когда стенка выложена до середины высоты шахты и среднее кольцо начинает мешать кладке, его либо передвигают повыше, а затем опускают плотно на последний выложенный ряд кирпичей, либо протесывают кирпичи нужной высоты, чтобы плотно уложить их под среднее кольцо. Затем следующий ряд выкладывают поверх кольца.

Так же поступают с последним рядом кладки под верхним кольцом, которое затем плотно сажают на кладку, затягивая равномерно гайки. В дальнейшем верхнее кольцо используют для крепления крыши или крышки колодца.


Колодец из камня

Можно вместо кирпичной кладки облицевать шахту колодца камнем. Кладка также ведется с использованием каркаса, показанного на рис. 36. Камни нужно подбирать по размеру, укладывать с перевязкой, заполняя более мелкими пустоты между крупными камнями. Самые крупные камни следует использовать для нижних рядов. Через каждые 12—20 см для увеличения прочности нужно укладывать проволоку — как для кирпичного колодца.

ТРУБНЫЙ КОЛОДЕЦ (СКВАЖИНА)

Как уже говорилось, дебит, или водообильность, колодца (суточное поступление воды) практически не зави сит от диаметра шахты. Поэтому иногда (особенно при глубоком залегании водоносного горизонта, 15—20 м) быстрее и дешевле устроить колодец-скважину, который не требует рытья шахты: вместо этого бурят скважину диаметром 50—300 мм и укрепляют ее стенки обсадной трубой (из металла, асбоцемента, пластика). Такие колодцы чаще всего оборудуют электронасосами. Бурение очень глубоких скважин (более 40 м) обходится достаточно дорого. Имеет смысл строить такие колодцы для коллективного пользования — обычно они обладают достаточно большим дебитом и отличным качеством воды.


Схема трубного колодца
Рис. 38. Схема трубного колодца: 1 — пробка; 2 — отстойник; 3 — сетка; 4 — сальник; 5 — обсадная труба; 6 — вспомогательная обсадная труба; 7 — глиняный замок; 8 — слой гравия; 9 — водоносный слой; 10       — водоупорный слой; 11   — межпластовый водоносный слой; 12 — водоупорный слой.

 

Шурф для ручного бурения скважины 
Рис. 39. Шурф для ручного бурения скважины: 1 — нижние лежни; 2 — нижний настил; 3 — обшивка стен шурфа; 4 — шурф 1,5х 1,5 м глубиной 2—3 м; 5         — верхние лежни; 6 — верхний настил.


На месте будущей скважины роют шурф размерами 1,5x1,5 м и глубиной не менее 2 м (можно и глубже). Шурф защищает скважину от осыпания верхнего, наименее прочного слоя грунта. Стенки шурфа обшивают досками, чтобы не осыпались, а на дне устраивают пол: кладут строго горизонтально два лежня, укрепляют их колышками, поперек прибивают толстые (50-миллиметровые) доски 150-миллиметровыми гвоздями. По краям шурфа, на поверхности, тоже укладывают и укрепляют лежни и на них настилают пол (рис. 39).


Для бурения скважины (вращательного или ударного) используют буровую колонку, которую подвешивают с помощью буровой вышки, снабженной блоком с подъемником над точкой бурения. Буровая колонка состоит из буровых штанг, которые по мере углубления скважины наращивают с помощью переходных муфт. Снизу буровая колонка снабжена буровой головкой — режущим и/или ударным инструментом. Для вращения колонки используют вороток, а для удара — ударную бабу.

Процесс бурения с использованием вышки показан на рис. 40.


Копер (вышка)

Проще всего изготовить вышку в виде треноги из слег (тонких бревен) диаметром 150—200 ММ и длиной 8—9 м, скрепленных в вершине железным шкворнем. К этому же шкворню крепят блок для подъема бурильной колонки. Между двумя ногами укрепляют ворот или лебедку (таль, полиспаст). На третьей ноге можно врезать и прибить поперечины, служащие ступеньками.

Для сборки треноги три одинаковые слеги укладывают рядом, в каждой слеге на расстоянии не менее 100 мм от тонкого конца просверливают отверстие на 2—3 мм больше диаметра шкворня (шпилька с резьбой М32 — М36) и собирают верхний узел с блоком, как показано на рис. 41. Затем подравнивают комлевые концы слег и поднимают треногу, устанавливая ее по отвесу, спущенному с блока, над шурфом. Концы ног слегка заглубляют в землю и утрамбовывают щебенкой.

к верхней буровой колонке привинчивают буровой вертлюг — шарнирную серьгу, которую цепляют за крюк подъемника. Благодаря шарниру при вращении буровой колонки трос подъемника не скручивается (рис. 42).

Для вращения подвешенной к крюку подъемника буровой колонки используют хомут-вороток (рис. 43).


Буровая вышка
Рис. 40. Буровая вышка (а) и проходка бура к водоносному слою (б) (шурф не показан): 1 — ноги; 2 — подъемник; 3 — буровая колонка; 4 — ступеньки для подъема рабочего к узлу крепления блока; 5 — бур.


узел бурильной вышки
Рис. 41. Верхний узел бурильной вышки: 1 — шкворень с шайбами и гайками, пропущенный через отверстия в ногах; 2 — серьга блока; 3 — блок; 4 — трос, перекинутый через блок, с крюком для подвешивания буровой колонки.


вертлюг
Рис. 42. Буровой вертлюг: 1 — серьга из прутка диаметром 16 мм, приваренная к кругляку; 2 — кругляк с центральным отверстием; 3 — хвостовик, верхняя часть которого вращается в кругляке и закреплена гайкой с шайбой и шплинтом, препятствующим самоотвинчиванию; средняя часть выполнена в виде шестигранника под гаечный ключ, а нижняя часть имеет резьбу для ввинчивания в муфту буровой штанги.


Хомут-вороток
Рис. 43. Хомут-вороток: а — стальной; б — деревянный.

 

Буровая колонка

Буровая колонка — это набор буровых штанг, соединенных муфтами в одну трубу. Штанга представляет собой трубу с утолщенными стенками из стали с высокими прочностными характеристиками (на сжатие, растяжение, скручивание).

Стандартная длина штанги — 3 м. При бурении без вышки или с невысокой вышкой используют укороченные штанги длиной 1,5 м.

Штанга на обоих концах имеет резьбу, которая служит для наращивания длины колонки с помощью муфт.

В качестве обсадной трубы стоит воспользоваться пластмассомой трубой для питьевой воды (диаметром 160 мм или 200 м).
Преимуществ много: малый вес упрощает ручные работы; отсутствие коррозии также немаловажный фактор.Отрезки трубы должны быть сварены сплошным швом, например, мощным паяльником, или герметично соединены иным способом. Опускаемая в скважину труба должна быть герметичной по всей длине!

На собранную колонку сверху навинчивается вертлюг для вывешивания на крюке подъемника, а снизу — переходник, имеющий специальную коническую резьбу под хвостовик буровой головки.

Вместо стандартных штанг можно использовать (при бурении на глубину до 30 м) стальные водопроводные (или газовые) трубы, но соединительные муфты должны быть не чугунными и не бронзовыми, а стальными, длиной не менее двух диаметров.

Напомним, что на водопроводных трубах и муфтах нарезается не метрическая, а трубная резьба.

Трубная резьба обозначается:

d”труб.,

где d” — внутренний диаметр трубы в дюймах.

Lля ударного бурения можно использовать и жерди, изготовленные из стволов молодых деревьев (ели, дуба, лиственницы, ясеня). На конец жердей насаживают отрезок стальной трубы, снабженной резьбой.


Буры (буровые головки)

Буровая головка — это режущий или ударный (или и то и другое) инструмент, который крепится на конце нижней штанги буровой колонки (рис 44).

Буровые головки
Рис. 44. Буровые головки: 1 — бур-ложки (гладкая и спиральная); 2 — спиральный бур (змеевик); 3 — бур-долото (плоское, коническое и пирамидальное); 4 — желонка.

Режущий (вращательный) бур врезается в породу при вращении, при этом бур опускается вглубь, а порода заполняет полость между режущими плоскостями бура по всей его высоте.

После этого буровую колонку с буром извлекают и очищают от породы. Если буровая головка имеет небольшую длину, она захватит мало породы, и весь цикл (спуск, вращение, извлечение, очистка), в котором собственно бурение занимает по времени незначительную часть, придется повторять слишком часто.

Поэтому понятно, что надо применять буры достаточно длинные — это увеличивает производительность каждого цикла и существенно сокращает время бурения скважины в целом.

Существуют различные конструкции буров — они предназначены для бурения в породах разной устойчивости.

Бур-ложки применяют для бурения малоосыпающихся пород (влажный песок, глинистый песок, суглинок, песчаная глина, песок с мелким гравием). Конструктивно буровая ложка представляет собой стальной цилиндр с продольной или спиральной прорезью, снабженный резьбовым хвостовиком. Изготавливают ее или из свернутой стальной пластины, или из стальной трубы с обязательной последующей закалкой. Длина ложки около 700 мм, диаметр зависит от диаметра скважины и обсадной трубы. Стандартные диаметры бур-ложек и соответствующих обсадных труб приведены ниже в таблице 3.

Спиральный бур (змеевик) предназначен для глин и суглинков, содержащих гравий. Его рабочая часть конструктивно выполнена в виде скрученной в спираль (наподобие сверла) стальной полосы. Нижний конец бура представляет собой нож; шаг спирали равен диаметру. Для того чтобы изготовить змеевик, полосу инструментальной стали нагревают в кузнечном горне до белого каления. Один конец зажимают в тиски, другой - скручивают ключом. Стандартные размеры спиральных буров (диаметр х длина в мм) приведены ниже.

Таблица 3

РАЗМЕРЫ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Внутренний диаметр обсадной трубы, мм         78      104     115     155     205     225

Наружный диаметр бур-ложки, мм                  70      -        102     140     198     -

Наружный диаметр змеевика, мм                     70      -        102     140     -        -

Длина змеевика, мм                                      650     -        700     820     -        -

Наружный диаметр корпуса желонки, мм         -        89      95      27      168     219

Масса желонки, кг                                        -        25      30      47      69      96


Бур-долото применяют для ударного бурения в твердых породах. Долота бывают разной формы: плоские, крестовые и пр. Во время работы после каждого удара их нужно повернуть примерно на 15° (1/12 оборота) для получения круглой скважины

Желонка — это инструмент, предназначенный для извлечения как осыпающейся и рыхлой, так и пробуренной породы (например, долотом).

Извлекают породу с помощью желонки ударным способом, поэтому внизу у нее имеется острый башмак, диаметр которого превышает диаметр корпуса на 4—6 мм.

Корпус желонки — цилиндр длиной 2—3 м, изготовленный из стальной трубы (например, газовой), а дно снабжено клапаном (стальным шаром ИЛИ ДИСКОМ), который не позволяет породе высыпаться, когда ее после заполнения начинают поднимать вверх. В таблице 3 приведены стандартные размеры желонок и соответствующих обсадных труб.

Обсадная труба

Обсадная труба защищает скважину от осыпания и обвала стенок при проходе через сыпучую (неустойчивую) породу и от проникновения воды при проходе через водоносные горизонты с непригодной для употребления водой.

Внутренний диаметр обсадной трубы должен быть на 7—15 мм больше диаметра башмака или соединительной муфты буровой колонки.

Обсадные трубы наращивают с помощью соединительных муфт.

Рабочий (нижний) конец обсадной трубы снабжают башмаком-муфтой, нижняя часть которого обработана в виде режущей кромки (рис. 45).

Башмак обсадной трубы 
Рис. 45. Башмак обсадной трубы: а — зубчатый; б — гладкий; 1 — зубья; 2 — гладкая режущая кромка; Б — диаметр режущей кромки (на 3—5 мм больше диаметра соединительной муфты обсадных труб).

Процесс бурения

Сначала, как было сказано, на месте будущей скважины роют шурф и устанавливают настилы. Затем над ним устанавливают вышку, снимают верхний настил, по отвесу, спущенному с блока, отмечают центр на нижнем настиле и выпиливают отверстие по диаметру башмака обсадной трубы ИЛИ соединительной муфты буровых труб. Затем укладывают верхний настил и по тому же отвесу проделывают в нем такое же отверстие. Эти отверстия обеспечат вертикальность буровой колонки (это необходимо для успешного бурения).

Далее собирают бурильную штангу (снизу навинчивают бур, сверху — вертлюг) и вывешивают ее над отверстием.

С помощью подъемника штангу опускают в шурф сквозь оба настила. Если необходимо, наращивают бурильную колонку второй штангой. Затем на удобной высоте (1—1,5 м) крепят на штанге хомут-вороток.

Начинают бурение, вращая штангу вдвоем, передавая друг другу рукоятки воротка. Третий периодически проверяет вертикальность бурильной штанги с помощью отвеса (это необходимо на начальном этапе бурения).

На штанге делают отметку (мелом) на высоте 600— 700 мм от верхнего настила. Затем начинают вращать штангу до тех пор, пока отметка не опустится до настила. После этого штангу извлекают подъемником, очищают бур от породы, снова опускают штангу и делают на ней новую отметку. Потом переставляют хомут на удобную для работы высоту. Если колонку необходимо нарастить, снимают с нее вертлюг, навинчивают переходную муфту (отрезок трубы с соответствующей внутренней резьбой; его длина должна быть не менее двух диаметров штанги), в нее ввинчивают следующую трубу, а на верхний конец этой трубы снова вертлюг.

В устойчивой породе можно пробурить скважину на всю глубину, не используя обсадную трубу.

На глубину до 20 м скважину диаметром не более 75—80 мм Можно бурить без треноги.
Не стоит слишком наращивать длину рычагов воротка. (Вращать станет легче, но можно скрутить штангу.


Если же порода обваливается в скважину, то сначала бурят скважину глубиной 1-3 м (сколько удастся) и опускают в нее обсадную трубу с башмаком, забивая и завертывая ее. Внутренний диаметр обсадной трубы должен быть на несколько миллиметров больше диаметра муфт колонки. Забивают трубу кувалдой через деревянную прокладку. Если труба плохо опускается, ее вращают по часовой стрелке и против.

Если грунт мягкий, иногда удается осадить трубу одним забиванием, не вращая.

После заполнения трубы породу извлекают желонкой.

На этом этапе следуют повторяющиеся циклы: снимают вертлюг, навинчивают новую штангу с помощью муфты, на нее навинчивают вертлюг и накидывают его серьгу на крюк подъемника, переставляют хомут, делают отметку мелом и бурят.

При бурении неустойчивых пород бур не должен опускаться ниже башмака обсадной трубы более чем на половину своей длины (во избежание обвала).

Поэтому бурение чередуют с осаживанием обсадной трубы, которую при необходимости также наращивают с помощью соответствующих ее резьбе соединительных муфт. Понятно, что перед тем, как навинтить новую обсадную трубу, ее надо надеть на буровую колонку, сняв с последней вертлюг. Обсадную трубу поднимают на нужную высоту тоже с помощью подъемника. Для этого на трубе закрепляют съемный хомут-вороток и накидывают на него две петли из троса на рукоятки воротка и на крюк подъемника.

Длина обсадной трубы должна быть не слишком велика, иначе для ее осаживания и для вращения воротка, надетого на бурильную штангу, придется работать на помосте. Такой помост, если все же необходимо его использовать, устраивают в виде настила, который крепят к ногам буровой вышки.

Если буровая колонка плотно сидит в скважине, ее отрывают от породы, используя две ваги (балансы), которые опирают на козелки (рис 46).

Приемы бурения

Пески проходят бур-ложкой или желонкой, добавляя в скважину немного воды и глины (в качестве смазки). Если песок утрамбовался, применяют долото. Пока бур не войдет в водоупорную породу ниже водоносного слоя, используют обсадные трубы.

Пески-плывуны проходят желонкой ударным способом, одновременно осаживая трубу. Желонка должна быть длинной, а ее клапан — хорошо подогнан.

Вязкие глинистые породы можно бурить желонкой без клапана, бур-ложкой, змеевиком. Если порода твердая, ее периодически рыхлят долотом на глубину 500—700 мм. Обсадные трубы не применяют, если скважина не обваливается. Если глина мягкая вязкая, пользуются желонкой не только без клапана, но даже без башмака (или буром-змеевиком), поднимая и опуская его на 100—150 мм через несколько оборотов.

 Извлечение буровой колонки с помощью ваг
Рис. 46. Извлечение буровой колонки с помощью ваг: 1 — козелки; 2 — ваги; 3 — хомут-вороток или специальный разъемный хомут для упора ваг; 4 — буровая колонка.

Через 500—700 мм инструмент вынимают и очищают, перед опусканием доливают около ведра воды.

Галечники и гравийные породы проходят с обсадными трубами, работая поочередно долотом и желонкой.


Подготовка скважины к работе

Когда скважина прошла водоносный горизонт и дошла до нижнего водоупорного слоя, ее тщательно очищают желонкой. Затем измеряют глубину скважины от верхнего настила до дна водоносного слоя. После чего в водоносный слой на колонне водоподъемных труб опускают фильтр. Он должен опускаться свободно, без закрутки. Далее пространство между фильтром и стенками скважины засыпают чистым крупным песком ИЛИ мелким гравием, одновременно с этим поднимая колонну обсадных труб на всю высоту фильтра. Эта засыпка также способствует очистке воды.

Если фильтр со временем засорится, его придется вынуть из скважины и промыть, затем поставить на место-, предварительно очистив скважину желонкой от засыпки, а после установки фильтра с пять засыпать пространство вокруг него.

Фильтр

Фильтр — это важнейший элемент водоподъемного устройства скважины. Его задача — защитить водоподъемную трубу от песка, который всегда имеется в водоносном слое. Собственно фильтрацию обеспечивает металлическая сетка с ячейкой необходимого размера, опирающаяся на каркас, защищающий ее от смятия. Изображенный на рис. 47 фильтр конструктивно представляет собой трубу с перфорацией, вокруг которой с зазором расположена металлическая сетка. Зазор обеспечивает редкая навивка из проволоки. Могут, конечно, применяться и другие конструкции фильтра.

 

Устройство фильтра для скважины
Рис. 47. Устройство фильтра для скважины: 1 — труба; 2 — перфорация; 3 — навивка, обеспечивающая зазор; 4 — сетка.

 

Оформление надземной части колодца-скважины

После установки фильтра и водоподъемных труб шурф засыпают, разобрав деревянные обшивки и настилы, затем устанавливают ручной или электрический насос, устраивают вокруг места выхода скважины глиняный замок и отмостку (рис. 48).. При желании вокруг насоса сооружают сруб с крышкой или деревянный навес.

 

Колодец-скважина
Рис. 48. Колодец-скважина: 1 — фильтр; 2 — водоприемная часть скважины; 3 — водоподъемная труба; 4 — ручной насос; 5 — отмостка; 6 — скважина.

ЗАБИВНОЙ (АБИССИНСКИЙ) КОЛОДЕЦ


Забивной колодец, называемый абиссинским, известен давно. Его конструкция представляет собой буровую штангу небольшого диаметра с буровой головкой (в виде конического или пирамидального долота), оснащенной фильтром.

Таким образом, чтобы устроить абиссинский колодец, нужно просто забить на нужную глубину буровую штангу, наращивая ее по мере необходимости. Когда буровая головка пройдет водоносный слой, колодец готов: бур с фильтром служит водоприемной частью, а буровая колонка — водоподъемной и обсадной трубой. Остается только оформить наземную часть, установив насос и устроив вокруг него ГЛИНЯНЫЙ замок и отмостку.

Нехитрое устройство колодца делает такую конструкцию необычайно привлекательной. Однако не может же быть все так просто! Действительно, абиссинский колодец можно устроить только в мягкой породе, не содержащей галечников, и при глубине водоносного слоя 6—7 м, в крайнем случае — до 12 м.

Почему так? Во-первых, при наличии галечных включений забивное бурение буровой колонкой малого диаметра просто невозможно, во-вторых, такая колонка при длинах более 7 м обладает недостаточной устойчивостью на сжатие — она начнет при забивании изгибаться, пружинить, уходить в сторону от вертикали. Если же увеличить диаметр буровой штанги, понадобится слишком мощный копер — без специализированной техники, своими силами не обойтись.

Но если с породой повезет, то абиссинский колодец — просто подарок. Его легко устроить и он имеет вполне достаточную производительность — примерно полтора ведра в минуту. А если этого мало, всегда есть возможность устроить еще один такой колодец.

Конструкции колодца и самодельного копра показаны на рис. 49.

Забойный трубный абиссинский колодец сооружают, как сказано выше, на глубину не более 7 м.


Конструкция копра забивного колодца
Рис. 49. Конструкция копра забивного колодца: а — устройство рабочей головки; б — копер; в — установка колодца (тренога копра не показана); 1 — клапан; 2 — фильтр; 3 — буровая головка; 4 — соединительная муфта; 5 — буровая штанга; 6 — съемный упор (подбабок); 7 — баба копра; 8 — подъемный трос; 9 — блоки; 10 — ноги вышки.


Рабочая головка абиссинского колодца представляет собой массивный стальной конус, над которым приварен водоприемный участок в виде трубы несколько меньшего диаметра с окнами, защищенными металлической сеткой-фильтром. На фильтр навинчена основная труба с шариковым клапаном в нижней части.

Упрощенная технология сооружения абиссинского трубчатого забивного колодца заключается в следующем.

Роют шахту 0,8 х 0,8 х 1 м. Фильтр жестко соединяют с трубой. На трубу насаживают груз до 30 кг (бабу), который может свободно перемещаться вверх и вниз по трубе. На расстоянии метра от фильтра крепят стальной хомут — подбабок. На 1 —1,5 м выше подбабка устанавливают второй хомут с двумя блоками. Трубу с фильтром, клапаном и наконечником устанавливают в центре подготовленной шахты и засыпают грунтом. Уплотняя грунт вокруг вывешенной трубы, обеспечивают ее устойчивое вертикальное положение.

Вместо рытья шахты глубиной 1 м можно пробурить ствол диаметром 150—200 мм обычным буром, что также обеспечит устойчивое вертикальное положение трубы. Трубу в грунт забивают ударами падающего груза (бабы) по подбабку до тех пор, пока подбабок достигнет поверхности земли. Затем его вновь перемещают на 1 м вверх и закрепляют. Так продолжают до тех пор, пока не появится вода. Забивают трубу до погружения фильтра в водоносный слой, причем уровень воды должен быть выше верхнего края фильтра на 0,5—1 м. Воду откачивают до полного осветления, на что, как правило, достаточно 15— 30 мин.

Наличие воды в трубе можно проверить, опустив в нее маленькую трубку на шнуре. При соприкосновении с водой трубка издает специфический хлопок. С помощью ручного или малогабаритного электрического насоса абиссинский колодец, как уже сказано, может обеспечить водой в количестве 10—15 л/мин.

25.12.2006

По материалам: da4a.info

Понравилась статья? Нажмите Like!:
или поделитесь ею со своими друзьями и знакомыми:


<<< Вернуться в рубрику Водоснабжение >>>





Комментарии VK: Комментарии Facebook:










Статьи партнеров

Последние статьи рубрики
Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш» Часть 3. Сборка и запуск

Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш» Часть 3. Сборка и запуск

Сегодня мы расскажем про сборку домашнего водопровода и раскроем секреты запуска системы.

26.01.2015 | Водоснабжение

Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш». Часть2.

Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш». Часть2. "Сердце системы"

Если головой нашей самодельной водопроводной системы для частного дома является погружной насос типа «Малыш», то сердцем системы станет устройство, которое обеспечит нужное давление в трубах. Сегодня мы говорим о нем.

10.12.2014 | Водоснабжение

Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш». Часть 1

Настоящий водопровод на базе погружного насоса «Малыш». Часть 1

В этом небольшом цикле статей про создание водопровода на базе бюджетного погружного насоса «Малыш» мы поведаем реальную историю. Вы узнаете как легко и быстро сделать полноценную систему водоснабжения для загородного дома.

20.11.2014 | Водоснабжение

Чемоданчик сантехника

Чемоданчик сантехника

Старшее поколение россиян наверняка помнит классического советского сантехника из ЖЭКа – не всегда опрятного, не вполне трезвого, с потрепанным чемоданчиком с нехитрым сантехническим инструментом.

25.03.2013 | Водоснабжение

Вода в вашем доме

Вода в вашем доме

Сегодня трудно представить загородный дом, который не был бы оборудован системой водоснабжения, ведь водопровод - это необходимая для функционирования дома система, и от её надёжности будет зависеть удобство жильцов.

12.04.2010 | Водоснабжение











.© Wikidacha.ru, Lare.ru 2006-2016 О проекте | Вопросы | Контакты | Реклама | Ссылки