Шахтные колодцы

Для забора воды из подземных водоносных горизонтов, залегающих на глубине до тридцати метров, используют шахтные колодцы. Такие колодцы состоят из ствола, водоприемника и оголовка – надземной части шахты. Форма стволов колодезных шахт может быть круглой или прямоугольной. Поперечный размер ствола может составлять 1-1,5 метра и в основном определяется удобством при выполнении работ. Стенки колодца обычно крепят деревом, бетоном, кирпичом или бутовым камнем.

Чтобы построить колодец, сначала надо вырыть шахту и соорудить ствол. Способ устройства колодца зависит от его глубины и состояния грунта. В том случае, когда водоносные слои находятся на большой глубине, устройство колодца существенно усложняется, поскольку приходится удалять очень много грунта. Данная работа усложняется еще из-за того, что грунт насыщен водой. Для устройства стволов шахтных колодцев существует множество технологий.

Самый простой метод устройства колодцев используют в плотных грунтах. Сначала на всю глубину отрывают шахту, а потом сооружают ствол. Его выполняют в виде бетонного, кирпичного или каменного вертикального канала. Чтобы предотвратить осыпание стенок шахты, их укрепляют деревянными щитами или устраивают с откосами. Вырытый грунт удаляют от шахты на расстояние не меньше 10-15 метров, чтобы уменьшить давление на ее стенки. Конечно, такие колодцы можно устанавливать лишь в том случае, когда водоносные грунты залегают на небольшой глубине, поскольку практически невозможно вырыть очень глубокую шахту без осыпания ее стенок.

Поэтому сейчас все чаще при устройстве колодца используют безопасный опускной способ. Этот способ исключает вероятность присыпки грунтом человека, работающего в шахте, поскольку стенки защищаются от обвала конструкцией ствола. Наращиваемый ствол опускается по мере удаления грунта из шахты. Для такого ствола обычно используют железобетонные кольца.

Рытье колодца начинают с разработки котлована необходимой глубины. Его дно выравнивают и устанавливают строго горизонтально первое железобетонное кольцо или венец сруба. Периметр нижнего венца должен быть несколько большим, чтобы ствол, опускающийся под своей тяжестью, не застревал при соприкосновении со стенками шахты.

Над стволом шахты, выведенным на уровень планировки, устанавливают временную опору с лебедкой, чтобы поднимать грунт из шахты. Пазы между отдельными венцами сруба заполняют глиной, тщательно уплотняя ее, чтобы предотвратить просачивание воды при заглублении ствола. Для заполнения зазоров между железобетонными кольцами лучше использовать цементный раствор. Собранный сруб с внутренней стороны укрепляется толстыми досками, которые в углах прибивают к бревнам длинными гвоздями. Благодаря такому укреплению ствол не сможет развалиться в процессе его опускания вдоль шахты.

Грунт из-под стенок ствола удаляет лопатой человек, опустившийся в колодец. Учитывая то обстоятельство, что человек при подъеме грунта остается внизу колодца, подъемные канаты и тару для грунта необходимо испытывать на прочность при трехкратных перегрузках.

При опускании сруба может происходить его защемление осыпающимся грунтом. Чтобы этого избежать, для опускания сруба следует использовать специальные направляющие (рис. 14). Для этого к наружным сторонам сруба крепят толстые доски. Вокруг сруба укладывают толстые бревна. К направляющим эти бревна должны прилегать вплотную. В углах, образованных бревнами, забивают прочные длинные колья. Сруб, благодаря такой конструкции, опускается строго вертикально. Направляющие после установки ствола остаются в грунте. Для ствола, выполняемого из железобетонных колец, такие сложные приспособления не требуются, поэтому его сооружение предпочтительнее. К тому же железобетонные кольца не гниют, что существенно увеличивает долговечность колодца. Кроме того, отпадает необходимость в периодической замене подгнивших венцов сруба, что является довольно трудоемкой и тяжелой задачей. Такие колодцы называют еще трубными, поскольку ствол в поперечнике имеет круглую форму. Эти колодцы в отличие от колодцев с деревянным срубом являются практически непроницаемыми для верховодки (при правильной заделке стыков между кольцами). Гладкие железобетонные стены легко очищаются от зеленых налетов и слизи, являющихся постоянными спутниками колодцев. Поэтому колодцы с железобетонным стволом намного гигиеничнее, чем с деревянным.

Устройство для опускания сруба по шахте колодца

Если ствол колодца в ходе работы перестал опускаться, натолкнувшись на какое-либо препятствие, то его (препятствие) надо удалить. Если ствол не опускается и после этого, тогда рабочего поднимают, а верхнее кольцо накрывают щитами и нагружают до тех пор грунтом, пока ствол снова не начнет опускаться.

При рытье колодца особое внимание надо уделять безопасности того, кто работает внизу. В шахту ствола для этого опускают канат и лестницу. Нижний конец каната обвязывают вокруг талии рабочего. Наверху должны постоянно находиться люди, готовые прийти на помощь в случае необходимости. Особой опасностью является загазованность шахты. Она может стать причиной нехватки кислорода и последующей потери сознания человека, работающего в шахте колодца. Загазованность необходимо проверять перед каждым спуском рабочего. Для этого в ствол шахты опускают зажженную свечу. Если при опускании свеча гаснет или изменяет степень свечения пламени, то это означает, что в колодце скопился газ, который следует немедленно удалить. Газ удаляют с помощью вентилятора, пустой бадьи, закрытой рогожей и прочими методами.

Самым надежным и простым способом является использование естественной тяги металлической переносной печи (рис. 15). Эту печь устанавливают у шахты колодца, а к ее поддувалу присоединяют вентиляционную трубу. Нижний конец этой трубы опускают в колодец. Естественная тяга при топке печи удаляет газы, скопившиеся в шахте колодца. Следует отметить, что если в колодце накапливается газ, то работать можно лишь при зажженной печи.

15.jpg

Соорудив ствол колодца, его дно устилают песчано-гравийной фильтрующей смесью. Если вода поступает в колодец через стенки шахты, то тогда внизу ствола проделывают специальные щели.

Ствол независимо от его конструктивного исполнения поднимают над уровнем планировки на 1-1,2 метра и облагораживают. Обычно для этого над колодцем сооружают навес или надстройку в виде сруба. Такая надстройка защищает колодец от атмосферных воздействий и обеспечивает удобство его эксплуатации. Кроме того, при творческом подходе она может выполнять роль архитектурного акцента, повышая выразительность территории.

Чтобы защитить шахту колодца от проникновения ливневых вод, выполняют мощение территории вокруг нее, что придает окружающему пространству дополнительные декоративные свойства. Источник воды всегда отлично сочетается с цветами и камнями. Для оформления территории вокруг колодца могут быть использованы самые разные композиции, отличающиеся необычным оригинальным решением.