apostroika.ru

Колодцы. Устройство и обслуживание.

Трубный колодец.

Материалом для трубных колодцев служат:

• кирпич. К выбору кирпича необходимо подойти очень ответственно, поскольку не каждый сорт пригоден для строительства колодца. В первую очередь не следует применять силикатный кирпич, поскольку он не отличается устойчивостью во влажной среде и поэтому быстро разрушается. В большей степени подойдет красный кирпич, важно только, чтобы он был кондиционным, т. е. соответствовал ГОСТу, не имел внутренних трещин (кстати, именно по этой причине в последнее время часто встречается мнение о непригодности кирпича для обкладывания колодца). Еще лучше себя зарекомендовал пережженный кирпич – железняк, даже если он нестандартный по форме. Как правило, он более плотный, без внутренних дефектов;

• природный камень (бут). Бутовым камнем называют куски известняка или песчаника. Бут бывает рваным и постелистым. Он может иметь разную форму, но оптимально отесывать его, придавая внутренней стороне вогнутую конфигурацию. Главное – подобрать материал, свободный от каких-либо пороков, в частности трещин, включений, расслоений и т. п. Это легко проверить – достаточно ударить по камню молотком: если издаваемый при этом звук чистый и если камень не распался на фрагменты, то его можно смело использовать. Для удобства не следует брать природный камень весом более 50 кг, поскольку его будет трудно не только поднять, но и обработать соответствующим образом. Крупные камни раскалывают на более мелкие и перед применением обязательно очищают от пыли;

• бетон (монолитный или в виде колец), представляющий собой искусственный камень, в состав которого входят портландцемент, вода и заполнители (песок, гравий или щебень).

• Для придания стенкам колодца необходимой прочности каменные материалы (бут, кирпич, бетон) укладывают на раствор, для которого требуются:

• песок. Более всего подходит чистый речной песок (при наличии примесей, например глины, качество раствора и, следовательно, кладки существенно снижается);

• гравий. Это мелкие камешки, разные по форме, поэтому различают гравий игловатый, яйце– и щебневидный, малоокатанный и др. Гравий неодинаков и по размеру зерен, величина которых колеблется от 5–20 мм (мелкий) и 20–40 мм (средний) до 40–80 мм (крупный);

• щебень. Это камни, полученные в результате дробления горных пород, кирпича и др. По размеру он схож с гравием. Как и песок, щебень и гравий перед закладкой в раствор должны быть промыты;

• портландцемент. Для сооружения колодцев применяют цемент МЧ00, 500, 550, 600. Из него готовят цементный раствор, необходимый как для кладки, так и для оштукатуривания стенок колодца. Поэтому важно правильно приготовить смесь. Сначала смешивают сухие компоненты (цемент и песок) в соответствующих пропорциях; потом полученную массу затворяют водой, тщательно перелопачивают, добиваясь того, чтобы раствор стал однородным; используют по назначению. При этом важно помнить, что раствор должен быть израсходован в течение 45–60 мин, поэтому не следует готовить сразу весь необходимый объем. Применяемые цементные растворы в зависимости от вида работы имеют разный состав. Компоненты для раствора измеряют в объемных частях, например состав для оштукатуривания содержит цемент и песок, взятые в пропорции 1: 1 или 1: 2, т. е. на 1 часть цемента приходится 1 или 2 части песка; для кладки – 1: 5. Прочность раствора определяется маркой цемента и количеством песка, добавленного в состав, а расход – толщиной швов при кладке (заметим, что на каменную кладку в связи с нестандартностью камней, уходит больше раствора, чем на кирпичную) и размером поверхности.

Помимо представленных материалов, при строительстве колодца потребуется и металлический крепеж – анкера (стальные стержни с резьбой на концах или шпильки М16 длиной 3 м; последние наращивают, применяя высокие гайки, которые представляют собой шестигранные прутки длиной 100 мм с резьбой М16, между которыми крепят промежуточные кольца на той высоте, которая требуется), шайбы и гайки к ним; стальные скобы диаметром 15–20 мм (их вставляют в стенки колодца и используют в качестве лестницы, по которой спускаются в ствол колодца при его ремонте или чистке); а также рамы (стальные, деревянные или железобетонные) в виде круглых колец шириной, как минимум, 250 мм с отверстиями под анкера.

Рассмотрим, как происходит сооружение трубных колодцев из разных материалов.

1. Относительно способа, которым сооружают кирпичный колодец, надо сказать следующее: при небольшой глубине его возводят открытым способом, предварительно выкопав шахту; для глубоких колодцев применяют опускной способ. Как правило, они имеют круглую форму и внутренний диаметр 750–1000 мм (это оптимальный размер, поскольку в этом случае расход материалов наименьший).

Для устройства кирпичного колодца потребуются кирпич, круглые рамы (основная, промежуточные и верхняя) диаметром от 1 м и более в зависимости от диаметра колодца. Основную раму выполняют из стали, железобетона или дерева (как самая водонепроницаемая и прочная подойдет дубовая древесина). Она отличается от остальных тем, что имеет диаметр на 50–60 мм больше, и тем, что с наружной стороны по всей поверхности на ней укреплен стальной нож, функция которого состоит в том, чтобы вскрывать грунт при проходке. Эта рама должна быть самой тяжелой и прочной, поэтому ее толщина составляет 80–100 мм, а ширина определяется толщиной кладки, которая может вестись в кирпич или в полтора кирпича, т. е. 250 и 370 мм соответственно.

Материалом для промежуточных и верхней рам, как правило, является дерево. Толщина досок для них равна 80 мм (можно сбивать и несколько досок, главное, чтобы соблюдалась общая толщина), а ширина зависит от толщины кладки, хотя часто раму делают более узкой, чтобы образовывалась канавка, которую потом заполняют раствором.

Чтобы соединить рамы в единую конструкцию, понадобятся анкера или стальные стержни диаметром не менее 15 мм (это особенно важно в тех случаях, когда для устройства колодца практикуют опускной способ (он и будет описан далее) и когда встречаются неустойчивые породы, которые при обвале могут разорвать крепление шахты). На обоих концах они должны иметь резьбу длиной 150 мм. К анкерам или стержням прилагаются гайки и шайбы.

Кроме того, надо в рамах просверлить отверстия диаметром 32 мм, причем в основной и верхней их должно быть по 6, а в промежуточных – по 12. Важно добиться того, чтобы отверстия размещались строго одно под другим. Поэтому нужно прибегнуть к пакетному методу и проделать отверстия одновременно во всех промежуточных рамах и отдельно в основной и верхней, сложив их друг на друга и предварительно разделив на необходимое количество частей (помня школьный курс черчения, это сделать совсем не сложно).

Надо иметь в виду, что свойства раствора зависят от количества в нем цемента: чем его больше, тем более пластичным он становится. Но при этом водопроницаемость его возрастает, расход увеличивается, поэтому и материал обходится дороже.

Завершив подготовку всех деталей, можно переходить к сборке конструкции. Для этого в основную раму вкручивают 6 анкеров, действуя в соответствии с таким алгоритмом:

• до конца резьбы накручивают на анкер гайку;

• нанизывают шайбу;

• вставляют анкер в отверстие;

• повторяют все в обратном порядке, т. е. за шайбой следует гайка, которую туго закручивают.

После того как все 6 анкеров встанут на место, получают жестко связанную конструкцию, которую вполне можно использовать в качестве основания для кладки. Поэтому в отрытую на 3 м шахту, в которой предварительно выровнено дно, опускают основную раму. И после контроля ее горизонтальности (перекос нельзя допустить ни в коем случае, иначе это сделает кирпичную трубу колодца неустойчивой, что повлечет его разрушение) до упора накручивают на анкера гайки, затем надевают шайбы, устанавливают промежуточную раму, продев анкера в ее отверстия, надевают шайбы и туго затягивают гайки, чтобы получить устойчивую, строго вертикальную конструкцию (рис. 13).

Колодцы. Устройство и обслуживание

Рисунок 13. Каркас из основной и промежуточной рам и анкеров.

Перед тем как приступить к кирпичной кладке, следует позаботиться об устойчивости установленных рам. С этой целью с двух противоположных сторон их фиксируют бревнами или досками, уперев одним концом в металлическую конструкцию, а другим в стенку шахты.

После предварительной подготовки на основную раму накладывают цементно-песчаный раствор (1: 3 или 1: 4), разравнивают, доводя слой до толщины 10 мм и кладут первый ряд кирпичей (чтобы кирпич не впитывал влагу из раствора, его смачивают водой). Есть возможность повысить герметичность швов, добавив в цементно-песчаный раствор жидкое стекло (1: 10).

Инструмент каменщика прост – это лопатка для накладывания раствора; кельма, которой разравнивают раствор, удаляют выступивший его излишек и припосаживают каждый кирпич, выравнивая ряд; молоток-кирочка, с помощью которого вырубают в кирпиче выемки, делят его на части, если это предусмотрено кладкой; отвес и уровень для контроля вертикальности и горизонтальности кладки соответственно.

Первый и второй ряд кладут тычками.

Так как кладку выполняют по кругу, то с наружной стороны между кирпичами образуется промежуток, который заполняют кирпичным боем и раствором. Второй ряд можно вести тычками или чередовать тычки и ложки. Главное – соблюдать перевязку швов. Для придания кладке абсолютно круглой формы, желательно изготовить кольцо-шаблон. Его собирают из двух половин, к которым прибивают стальные хомуты, а в последние вставляют клинья, которые удерживают кольцо. Кроме того, необходимо, чтобы кольцо держалось и приходилось на середину кирпича. Мастера для этого используют крючки, цепляя их за металлические стержни (эта небольшая хитрость поможет не испортить форму колодца даже начинающим каменщикам). Выполнив один ряд, шаблон поднимают и устанавливают в следующем.

Когда кладка доходит до анкеров, для них вырубают желоба и образовавшееся пространство заливают раствором. Кроме того, необходимо дополнительно обеспечить прочность кладки, для чего через каждые 3–5 рядов кладку армируют, т. е. отступив от краев по 30–50 мм, прокладывают по 2 ряда проволоки диаметром 2–5 мм.

Если вода будет проникать в водоприемник через боковые стенки колодца, то на высоте 1–1,5 м кирпичной кладки необходимо предусмотреть несколько окон размером 500 × 200 мм, в которые потом будут вставлены фильтры из пористого бетона. Чтобы не ослаблять кладку, их надо располагать, сдвигая относительно друг друга.

Постепенно кладка поднимается, ее останавливают, не дойдя до промежуточной рамы примерно 50 мм. Прежде чем продолжить работу, необходимо вставить в нее еще 6 анкеров, под которые отверстия уже имеются, тем же способом, который был описан ранее. После проверки вертикальности и горизонтальности каркаса зазор между кладкой и промежуточной рамой заполняют раствором, добавив в него заполнитель – щебень или гравий. При этом важно уплотнить раствор настолько, чтобы внутри него не оставалось воздушных карманов (пустот). Раствора должно быть достаточно для того, чтобы рама плотно села на него, сжав кладку. Допускается открутить верхние гайки на анкерах, приподнять раму, равномерно распределить раствор, опустить раму и жестко затянуть гайки. После этого устанавливают промежуточную раму. Поскольку концы анкеров с гайками и шайбами возвышаются над рамой, под них в кирпичах вырубают гнезда и продолжают кладку.

Выполняя кладку таким образом, доходят до последнего ряда под верхним кольцом. Его также следует плотно посадить на раствор и закрутить гайки. При оформлении оголовка колодца к верхнему кольцу прикрепляют крышку.

Еще на стадии выкладывания кирпичных стенок колодца следует подумать о том, как осуществлять его ремонт и чистку. Если колодец довольно мелкий, то при необходимости достаточно поставить в него обычную деревянную лестницу. Опуститься таким способом в глубокий трубный колодец не удастся. Для таких случаев еще на стадии сооружения колодца предусматривают закрепление в кладке стальных скоб. Для надежности их заглубляют, как минимум, на 120 мм и размещают вразбежку с расстоянием 200 мм между ними. Чтобы скобы не ржавели, их предварительно покрывают водостойкой краской.

Мы описали кладку кирпичного колодца как единый непрерывный процесс. В действительности после того, как выполнена первая захватка, т. е. стенка между основным и промежуточным кольцом, ее, прежде чем продолжить кладку, оштукатуривают (таким способом отделывают изнутри всю водоприемную часть, чтобы защитить кирпич от разрушения). Методика этого вида работ состоит в следующем:

• разводят цементно-песчаный раствор, который должен напоминать жидкую сметану и наносят на стенки слоем толщиной 5 мм. Такая подготовка называется обрызгом, благодаря которому раствор заполняет все шероховатости кладки, схватывается и становится основанием для следующего слоя, который называется грунтом;

• для грунта используют цементно-песчаный раствор (1: 1 или 1: 2) густой, сметанообразной консистенции. Его наносят слоем толщиной 5 мм или больше (поскольку раствор под собственной тяжестью нередко сползает, его можно наносить и в два приема) и разравнивают полутерком.

Для того чтобы штукатурный слой лег ровно, устраивают маяки из строганых реек толщиной 40–60 мм и высотой в одну захватку (они бывают и горизонтальными, при этом их фиксируют по окружности). Маяки надежно закрепляют напротив анкеров на одинаковом расстоянии друг от друга. Этот момент важен, поскольку разравнивание раствора выполняют специальным приспособлением – малкой, которую перемещают между ними, и она должна беспрепятственно двигаться в образовавшемся пространстве. У малки предусмотрен вырез для регулирования толщины штукатурки.

Штукатурный раствор заводят в металлическом ящике (якоре) или в другой емкости. При этом его должно быть столько, чтобы можно было израсходовать за час. Если держать его 2–3 ч, то раствор потеряет половину своей прочности.

Нанеся и разровняв раствор, малку помещают на полосу между маяками и тянут вверх, удаляя излишек раствора и сбрасывая его в ящик. При обнаружении каких-либо дефектов, например углублений, накладывают дополнительную порцию раствора и опять манипулируют малкой. Как только она перестает снимать раствор, оштукатуренную поверхность разглаживают кельмой и переходят к следующей полосе. Когда работа над ней заканчивается, между полосами убирают маяк и замазывают раствором открывшуюся канавку. Это надо делать тщательно, чтобы стыка не оставалось. Действуя таким образом, оштукатуривают всю поверхность, сохраняя свободным от раствора только промежуточное кольцо. Если потребуется и его покрыть штукатуркой, то для прочности в кольцо вбивают гвозди с шагом 50–70 мм, наматывают на них проволоку и наносят раствор, помня, что гвозди должны быть погружены в него не менее чем на 10 мм, иначе они заржавеют.

Закончив оштукатуривать промежуток между основной и промежуточной рамами, начинают вынимать грунт, действуя по описанной выше методике. При этом периодически контролируют вертикальность всей конструкции. Опустив кладку на 1–1,5 м, выкладывают кирпичом следующую захватку и т. д. Так постепенно колодец погружают на нужную глубину, оформляют оголовок, оштукатуривают и наносят на верхнюю поверхность штукатурный раствор слоем примерно 20 мм. Для большей прочности его можно армировать.

Когда колодец доходит до водоносного горизонта, устанавливают, откуда будет поступать вода. Если через стенки, то в заранее подготовленные окна вставляют фильтры. Если вода будет заполнять колодец со стороны дна, эти отверстия за ненадобностью закладывают и покрывают слоем штукатурки, предварительно откачав воду. До того как поступит новая порция, раствор успеет схватиться, а необходимую твердость приобретет за 28 дней.

Для предупреждения дальнейшего погружения кирпичной трубы в грунт под нож основного кольца подводят бетонные плиты, плоские валуны и пр. Опоры должны выступать за внешнюю стенку рамы примерно на 200–500 мм.

После этого приступают к обустройству дна колодца. Его очищают и укладывают обратный донный фильтр.

Так как при сооружении кирпичного колодца работы осуществляются опускным способом, то внутри необходимо установить подмости, с которых будет удобно вести кладку и оштукатуривать поверхность.

2. Как и кирпичный, колодец из природного камня отличается долговечностью, соответствует санитарно-техническим нормам и способен защитить воду от загрязнений. Более того, методика его сооружения не отличается от только что описанной, с той разницей, что камни, будучи нестандартными по форме и размеру, необходимо подбирать, подгонять, придавая им нужную величину и конфигурацию, причем не следует стремиться сделать это одним-двумя ударами молотка.

Перед началом работы камни сортируют по размеру, выполняют кладку насухо и, только подобрав оптимальную последовательность, сажают материал на раствор. В процессе кладки чередуют мелкие и крупные камни, помня, однако, о перевязке швов.

Для увеличения прочности кладки ее желательно армировать, причем лучше через 100–200 мм по высоте кладки, т. е. чаще, чем в кирпичной. Кроме того, надо быть готовым к тому, что раствора для кладки и оштукатуривания потребуется больше, поскольку придется утолщать швы, чтобы скрыть неровность камней, ведь и снаружи, и изнутри стенки должны быть ровными, иначе при опускании выступающие камни будут препятствовать процессу. Это может даже разрушить кладку.

3. Есть разные способы сооружения на участке колодца из бетона. Назовем два основных – из монолитного бетона и из сборного бетона (из колец и пластин). Известно, что бетон хорошо работает на сжатие и плохо на растяжение, поэтому его армируют, чтобы металл взял на себя растягивающие нагрузки, если предполагается, что конструкция будет их испытывать. Материал, полученный таким способом, называется железобетоном. Для армирования используют особую арматурную сталь, имеющую рифленую поверхность (хотя подойдет и полосовая сталь, и стальные прутки, и даже проволока, главное, чтобы материал не был покрыт ржавчиной, но ее можно и нужно удалить перед применением). Чтобы при растягивающих нагрузках конструкция из бетона и металла вела себя как единое целое, арматура не должна сдвигаться. С этой целью ее сваривают или связывают.

Чтобы шаблон не заклинивало в кладке и не возникало проблем с его извлечением, между ними надо оставлять зазор 5–10 мм. Иначе при перестановке шаблона придется прилагать усилия, что может нарушить кладку.

Говоря о монолитном колодце, нельзя оставить без внимания приготовление бетона. Для колодцев применяют бетонную смесь, составленную из цемента (марки не менее МЧ00, лучше выше), песка и гравия (щебня), взятых в пропорции 1: 2: 3 или 1: 2,5: 4. Имеет значение и водоцементное отношение (отношение массы воды к массе цемента), которое равно 0,5–0,7, и не более, поскольку при увеличении воды в смеси она хотя и становится более подвижной и удобной в использовании, поскольку легко заливается в форму, но прочность бетона при этом страдает.

Последнее замечание касается того, каким образом осуществлять заливку бетона. Во избежание появления пустот опалубку заполняют бетоном послойно (по 100–150 мм) и после этого штыкуют и тщательно уплотняют (применение вибратора значительно облегчает дело). Образование на поверхности цементного молока есть сигнал качественно проделанной работы. После этого можно выполнять следующий слой. Когда заливка первого фрагмента заканчивается, его оставляют, как минимум, на 12 ч для отвердения, после чего снимают опалубку и переставляют ее на новое место, причем она должна захватывать уже отлитую стенку на 50–70 мм.

После того как монолитный колодец закончен, он должен набрать прочность (напомним, что на это требуется 28 суток), но в течение первой недели его надо защищать от пересыхания (если колодец строят летом) или подмерзания (если работы ведут осенью), засыпая влажными или сухими опилками соответственно.

Несомненным преимуществом бетонного колодца, независимо от того, какого типа конструкция применяется, является то, что он соответствует принятым санитарно-гигиеническим нормам. Имеют значение и прочность, и долговечность такого сооружения. Кроме достоинств, есть и недостатки, но о них далее.

Рассмотрим, как можно построить монолитный железобетонный колодец. Главным достоинством такой конструкции является отсутствие стыков и, следовательно, швов, т. е. монолитный колодец представляет собой сплошной железобетонный ствол, который прослужит не один десяток лет и сможет защитить воду от проникновения в нее поверхностных вод и пр. При небольшой глубине колодца прибегают к открытому способу его строительства, при котором в отрытом на всю глубину котловане, устанавливают опалубку и заливают ее бетонной смесью (одновременно потребуется осуществлять откачку поступающей воды, чтобы дать возможность бетонной смеси первого фрагмента схватиться), после чего перемещают опалубку выше и повторяют предыдущую операцию.

При значительной глубине рационально применять опускной способ. Однако в этом случае есть два метода, которыми можно это сделать.

Первый состоит в том, что стенки шахты бетонируют частями, а весь процесс предполагает следующее:

• изготовление деревянной опалубки. Если есть возможность, то для этой цели надо взять подходящего размера деревянную бочку, имеющую форму усеченного конуса. Необходимость именно конической формы диктуется тем, что опалубку после того, как затвердеет бетон, придется извлекать, и желательно, чтобы это происходило легко. А сделать это можно в том случае, если противоположные стенки можно будет наклонять, перемещать, как только крепеж будет снят. Кроме того, важно, чтобы размер бочки был таким, чтобы не возникало сложностей с ведением земляных работ внутри нее и с удалением грунта. Итак, подобрав бочку, отвечающую всем требованиям, изнутри ее обивают двумя ремнями (вверху и внизу), после чего снимают обручи. В результате таких манипуляций получают опалубку, которая, как гармошка, может сворачиваться и разворачиваться. Чтобы удерживать ее в развернутом виде, внутри прикрепляют два крючка;

• рытье шахты. В месте предполагаемого сооружения колодца выкапывают яму со следующими параметрами: диаметр – на 150–200 мм больше диаметра бочки в самом широком месте; глубина – на 50–100 мм меньше высоты опалубки;

• установка опалубки. Бочку в виде свертка опускают в яму, разворачивают и фиксируют;

• выполнение армирования. Для этого в четырех точках вертикально и слегка заглубляя в грунт устанавливают 4 прутка длиной 1200–1800 мм и диаметром 8–12 мм, к которым с шагом 100–150 мм привязывают горизонтальные прутки диаметром 6–10 мм. До стенок проходки они не должны доходить примерно на 20–25 мм. Для фиксации арматуры используют стальную проволоку диаметром 2,5–3 мм. Ее же применяют и при наращивании вертикальных прутков, которые накладывают один на другой примерно на 200–250 мм и скручивают или сваривают;

• осуществление бетонирования. Пространство между опалубкой и стенками шахты заливают бетоном и оставляют до отвердения;

• извлечение опалубки;

• выкапывание ямы второго уровня внутри первого фрагмента, установка опалубки, заполнение пространства между ней и стенками шахты бетоном. Так действуют до тех пор, пока колодец не достигнет нужной глубины;

• завершение работы. Когда колодец выведен на расчетную глубину, выполняют донный фильтр и оформляют оголовок (рис. 14).

Плюсами описанной технологии сооружения колодца являются экономия материалов и сил; использование минимума инструментов и тем более отсутствие необходимости привлекать тяжелую технику; безопасность, поскольку получаемая таким способом конструкция устойчива и монолитна. Кроме того, не требуется вставлять в стенки скобы, так как образовавшиеся уступы будут служить отличными ступенями. Из минусов следует упомянуть определенную растянутость во времени, поскольку надо дожидаться, пока бетон отвердеет. Однако при самостоятельном сооружении колодца для собственных нужд это вряд ли имеет особое значение.

Колодцы. Устройство и обслуживание

Рисунок 14. Устройство монолитного колодца (вариант 1): а) опалубка: 1 – ремни; 2 – сегменты; б) бетонирование первого уровня колодца; 1 – вертикальная арматура; 2 – горизонтальная арматура; 3 – бетон; в) бетонирование второго уровня колодца: 1 – скрутка или сварка наращиваемой арматуры.

Второй способ заключается в том, что бетонные фрагменты наращивают вверху, а нижняя кромка готового кольца в результате выборки из-под него грунта будет постепенно опускаться по мере углубления колодца. Чтобы облегчить работу, первым можно установить готовое железобетонное кольцо (желательно оснастить его ножом для разрезания грунта), после чего наращивать остальные методом скользящей опалубки.

Сооружая монолитный колодец, совершенно необязательно придавать ему круглую форму. Гораздо проще изготовить квадратную или прямоугольную опалубку, ее легче армировать и заливать бетоном.

Возможен и другой вариант:

• выкапывают котлован глубиной примерно 1,5 м;

• рядом с шахтой на ровной площадке располагают башмак, т. е. железобетонное кольцо диаметром несколько превышающим диаметр будущего колодца;

• на кольце из арматуры сооружают каркас, на который устанавливают внутреннюю и внешнюю опалубку высотой 500–600 мм и диаметром по размеру сооружаемого колодца, причем первая может быть составлена из металлических или деревянных (фанерных) полос шириной не более 250 мм; вторая обязательно должна быть цельной;

• конструкцию заливают подготовленной бетонной смесью и переносят в шахту. При установке опалубки надо фиксировать ее досками или брусками, контролировать ее вертикальность и горизонтальность, вовремя наращивать арматуру;

• когда отлитая стенка достигнет высоты 1,5–2 м и окрепнет в течение 7–10 дней, из-под нее равномерно по периметру выбирают грунт (чтобы отливка легче скользила при движении вниз, копать нужно немного шире нее), пока верхняя кромка конструкции не опустится до уровня земли;

• далее вновь устанавливают опалубку, наращивают арматуру, и процесс бетонирования продолжается.

Действуя опускным методом, постепенно доходят до водоносного пласта, укладывают донный фильтр и оформляют оголовок.

Этот способ отличается теми же достоинствами и недостатками, что и первый.

Сборный колодец сооружают из железобетонных колец. Относительно того, где брать такие кольца, есть разные мнения. Например, нередко советуют изготавливать их самостоятельно. Тем, кто решит попробовать свои силы в этом деле, предназначается следующая информация.

Бетонные кольца могут иметь разную форму: самая простая – кольца без центрирующего замка, которые при монтаже в четырех местах соединяют посредством стальных скоб или пластин, что должно предотвратить их смещение относительно друг друга. Однако, несмотря на то что придется потратить больше материала и времени, лучше сделать кольца с замками, зато монтаж пройдет гораздо проще и быстрее (рис. 15).

Колодцы. Устройство и обслуживание

Рисунок 15. Колодезные кольца: а) без замка; б) с замком.

Высота и диаметр колец могут варьироваться от 700 до 1000 мм и от 800 до 1000 мм соответственно в зависимости от глубины колодца. Колеблется и толщина стенок кольца: если из бетона она составляет 90–120 мм, то из железобетона – 50–90 мм. Различаются кольца и массой, в частности железобетонное кольцо высотой и диаметром 1000 мм весит 380–420 кг, в то время как бетонное кольцо диаметром 1000 мм при высоте 700 мм – 800 кг. Отсюда понятно, что предпочтительнее делать железобетонные кольца, количество которых определяется глубиной колодца (хотя неплохо иметь и одно кольцо про запас). Кроме того, в отсутствие помощников, которые помогли бы с монтажом колодца, высоту колец можно и уменьшить до 350–500 мм.

Материалы, которые потребуются для изготовления колец (цемент, песок, гравий, арматура), не являются дефицитом, хотя (это надо признать) обойдутся не так уж и дешево. А сама работа довольна проста – с ней справится даже непрофессионал. То, как готовится бетонная смесь и что можно использовать в качестве арматуры, нам уже известно, поэтому сразу перейдем к тому, как происходит изготовление железобетонных колец.

Для этого необходимо изготовить форму (опалубку), состоящую из наружной и внутренней цилиндрических поверхностей, для которых чаще всего используют строганые доски толщиной 20–50 мм (можно применить и металлические листы, однако для придания им необходимой круглой формы надо иметь гибочный станок). Для наружной и внутренней стенок потребуются по 2 кольца (понятно, что для второй они должны быть меньшего диаметра, кроме того, между досками надо предусмотреть зазор 15–20 мм, чтобы проще было извлечь опалубку из выполненного бетонного кольца). Далее обшивают их досками, но наружные кольца изнутри, а внутренние кольца – снаружи (рис. 16), причем кольца должны быть разборными, чтобы не возникало проблем с удалением опалубки с готового изделия.

Колодцы. Устройство и обслуживание

Рисунок 16. Опалубка для изготовления кольца для бетонного колодца (поперечные линии на кольцах – линии разрезов): а) наружная стенка; б) внутренняя стенка; 1) кольца; 2) доски.

Необходимо правильно рассчитать диаметр колец. Для этого нужно воспользоваться таким методом: предположим, что готовое бетонное кольцо должно иметь диаметр и высоту 1000 мм при толщине стенки 80 мм. Тогда внутренний диаметр кольца наружной стенки (Dвн) вычисляют по формуле: D + 2h, т. е. диаметр бетонного кольца плюс удвоенная толщина доски обшивки – 1000 + 2 × 20 = 1040 мм.

Ширина деревянного кольца (S) может быть любой, например 150 мм (чем шире, тем оно прочнее). В этом случае наружный диаметр наружной стенки, полученный по формуле: Dнн = Dнв + 2S, будет равен: 1040 + 2 × 150 = 1340 мм.

С учетом того, что толщина бетонного кольца (B) равна 80 мм, определяют наружный диаметр кольца внутренней стенки (Dнв) по формуле: D – 2B – 2h, т. е. 1000 – 2 × 80 – 2 × 20 = 800 мм.

Поскольку ширину кольца внутренней стенки (S) логично сделать тоже 150 мм, то внутренний диаметр внутренней стенки (Dвв) согласно формуле Dнв – 2S составит: 800 – 2 × 150–500 мм.

После того как все расчеты произведены, можно приступать к изготовлению собственно колец. Для этого из досок толщиной 20 мм сбивают щит квадратной формы толщиной в 2 доски (направление досок второго слоя перпендикулярно доскам первого), подгоняя их максимально плотно друг к другу. Сторона квадрата меняется в соответствии с размером кольца (например, в нашем случае она составит 1340 + 10 = 1350 мм). В центр щита вбивают гвоздь, привязывают к нему бечевку, выполняют разметку колец и аккуратно выпиливают их, после чего обшивают кольца досками. Готовые цилиндрические стенки распиливают на 4 части (см. рис. 16).

Чтобы бетонное кольцо не прилипло к опалубке, ее предварительно обивают полиэтиленовой пленкой. Использование машинного масла нежелательно, поскольку потом на воде появятся масляные пятна.

Далее готовую опалубку используют для изготовления железобетонных колец. Для этого ее ставят на ровную площадку, следя за тем, чтобы между ее стенками был одинаковый промежуток. В него вкладывают металлический каркас: между стенками опалубки с равным шагом вертикально устанавливают 10–12 стальных рифленых стержней диаметром 8–10 мм. На них надевают металлические кольца, выполненные из стальной проволоки диаметром 6–8 мм, привязывают или приваривают их, размещая с интервалом 160 мм. С двух противоположных сторон к ним прикручивают монтажные петли (с их помощью кольца легче транспортировть). Чтобы каркас внутри опалубки не смещался, его заклинивают между стенками формы.

Зазор между стенками формы заполняют бетонной массой, по консистенции напоминающей густое тесто, укладывая ее слоями толщиной 100 мм, штыкуют. Этот процесс называется отбивкой в отличие от отливки, когда в форму заливают сметанообразную бетонную смесь. Когда постепенно опалубка будет заполнена, ее накрывают плотной тканью и оставляют в первом случае на 3–4 дня, во втором – на 5–7 дней. Освобожденное от опалубки кольцо осматривают, замазывают раковины цементным раствором и оставляют для полного отвердения на 1–2 недели, изолировав от прямых солнечных лучей. Уход за кольцом состоит в периодическом увлажнении его в течение первых 3–5 дней.

Железобетонные кольца, изготовленные по такой технологии, не имеют замка, поэтому при монтаже их соединяют между собой скобами и дополнительно сажают на цементный раствор. При желании сделать кольца с замком опалубку дополнительно оборудуют еще 2 кольцами, благодаря которым на кольце образуются шейка и выступ.

Оценив масштаб работы по самостоятельному изготовлению железобетонных колец и соотнеся его с собственными возможностями, надо принять правильное решение. Специалисты, например, советуют отказаться от этой затеи, поскольку считают это напрасной тратой времени и сил, тем более что неизвестно, будет ли это выгодно с финансовой точки зрения. Однако, предполагая заняться рытьем колодцев профессионально, можно освоить технологию, поскольку спрос на кольца имеется.

При сооружении колодца для себя гораздо проще купить готовые железобетонные кольца. При этом важно правильно подойти к вопросу транспортировки и разгрузки. Делать это надо очень аккуратно, поскольку отдельные производители экономят на арматуре, что делает кольца хрупкими, и в результате неосторожного обращения на них могут появиться трещины, сколы и другие дефекты. Поэтому, если машина, доставившая груз, не оборудована подъемным устройством, то снимать кольца надо по помосту, удерживая кольцо прочной веревкой.

После того как кольца прибыли, разгружены и осмотрены, инструмент подготовлен, надо решить, каким способом сооружать колодец – открытым или опускным (или «в кольцо»). Напомним, что в первом случае сначала выкапывают шахту диаметром на 100–150 мм больше железобетонного кольца до водоносного пласта, в которую опускают кольца с помощью лебедки или простейшего блока. Во втором сначала ставят кольцо на место, выкопав неглубокую шахту, потом выбирают из-под него грунт. Когда верхний край кольца сравняется с поверхностью земли, на первое кольцо помещают второе, и действуют так, пока не достигнут водоносного горизонта.

Преимущества открытого способа:

• работать в относительно свободном пространстве шахты легче, даже чисто с психологической точки зрения;

• легче извлечь камень, если он встретится на пути или выступит из боковой стенки;

• проще справиться с плывуном, установив кессон из шпунтованных досок.

Недостатки открытого способа:

• объем земляных работ возрастает, поскольку приходится выкапывать шахту диаметром, превосходящим диаметр колец;

• при рытье неизбежно разрушается окружающий монолитный грунт, поскольку промежуток между кольцами и стенками проходки будет заполнен грунтом, отличным по структуре и плотности. В процессе эксплуатации это может привести к деформации грунта, как следствие, к смещению колец и к разрушению колодца;

• обрушение стенок шахты, особенно при слабых грунтах, – еще один минус;

• опускание в шахту колец потребует привлечения техники. Кроме того, это сопряжено с вполне реальной опасностью, которое представляет висящее кольцо для остающегося внутри человека;

• требуется опыт, чтобы с ювелирной точностью посадить одно кольцо на другое, попав в скобы.

Плюсы опускного способа:

• кольца постепенно погружаются в грунт, поэтому его монолитность практически не страдает;

• объем земляных работ значительно меньше, чем при открытом способе;

• процесс монтажа колец не требует применения никакого оборудования;

• отсутствуют продолжительные перерывы в работе.

• Минусы опускного способа:

• работать в ограниченном пространстве кольца трудно;

• извлечь попавшийся валун возможно не всегда, поскольку нельзя расширить шахту;

• при прорыве в шахту верховодки она будет двигаться вместе с кольцами вниз и, дойдя до водоносного пласта, смешается с ним, испортит воду, причем надолго.

При оштукатуривании стенок колодца надо следить за тем, чтобы раствор не падал вниз, засоряя дно, тем более что вследствие этого расход раствора возрастает. Поэтому желательно подкладывать поддон, ширина которого на 200–300 мм больше ширины захватки.

Таким образом, достоинства опускного способа очевидны, хотя в каждом случае надо исходить из конкретных обстоятельств.

Сооружение колодца открытым способом не отличается от описанного выше строительства монолитного колодца, за исключением того, что вместо бетонирования в шахту последовательно устанавливают кольца. То же относится и к применению опускного способа, который подробно был рассмотрен при сооружении деревянного колодца, поэтому нет необходимости все это повторять. Однако позволим себе несколько замечаний:

• при выполнении проходки надо постоянно проверять вертикальность ствола, лучше, если для этого будет использоваться строительный уровень, который кладут на доску, положенную на верхнее кольцо. При обнаружении отклонения его нужно ликвидировать. Для этого достаточно подкопать грунт, находящийся ниже края, но ни в коем случае не с противоположной, более высокой стороны, поскольку последнее, наоборот, перекос только усилит;

• по достижении водоносного пласта необходимо максимально ускорить работу, так как вода быстро прибывает, ее надо откачивать и одновременно извлекать емкости с тяжелым от влаги грунтом. Рытье колодца в таких условиях диктует необходимость еще более тщательно соблюдать технику безопасности. Это означает, что в первую очередь подкапывают грунт под кольцом и только потом выбирают его из середины, а также следить за тем, чтобы руки или ноги не оказались под кромкой нижнего кольца;

• после того как уровень воды достиг 700 мм (это предел, после которого, как показывает практика, надо прекратить извлекать грунт из-под колец), для устройства донного фильтра надо выполнить посередине углубление в виде воронки, продвинувшись в водоносный горизонт примерно на 500–700 мм или более;

• особое внимание необходимо уделить соединению колец между собой. Помимо того, что между двумя элементами следует положить цементный валик (1: 3), кольца соединяют 3–4 накладками, выполненными из полосовой стали шириной 40–60 мм при толщине 5–10 мм. Их фиксируют скобами, изготовленными из стального прута диаметром 16 мм. В самостоятельно сделанных кольцах для этого надо сделать отверстия в стенках колец, равномерно распределив их по окружности.

Еще более прочным является соединение колец посредством стальных стержней с загибами в виде колец на концах, вставленных в стенки на стадии бетонирования. В эти кольца и закручивают болты.

Сборный железобетонный колодец может быть выполнен не только из колец, но и из пластин (рис. 17). Этот способ достаточно редко применяется, хотя он тоже может представлять интерес.

Колодцы. Устройство и обслуживание

Рисунок 17. Конструкция железобетонной пластины (размеры указаны в миллиметрах): а) продольный разрез; б) поперечный разрез; 1) арматура; 2) проволока.

Пластины весят примерно 30–35 кг, имеют поперечное сечение 250 × 70 мм. Внутри они армированы стальным прутком диаметром 8–10 мм, которые перевязаны мягкой стальной проволокой диаметром 6 мм. Своей формой пластины напоминают венцы деревянного сруба, подготовленные под соединение «в лапу», более того, их монтаж осуществляют тем же способом, что и наращивание сруба с той только разницей, что пластины кладут на цементный раствор (1: 3). Если концы пластин не отформованы, то по углам их сваривают.

Как и кольца, пластины можно изготовить самостоятельно. Кроме того, колодцам, сооруженным из них, можно придать любую конфигурацию, в том числе и круглую. Важно и то, что для устройства колодца из пластин не потребуются ни помощники, ни подъемные приспособления.

После того как были рассмотрены различные варианты строительства шахтных (включая деревянные и трубные) колодцев, наступает следующий этап – устройство глиняного замка. Так называют слой мятой и утрамбованной глины, которой заполняют пространство между стенками шахты и колодца. Цель глиняного замка – повышение водонепроницаемости колодца, защита его от проникновения поверхностных вод. Нельзя сказать однозначно, какой толщины и ширины должен быть глиняный замок, разброс мнений довольно большой, начиная от 1 до 2,5 м в глубину и от 50 см до 1 м в ширину. Чтобы не ошибиться в этом вопросе, скорее всего надо обратиться к опыту профессионалов, которые много лет занимаются сооружением колодцев. Они считают, что надо исходить из того, что чем объемнее (массивнее) глиняный замок, тем лучше он справляется со своими функциями. Поэтому можно указать тот минимум, который должен быть непременно соблюден. Поскольку чаще всего строят колодцы из бетонных колец высотой 1 м, то в расчете на них укажем, что глиняный замок должен в ширину составлять 500–600 мм и находиться на 100 мм ниже второго шва между кольцами, причем предварительно на него желательно нанести несколько слоев герметика.

Кроме того, надо решить, какую глину следует использовать. Нередко непрофессоналы заполняют зазор между шахтой и стенкой колодца тем грунтом, который был вынут при выполнении проходки. Ею просто засыпают указанное пространство и в лучшем случае уплотняют ногами. Материалом же для настоящего замка должна служить красная глина, но более распространенной является желтая, причем не просто глина, а мятая жирная глина, т. е. глину необходимо вымешивать до тех пор, пока она не превратится в густую сметанообразную однородную массу. Чтобы это произошло, нельзя месить слишком большой объем глины – достаточно брать такие порции, которые реально довести до необходимого состояния. Далее мятую глину выкладывают слоями толщиной 100–150 мм, тщательно уплотняют, прежде чем положить очередной слой. Особое внимание уделяют первым двум нижним слоям.

Такой же глиной заполняют участок вокруг колодца (немного выше уровня земли), причем обязательно с небольшим уклоном в сторону от этого сооружения примерно на 2–3 м, водоотводную канаву.

При изготовлении бетонных колец тому, которое окажется самым нижним, надо придать чуть коническую форму, слегка скосить внутрь его нижнюю кромку и усилить ее стальной полосой. Тогда режущий башмак не понадобится.

При строительстве колодца нет мелочей, в частности и время для выполнения глиняного замка должно выбрано правильно. Оптимально приступать к завершению работ после того, как грунт естественным образом осядет (на это может потребоваться 1–3 года), чтобы впоследствии избежать образования пустот под отмосткой.

Завершая разговор о трубчатых колодцах, необходимо добавить следующее. Если бурением скважины занималась организация, специализирующаяся на этом виде работ, то после их окончания она выдает паспорт скважины, в которой содержатся основные ее данные. При самодеятельном бурении о них также нужно иметь представление, чтобы в дальнейшем правильно выбрать насос.

Итак, основные характеристики скважины и способы их определения:

• глубина. Чтобы установить этот параметр, надо опустить в скважину прочный тросик с небольшим грузиком на конце;

• внутренний диаметр обсадной трубы, легко измеряемый обычной линейкой (от этого зависит размер корпуса насоса);

• статический уровень воды, т. е. постоянное расстояние от поверхности земли до воды (профессионалы говорят до зеркала воды) в скважине. Измерение проводят в отсутствие насоса. Когда тросик с грузом достает воды, слышится всплеск;

• динамический уровень воды. Это тоже расстояние до поверхности воды, но установившееся при откачивании;

• дебит скважины (напомним, что это максимум воды, который скважина способна обеспечить за единицу времени).