Во многих случаях колодец во дворе – оптимальный выход при решении проблемы водоснабжения, если отсутствуют централизованные коммуникации. Обнаружение подходящего водоносного слоя – лишь часть условий задачи по созданию комфортных жизненных условий. Важно определиться, какие виды колодцев оптимальны для конкретного участка. На выбор влияют тип почвы, глубина залегания подземного источника и другие немаловажные факторы.
На первый взгляд, ничего сложного в устройстве колодца нет. Многие новички полагают, что основная проблема – найти подземный источник. На практике оказывается, что предстоит строительство гидротехнического сооружения с соблюдением инженерных норм.
Нарушение технологии чревато тем, что вода окажется некачественной, с нежелательными примесями, или вовсе уйдет в почву. Прежде чем приступить к работам, следует разобраться, какие бывают виды колодцев для воды, чем они отличаются. Основная классификация включает:
- ключевой колодец;
- трубчатый (абиссинский) колодец.
Параллельно специалисты опираются на данные относительно грунта, который предстоит пройти на пути к воде:
- глина;
- песок;
- торф.
Лучшие органолептические показатели имеет вода в источниках, скрытых в глиняной почве. Она проходит многоуровневую фильтрацию независимо от типа слоя:
- грунтовые воды, формирующиеся за счет просачивания атмосферных осадков;
- межпластовые воды, располагающиеся между водонепроницаемыми слоями почвы.
Исключение составляет глиняный плывун, который негативно влияет на качество воды.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Колодцы размещают на удалении порядка 30 м от выгребных ям и канализации во избежание попадания нечистот в воду.
Шахтный колодец сооружают вручную. По мере продвижения вглубь почвы стены укрепляют бетонными кольцами
Ключевой колодец
Сооружение не требует значительных временных и материальных затрат. Обязательное условие – выход подземного восходящего или нисходящего источника на поверхность. Далее – дело техники:
- подготавливается круглая или квадратная площадка (1 кв. м), «утопленная» на 10-20 см;
- в месте выхода воды на поверхность в грунте делают дополнительное углубление для деревянного или бетонного сруба;
- сруб оборудуют сливным отверстием для отвода лишней воды, устанавливают накопительный резервуар;
- прокладывают водоотводящие коммуникации;
- дно засыпают щебнем или галькой;
- площадку бетонируют.
Если ключ нисходящий, площадку выравнивают и устанавливают фильтры для очистки воды.
Схема устройства ключевого колодца. Отличительная черта – наличие системы водоотведения
Наиболее распространенный вид колодцев – устройство его предполагает залегание вод на глубине не более 20-25 м. Состоит из следующих конструктивных элементов:
- оголовок – надземная часть;
- ствол (шахта) колодца;
- водоприемный уровень.
Водоприемная часть колодца может быть двух типов:
- несовершенная;
- совершенная (полная).
Они отличаются тем, что в первом случае вода в сруб поступает через дно или боковые стенки, во втором – проходит сквозь водоупорный пласт. В засушливых районах дополнительно сооружают зумпф – подземный резервуар для воды.
Шахтный колодец получил наибольшее распространение, т.к. является оптимальным решением при залегании грунтовых вод на глубине до 25 м
Трубчатый колодец
Данный вид также называют абиссинским колодцем. Его используют при неглубоком залегании грунтовых вод – до 8 м. При проведении работ используется буровая установка либо труба с наконечником забивается «бабкой».
Диаметр «иглы» не превышает 2 дюймов. В водоносный слой погружается заостренный сетчатый наконечник, через который с помощью насоса вода поступает на поверхность. Производительность такого колодца может достигать 4 куб. м в час, полностью удовлетворять нужды целой семьи и обеспечивать водой приусадебное хозяйство.
Полноценное функционирование абиссинского колодца возможно при подключении поверхностного насоса
ВАЖНО ЗНАТЬ: Если толщина водоносного слоя более 2-3 м, для дополнительного накопления воды в шахтном колодце делают шатер – расширяют подводную часть конструкции.
Варианты устройства шахтного колодца
Разные виды колодцев для воды на картинках выглядят практически одинаково. Верхняя часть сооружения во многом является декоративным элементом. Функциональное назначение – защита ствола и водного зеркала от попадания различного сора: пыли, листьев, веток или фруктов, если рядом растет дерево.
На практике каждый вид имеет свои особенности – в первую очередь, конструктивные. Разнятся материалы, применяемые для сруба, а в шахтных колодцах – устройства ствола. Основное требование – долговечность. Срок службы источника может составлять 30-50 лет и более. Хороший уход, периодическое откачивание воды и своевременная чистка дна – залог многолетней «доставки» воды из недр.
Прежде для шахты использовали дерево – липу, дуб, сосну. Применяется биоматериал и сегодня, но первенство принадлежит кирпичу и бетону.
Кирпичная шахта
Для выкладывания шахты используется только высококачественный кирпич, не подверженный воздействию внешней среды. К особенностям относится выполнение облицовочных работ после полного выкапывания ствола. Следовательно, при значительной глубине колодца использование данного материала невозможно.
Обязательное требование – круглая форма шахты. Таким образом снижается давление грунта на стенки сооружения. При приготовлении раствора необходимо использовать только экологичные материалы, иначе в воду попадут вредные примеси.
Кладку стен выполняют в один кирпич
Бетонная шахта
Бетонный ствол – наиболее рациональный и распространенный способ устройства колодезной шахты. Обычно используют кольца серийного производства. Оптимальный диаметр – до 1 м.
Дополнительное удобство обеспечивается за счет того, что по мере углубления в грунт кольца «надеваются» одно на другое. Это позволяет без труда уходить «в недра» на нужную глубину, которая может достигать 20-25 м. Для надежности кольца соединяют между собой, чтобы предотвратить нарушение вертикали ствола.
Если колодец неглубокий, применяется монолитная заливка бетоном.
Монтажу бетонных колец предшествует полное откачивание воды из шахты
ВАЖНО ЗНАТЬ: Для укрепления стенок колодца используют природный камень, который укладывают с применением цементно-песчаного раствора.
Как обустроить дно колодца
Независимо от того, какие есть колодцы, у каждого имеется дно, также нуждающееся в определенном устройстве и последующем уходе. Это важный элемент всей системы, от его состояния зависит, насколько интенсивно вода поступает в шахту. Если колодец забросить, дно заилится, и источник погибнет.
Поэтому обязательный элемент – донный фильтр. Как правило, он состоит из нескольких слоев:
- нижний – природные камни или шунгит;
- средний – фрагменты помельче;
- верхний – галька.
Также дно засыпают крупным кварцевым песком. Толщина фильтрационного слоя – 10-15 см. Он выполняет функцию очистки воды, защищает от плывунов, которые в результате смещения почвы могут оказаться под колодцем. Предотвратит негативное воздействие плывуна деревянный фильтр, который можно изготовить самостоятельно либо приобрести в специализированном магазине.
Однако самое разумное – на этапе принятия решения об устройстве индивидуальной системы водоснабжения обратиться к профессионалам по строительству гидротехнических сооружений. Квалифицированные специалисты обследуют участок, выберут оптимальное место, определят вид колодца, который наиболее соответствует особенностям почвы, типу подземных вод. Источник, обустроенный специалистами, прослужит долго и не доставит эксплуатационных хлопот.
Видео: колодец или скважина
Для того чтобы спроектировать и построить любой тип канализационной системы, необходимо собрать необходимый набор материалов. Для наблюдения за работоспособностью системы канализации используют специальные системы — колодцы. Их роль очень велика в системе канализации, так именно через них проводится чистка системы.
В данной статье будут рассмотрены , ведь большинство из них изготовлены из разных материалов и бывают любых размеров.
Конструкция и структура канализационных колодцев
Как правило, структура колодца под канализацию имеет типичное строение:
- Крышка-люк (верхняя часть колодца);
- Горловина;
- Камера;
- Шахта;
В зависимости от материала, и которого изготовлен колодец, могут быть разные размеры изделий. От типа подземных коммуникаций определяется форма подземной камеры.
Размеры и тип колодца определяются исходя из требований, которые представляются для коммуникаций, которые будут подсоединены к колодцу. Как правило, высота рабочей камеры колодца составляет 180 сантиметров.
Шахта колодца выполнена в форме круглого сечения. Большинство колодцев имеют лестницу для того, чтобы в них можно было удобно спускаться. Обязательно каждый колодец накрывается крышкой. Она нужна для того, чтобы внутрь колодца не падал мусор, грязь, а также, чтобы кто-то в него не упал.
Часто по новостям можно слышать разговоры о том, что в незакрытый колодец упало животное или человек. Именно потому категорически запрещается использовать канализационный колодец без крышки.
Как правильно рассчитать размер канализационного колодца?
Для труб, которые имеют диаметр до 300 миллиметров, используются круглые колодцы диаметром до 1 метра. При этом рабочая камера колодца должна иметь диаметр не менее 700 миллиметров.
Если диаметр труб больше чем 300 миллиметров, то рекомендуется устанавливать колодцы из бетона, которые имеют диаметр днища до одного метра. В таком случае выбирают прямоугольную форму дна. С такой конструкцией будет удобно выполнить отверстия для трубопровода.
Совет! При установке колодца необходимо следить, чтобы угол между ним и трубами был не более 90 градусов. Если выполняется монтаж колодцев с перепадами, то эту цифру можно изменять. Если к колодцу присоединяются разные по диаметру трубы, то их соединяют по шелыгам труб.
Основные виды канализационных колодцев
На сегодняшний день выделяют такие разновидности колодцев:
- Угловой колодец
- Проходной колодец
- Поворотный канализационный колодец
- Контрольный колодец
- Станционный колодец
Основные задачи, которые предстоит выполнять сооружению в дальнейшей работе, определяются на основе установки колодца.
Главная и первостепенная задача для любого канализационного люка — наблюдение за всей работой канализационной системы.
С помощью канализационных колодцев можно выполнять и такие задачи, как:
- Сокращение расстояния в смежной системе;
- Устранение разницы в подводящей и отводящей трубе;
- Очистка системы;
- Сборка грязи и отходов, которые собираются в колодцах.
Канализационные смотровые колодцы
В настоящее время смотровые канализационные колодцы делятся на такие типы:
- Линейный колодец — устанавливается в трех участках всей канализационной системы. Главное, чтобы система имела прямое направление.
- Поворотный колодец — устанавливается в местах, где меняется направление системы.
- Узловой колодец — выполняется для соединения нескольких систем канализации.
- Контрольный колодец — предназначен для соединения дворовой, квартальной и уличной канализационных сетей.
Для того чтобы установить линейный колодец не нужно иметь определенных навыков. Монтаж проводится быстро и легко. Длина колодца зависит от диаметра трубы.
Полезная информация ! Минимальная длина — 35 метров. В данном случае используются трубы с диаметром не более 150 миллиметров. Максимальная длина системы бывает до 300 метров. В таком случае используются трубы диаметром более 2000 миллиметров.
Поворотный колодец — это своего роды пункт, где выполняется техобслуживание колодца, с учетом прочистки системы высоким давлением воды.
Поворотные колодцы устанавливаются на каждом изгибе поворотной трубы. Зачем же так нужно делать? Дело в том, что поворотные колодцы обеспечивают лучший доступ и дают возможность обслуживать подводящую трубу.
Отдельным пунктом стоят перепадные колодцы. Главное их назначение — выравнивание уровня трубы подвода.
Перепадные колодцы выполняются выполняются для того, чтобы уменьшить глубину трубопровода, который закладывается в землю. Перепадный колодец ограничивает максимально допустимую скорость протекания.
Основные типы перепадных колодцев
В зависимости от того, какая конструкция имеется у перепадного колодца, выделяются такие разновидности:
- Перепады, в которых имеется слив воды практического профиля. В нижнем бьефе есть водобойный колодец;
- Трубчатые перепады. Такие колодцы имеют разные конструкции, однако они все объединены единым элементом — вертикальной трубой;
- Перепады, которые имеют отбойно-водосливную стенку;
- Шахматные многоступенчатые перепады. Они имеют разную конструкцию. Ин конструктивная особенность — каждая ступень гасит энергию потока;
- Быстроточные колодцы. Имеют небольшие каналы, имеющие большой уклон.
Основные санитарные требования обустройства перепадных канализационных колодцев
По условиям санитарных требований при установке канализационной системы с использованием труб, диаметр которых не более 600 миллиметров, не обязательно устанавливать перепадный колодец.
Когда выполняется канализационная система, высота перепадов которой составляет до 3 метров, необходимо устанавливать трубчатые перепады.
Отмечается! В начале сети устанавливается колодец для промывания. Он будет служить для промывания сети в тех местах, где поток самый слабый.
Можно установить обычный смотровой колодец, который будет играть роль промывного колодца. Иногда используют специальные конструкции, которые обустроены подводом воды.
Необходимо знать все конструктивные особенности колодца, а также его элементов, которые входят в состав колодца. На колодце должна быть нанесена маркировка. Не стоит пренебрегать маркировкой.
Чаще всего используются сборные железобетонные конструкции, которые выполняют по ГОСТ 8020-56. Круглые бетонные колодцы имеют диаметры: 700, 1000,1250 и 1500 миллиметров. Соответственно подбираются люки по ГОСТ 3634-91.
Материалы для канализационных колодцев
От современных производителей сегодня можно получить колодцы для канализации, которые изготовлены из разных материалов.
Используется железобетон, поливинилхлорид, полиэтилен, а также стекловолокно.
Выпускают прямоугольные и круглые колодцы. Чаще всего используют для канализации круглые колодцы.
Для чего нужна гидроизоляция колодцев?
Несмотря на то, что в колодце постоянно есть влага, он должен иметь надежную гидроизоляцию. Прежде всего, нужно максимально защитить колодец от попадания в него сточных внешних вод.
На сегодняшний день можно выбрать один из нескольких десятков гидроизоляции колодцев. Если выполняется железобетонный колодец, то в качестве гидроизоляции можно купить любой материал на рынке. Это специальные составы. Важно изучить инструкцию по применению гидроизоляции перед началом работ.
Маленький совет ! Для того чтобы изолировать швы бетонного колодца необходимо использовать специальную смесь для данной цели.
Прежде чем нанести слой гидроизоляции, необходимо подготовить бетонную конструкцию. Рыхлая поверхность удаляется, с помощью щетки она очищается и высушивается. Используется щетка по металлу. Если есть места, где протекает вода, выполняется углубление в виде «хвоста ласточки». На 5 сантиметров вглубь он закладывается смесью для гидроизоляции.
Отдельное внимание уделяется гидроизоляции на стыках. Профессионалы советуют дополнительно увлажнить стыки. Потом через некоторое время надо заполнить их специальным раствором.
Только потом приступают к нанесению гидроизоляции на всю поверхность колодца. Рекомендуется выполнять сразу несколько слоев гидроизоляции. Как минимум используется три слоя. Первый слой должен сохнуть около суток. Каждые сутки наносится по одному слою.
Совет! Когда выполняется гидроизоляция колодца в течение трех суток, необходимо исключить нагрузки на колодец, а также не допускать влияния на колодец низких температур. Важно помнить, что все трое суток поверхность необходимо слегка увлажнять. Обычно используется распылитель. Можно просто накрыть колодец полиэтиленом. Влага не будет выходить с колодца и увеличится ее концентрация.
Как минимум две недели уходит на то, чтобы выполнить внутреннюю гидроизоляцию колодца.
В итоге можно сказать, что, несмотря на разнообразие перепадных колодцев, их используют и в других целях. Например, колодец можно использовать для размывания отложений, которые собираются в системе, если скорость и мощность потока в трубах довольно мала.
С практической точки зрения, стоит отметить , что лучше всего использовать колодцы, которые выполнены из легких материалов. Дело в том, что колодец, выполненный из бетона, имеет большой вес. В свою очередь, для его монтажа потребуется единица подъемной техники, а также транспорт для доставки на место работ. Для того чтобы подсоединить трубы в бетонный колодец, необходимо дополнительно выполнять отверстия, которые после надо хорошо герметизировать.
Пластиковые и поливинилхлоридные колодцы не имеют таких недостатков. Их можно легко установить самостоятельно. На участок в загородный дом можно легко привести колодец на крыше легкового автомобиля. Не нужно выполнять отверстия для труб. Они уже там предусмотрены. Колодцы их пластика бывают абсолютно любых размеров и конструкций, что явно делает их привлекательнее на фоне бетонных конструкций. Срок эксплуатации пластикового колодца имеет большой срок, в то время, как бетонное изделие имеет ограниченный срок эксплуатации.
На сегодняшний день в строительном гипермаркете можно найти несколько разновидностей колодцев. Стоимость пластикового колодца будет на порядок выше, чем бетонного, однако преимущества первого очевидны. Если необходимо выполнить удобную и надежную систему канализации, тогда необходимо использовать самые лучшие строительные материалы.
Большинство работ по обустройству канализационных колодцев можно выполнить самостоятельно. Необходимо следовать четким инструкциям и предписаниям. Так можно сэкономить значительные средства на вызове мастера. Однако если нет уверенности в том, что все удастся выполнить самому, можно всегда обратиться за помощью к профессиональным сантехникам, которые помогут быстро и качественно выполнить все работы. У них имеется определенный опыт работ и необходимый набор инструментов и техники, которая будет участвовать при выполнении всех работ.
Несмотря на растущую популярность скважин, колодец под питьевую и/или техническую воду по-прежнему занимает значимое место среди гидротехнических сооружений, используемых для водоснабжения загородных и деревенских домов, а также дачных участков. Такая популярность деревенского обычного колодца обусловлена возможностью совмещения функции источника воды и аккумулирующей ёмкости, сохраняющей значительный объем, который при необходимости может быть использован большим расходом и восполняться, когда потребление отсутствует. Наиболее распространены колодцы для воды из бетонных колец, совмещающие в себе простоту и оперативность монтажа с практичностью и долговечностью эксплуатации.
Существующие виды колодцев
Классификация на виды обычно осуществляется исходя из материального исполнения стенки шахты, которая может быть:
- деревянной;
- кирпичной;
- каменной;
- из бетонных колец;
- из монолитного железобетона;
- из полимерных колец.
Каждый из материалов имеет свои достоинства и недостатки, а также показания и ограничения по применению в зависимости от размеров и глубины гидротехнического сооружения.
Одним из первых искусственных сооружений, ввиду доступности, дешевизне и простоте обработки материала, стал деревянный колодец, который несмотря на многообразие конструкционных материалов, выпускаемых предприятиями строительной индустрии, остается самым доступным, особенно если рядом с дачей или загородным домом есть лес. В качестве конструктивных элементов колодцев, изготавливаемых из дерева, могут применяться ошкуренные цельные бревна, брус, распущенный надвое кругляк или толстые доски. Окончательный выбор производится из соображений экономии и трудоемкости обработки и сборки сруба из того или иного материала, что в свою очередь обуславливается наличием подходящего инструмента и навыка у мастера, решившего соорудить водозабор.
Дерево издавна используется как материал для колодца
Размер конструктивных элементов подбирается в зависимости от того, какова глубина колодца, исходя из следующих соображений:
- диаметр бревен – 120 – 180 мм;
- толщина бруса, досок или распила – от 100 до 150 мм.
Породы древесины обладают различной твердостью и стойкостью к влаге, поэтому при комплектации рекомендуется принимать:
- для погруженной в воду нижней части – ольху, вяз или дуб;
- для надводной части, не подверженной контакту с водой – сосну.
Шахта, сложенная из камня
Гидротехническим сооружением, способным оспорить пальму первенства в вопросе первоочередности появления у деревянного сруба, является каменный колодец. Вполне возможно, что первый колодец был полностью выполнен из природного материала, представляя собой подобранные по размеру камни, собранные в цилиндрическую шахту и скрепленные между собой глиной. Сегодня, устройство каменных колодцев для питьевой воды подразумевает использование в качестве связующего материала густой песчано-цементной смеси с высоким содержанием портландцемента для обеспечения водонепроницаемости конструкции, которая также достигается использованием в качестве основного материала гранита, бутового камня или доломита, не пропускающих в отличие от известняка и песчаника воду извне, что гарантирует её поступление исключительно из водоносного слоя.
Каменная шахта
Надежное устройство колодца из природного камня подразумевает изготовление опорной рамы из железобетона на дне шахты, которая является массивным основанием всей конструкции и обеспечивает ее устойчивое позиционирование в соединении с промежуточным и верхним деревянным элементом, выполняющим в сочетании с армирующими стержнями роль скелета. Металлические прутки, соединяющие элементы колодцев из камня между собой, снабжаются резьбой по концам, позволяющей закрепить их к деревянным круглым рамам при помощи гаек, накручиваемых и двух сторон и затягиваемых до жесткого контакта. Количество промежуточных рам определяется глубиной сооружения, но должно быть не менее одной при проходке до 2 метров и располагаться на расстоянии от 1 до 1,5 метров при более низком уровне дна. Для усиления конструкции, каждые 5 – 6 рядов каменной кладки должны снабжаться прокладкой замкнутого кольца из двухрядной стальной проволоки диаметром 0,5 – 1 мм.
Кирпичная кладка вместо камня
Развитие строительных технологий и появление искусственного камня, которые после обжига приобретает водоотталкивающие свойства, позволило построить первый колодец из кирпича, используемый и по сей день. Строение кирпичного колодца аналогично, описанному для сооружения из природного камня, при этом толщина опорной рамы должна составлять не менее 100 мм, а ширина превышать четверть метра, что позволит выполнить кладку в один или полтора кирпича, в зависимости от выбранной схемы. Деревянные элементы колодцев из кирпича должны быть толщиной от 80 мм, а их ширина превышает ширину кладки на 20 мм и более.
Начало кирпичной кладки
Чтобы разрез кирпичного колодца в горизонтальной плоскости имел форму кольца, при кладке используются специально подготовленные шаблоны, выполненные в виде сегмента круга и обеспечивающие необходимый профиль шахты. Зазоры между последним рядом кирпичей и промежуточной или верхней рамой заполняется кладочным раствором, который трамбуется.
Альтернативным материалом при устройстве кирпичного колодца для воды является кирпич-железняк, полученный пережогом заготовки и являющийся практически непроницаемым для влаги.
Сборка шахты из бетонных колец
Наиболее практичным с точки зрения времени обустройства и удобства эксплуатации является колодец из бетонных колец, которые могут иметь в поперечнике от 800 до 1500 мм, а в высоту от 300 до 900 мм. Устройство колодца, собранного из бетонных колец, предусматривает тщательную герметизацию стыков конструктивных элементов при помощи специальных гидроизолирующих смесей, путем заполнения и обмазывания с обеих сторон. Если глубина колодца не превышает 6 метров, то практикуется использование бетонных труб, имеющих диаметр 600 – 700 мм и длину 3 – 4 метра.
Жесткость устройства колодца для воды, собранного из бетонных труб достигается за счет обустройства наружной дощатой опалубки, защищающей конструкцию от сдвигающих воздействий слоев грунта, или приваркой к наружным закладным пластинам металлических отрезков арматуры или другого профиля.
Монолитные бетонные колодцы
Наибольшая глубина установки колодца для воды может быть достигнута при обустройстве полностью монолитной армированной конструкции из бетона, получаемой:
- методом постепенного наращивания путем перестановки опалубки снизу-вверх;
- последовательной заливкой колец на высоту ограждающей формы, подрыванием и опусканием ее вглубь, после чего производится наращивание армирующего каркаса и переустановка опалубки. Операции повторяются нужное для достижения водоносного слоя количество раз.
Устройство железобетонных монолитных колодцев для питьевой воды достаточно трудоемкое и затратное по времени производства работ мероприятие, которое рационально использовать только при возможности разового выполнения работ путем обустройства сплошной двусторонней опалубки и арматурного каркаса на всю высоту, с последующей периодической заливкой всего объема, с интервалами необходимыми для уплотнения бетона при помощи глубинных вибраторов. Внешние опалубочные элементы колодцев при такой организации процесса являются несъемными и подлежат обратной засыпке вместе с монолитной шахтой.
Сборка шахты из пластиковых элементов
Полимерные колодцы являются новшеством на рынке дачных гидротехнических сооружений и пока не стали достаточно распространенными, хотя имеют весь необходимый для этого набор положительных свойств:
- конечная стоимость сопоставимая с колодцами для воды, сооружаемыми из бетонных колец;
- на порядок меньшая масса конструктивных элементов, имеющих при этом большую длину (1500 мм);
- высокая герметичность сборки, достигаемая за счет резьбового соединения элементов и превосходящая даже показатель, который имеют колодцы железобетонные, за счет полной водонепроницаемости стенок;
- допустимое рабочее давление на внешние и внутренние стенки – 50 кПа;
- эксплуатационная температура от -70 до +50 0 С;
- срок использования свыше 50 лет.
Полимерные колодцы
Альтернативой пластиковым гофрированным трубам, со способностью к восприятию внешних нагрузок сопоставимой с той, которую имеют бетонные колодцы, может стать полимерпесчаная композиция, применяемая для изготовления колец высотой 200 мм и с толщиной стенок – 45 мм. Диаметр водяного колодца из таких деталей может быть только 970 или 1060 мм, так как выпускаемые элементы имеют исключительно такие размеры. Схема сборки колодца из песчанополимерных колец подразумевает фиксацию звеньев при помощи специальных замков, обеспечивающих жесткость конструкции.
Устройство колодца
Все рассмотренные виды колодцев обустраиваемых для добычи воды включают в себя:
- дно с фильтрующим слоем, представляющим собой основу из геотекстиля и/или гравийной отсыпки, толщина слоя которой определяет степень очистки поступающей воды, но должна быть не менее 100 мм;
- ствол, имеющий окна в нижней части, заполняемые пористым бетоном, если колодец стоит на водоупорном слое, а не на песке;
- оголовок, возвышающийся над поверхностью земли на 0,6 – 0,8 м и служащий для установки оборудования, навеса и/или крышки;
- глиняный замок, получаемый выемкой грунта на 25 – 50 см и обратным заполнением глиной, которая представляет собой водонепроницаемую преграду для поверхностных стоков. Необходим для видов водозаборных колодцев, не имеющих водонепроницаемые стенки.
Некоторые авторы, отвечая на вопрос: «Какие бывают колодцы?», дополняют имеющуюся классификацию трубными гидротехническими сооружениями, что не верно, так как в силу отношения диаметра отверстия в земле к его глубине правильнее будет относить их к скважинам.
Колодец – хорошая альтернатива скважине в качестве источника водоснабжения частного дома. Существует три основных вида колодцев для воды, они имеют различные конструкции и возможности, различается качество, объем поставляемой воды. Преимущество источников этого типа состоит в возможности полностью самостоятельного строительства.
Основные виды колодцев для воды:
- Ключевой;
- Шахтный;
- Трубчатый колодец-скважина.
Ключевой колодец для воды
Ключевой колодец довольно прост по конструкции. Главным условием его строительства является наличие на земельном участке открытого ключа (источника) воды. Явление это довольно редкое, но встречающееся в районах с высоким залеганием грунтовых вод.
При близком залегании грунтового пласта воды возможно сооружение искусственного источника. Для этого действия пласт воды должен находиться в непосредственной близости к поверхности.
Строительство колодца такого типа является малозатратным, но зачастую вода из источников имеет примеси стоков от бытовой деятельности человека. В любом случае воду перед определением возможностей потребления требуется качественно протестировать, провести анализы на химическое и биологическое содержание.
Ключевой колодец имеет два подвида в зависимости от типа источника:
- Колодец на восходящем ключе;
- Колодец на нисходящем ключе.
Восходящий ключ воды
Восходящий ключ источает воду вертикально от плоскости земли. Место ключа огораживают различными способами:
- Устанавливают бетонное кольцо;
- Монтируют деревянный сруб, уплотняют его снаружи слоем глины;
- Устанавливают пластиковое кольцо.
Края ограждающей конструкции заглубляются на 300 – 400 ниже уровня воды. Верхняя часть колодца закрывается перекрытием с люком (створками, дверцей) для защиты от осадков, мусора, насекомых и так далее. Дно колодца оборудуется фильтром – насыпается 150 мм природного камня, доломита, гранита, крупного щебня. На крупную фракцию фильтра засыпается промытый кварцевый песок, толщина слоя – около 100 мм.
Конструкцию колодца бетонируют по периметру на ширину до 50 см и глубину до 400 – 500 мм. Эта отмостка предохраняет источник от попадания талых вод, избытка осадков, подтопления.
В ограждении оборудуется переливная труба, направленная в емкость сбора воды. В емкости организуется канал для перелива и отведения излишков воды. К резервуару подключается насосное оборудование и коммуникации.
Нисходящий ключ
Конструкция колодца на нисходящем ключе аналогична предыдущей, отличается внутренней компоновкой. Нисходящий ключ имеет горизонтальное направление, поэтому оборудуется не донный, а поперечный фильтр.
Внутренний объем колодца делится на два отделения. Вода направляется в первое отделение, заполненное слоями гравия средней фракции и кварцевым песком. Из верхней части отделения организован перелив во второй отсек, с бетонированным дном. Оттуда вода направляется в емкость.
Колодец шахтного типа
Шахтный колодец – основной тип сооружения колодезного типа. Глубина их может достигать величины более 20 метров, срок службы составляет 40 – 50 лет. Такой срок службы реален при качественном уходе – своевременной чистке.
Глубина сооружения зачастую позволяет достичь водоносных слоев с приемлемыми показателями качества питьевой воды. Располагают колодцы этого типа согласно требованиям СанПиН. Колодец в отношении септика (выгребной ямы, фильтрующего колодца и т.д.) должен располагаться:
- Не ближе 50 метров при песчаных и супесчаных почвах;
- Не ближе 20 метров при глинистых и суглинистых грунтах.
Конструкция колодца состоит из следующих основных частей:
- Надземная часть;
- Ствол шахты;
- Водоприемный объем.
Водоприемный уровень имеет две конфигурации:
- Несовершенная – вода поступает во внутренний объем через дно и стенки шахты;
- Совершенная – поступает через водоупорный слой грунта.
В регионах с глубоким залеганием водоносного слоя и засушливым климатом шахта оборудуется зумпфом – глубинным резервуаром.
Трубчатый колодец-скважина
Трубчатый колодец (скважина Нортона) предназначена в основном для получения воды технического качества и назначения. Глубина колодца может достигать 8 метров, срок службы составляет 3 – 5 лет.
На стальную трубу диаметром не более 50 мм наваривается острый стальной конусообразный наконечник с диаметром основания 55 – 60 мм. Выше него на расстоянии в 300 – 350 мм по окружности просверливают отверстия сверлом с диаметром в 3 – 4 мм. Отверстия не должны размещаться часто, иначе нарушится жесткость трубы. Рекомендуемое расстояние между отверстиями – не менее 7 – 10 мм.
Поверхность фильтра обтягивается нержавеющей сеткой – она послужит защитой от песка и ила.
Труба (игла – скважина) забивается в грунт. В нее вставляется труба всаса ручного или самовсасывающего поверхностного насоса малой мощности. Установить погружной насос ввиду малого диаметра невозможно.
Средний объем лимита воды абиссинского колодца составляет до 1000 литров в час. Вода применяется в основном для технических целей – полив растений, помывка и уборка.
Сооружение колодца для воды
Шахтные колодцы строятся по различным методикам. Они зависят от материала, применяемого для строительства ствола. Основной объем работ – отрыв шахты – производится обычно вручную — самостоятельно или с привлечением помощников.
Водяной колодец из бетонных колец
Строительство колодца из бетонных колец заводского изготовления происходит в следующей последовательности:
- Выкапывается приямок на 200 – 300 мм больше, чем диаметр кольца;
- Устанавливается первое кольцо;
- Внутри него производится дальнейший отрыв, кольцо опускается под собственным весом;
- При полном погружении кольца устанавливается второе кольцо, кольца соединяются в замок;
- Далее подобным образом устанавливаются все последующие элементы;
- При достижении воды производится заделка швов пескоцементным раствором.
Строительство из колец пользуется популярностью из-за высокой скорости и простоты сооружения. Недостатком является необходимость привлечения крана или манипулятора для последовательной установки колец.
Колодец для воды из дерева
Деревянные срубы для обрамления шахт применяются сейчас очень редко. Это обусловлено наличием современных материалов, недолговечностью дерева.
Для строительства сруба используют породы древесины, не выделяющие значительные количества побочных компонентов – смол, дубильных веществ и так далее.
Методика строительства сходна с использованием бетонных колец – части сруба присоединяются отдельными сегментами. Наружная часть сруба качественно утрамбовывается и уплотняется глиной средней жирности.
Колодец для воды из пластиковых колец
Пластиковые кольца различных диаметров и высот очень удобны для строительства колодца. Строительство протекает по сходной методике, кольца соединяются резьбой. Резьбовое соединение герметизируется сантехническим герметиком.
Преимуществом пластика является незначительный вес, недостаток – довольно высокая стоимость (от 10 тысяч рублей за 1 кольцо).
Колодец для воды из кирпича
Колодцы из кирпича сооружаются при полном отрыве ствола шахты, поэтому имеют глубину не более 10 метров. Проводить работы в более глубоких шахтах опасно – существует вероятность обрушения грунта.
Ствол выкладывается круглого сечения, толщиной в 1 кирпич. Зачастую сооружается стальной армирующий каркас для укрепления конструкции. Не всякий кирпич подойдет для строительства колодца – лучшим материалом считаются качественно отожженные кирпичи.
Иногда неглубокие колодцы (до 5 метров) выполняют заливкой бетонным раствором в опалубку из досок. При этом применяются высококачественные марки портландцемента, сооружается армирующий каркас из стальной арматуры диаметром 4 – 6 мм.
Обустройство дна колодца
Обустройство дна колодца донным фильтром предохраняет устье колодца от заиливания, очищает воду от крупных фракций песка, увеличивает срок службы колодца.
Формируется многослойный фильтр из нескольких слоев:
- Нижний слой – 200 мм, крупный природный камень и другие подобные материалы;
- Средний слой – средняя фракция материала, 150 – 200 мм;
- Верхний слой – промытый и просеянный кварцевый песок, 100 – 150 мм.
Другие виды колодцев
Существуют другие виды колодцев – дренажные, ливневые, фильтровальные. Они предназначены для сбора и утилизации с земельного участка атмосферных осадков, осушения грунта, очистки бытовых стоков.
Они имеют различное строение и функции. Итоговая вода из сборных емкостей может использоваться только в технических целях или утилизироваться.
Колодец – неплохая альтернатива скважине на воду. Строительство его обходится обычно дешевле, но объем работ значительно больше. При наличии качественной воды на участке шахтные и ключевые колодцы могут поставить необходимое для проживания количество воды, абиссинский колодец покрыть нужды технического потребления.
Колодец – это гидротехническое сооружение шахтного типа, позволяющее добывать грунтовые воды в необходимом для хозяйственной деятельности количестве при помощи ручных подъемных приспособлений. Традиционная шахта выкапывалась вручную и укреплялась деревянным срубом, замененным позднее бетонными кольцами. Над шахтой устанавливался ворот с прикрепленным на тросе ведром, при помощи которого и поднимали воду на поверхность.
При незначительной глубине очень часто используется рычажный подъемный механизм, получивший нарицательное имя «журавль». Изобретение «журавля» уходит во времена Древнего Египта, когда коромысловые подъемные механизмы использовались в шадуфах для подъема воды на орошаемые поля. Вода в колодец поступает из первого водоносного горизонта, располагающегося в самых разных породах, что требует выполнения некоторых обязательных правил как при устройстве шахты, так и при дальнейшей эксплуатации.
Виды колодцев
- Ключевой. Место сбора обустраивается непосредственно в месте выхода воды на поверхность на границе пластов грунта с различной водопроницаемостью;
- Шахтный. Представляет собой выкопанную ручным способом шахту, доходящую до водоносного горизонта и изолированную от попадания талых вод и механического мусора;
- Трубчатый или абиссинский. Все сходство с традиционными видами водозаборов начинается и заканчивается словом «колодец». Представляют собой скважину из труб малого диаметра, забиваемых в верхний водоносный горизонт;
- Конденсационный. Влага, накопившаяся в теплой воздушной массе, оседает на холодных горных породах и накапливается в специальной гидроизолированной емкости.
Ключевой колодец
В восходящем вода прибывает из-под земли под постоянным небольшим напором и скапливается в естественной или специально оборудованной емкости. Для удаления излишков воды емкость снабжается переливным устройством, поддерживающим оптимальный для забора стандартным ведром уровень и обеспечивающим необходимую самостоятельную очистку емкости от возможных загрязнений.
Нисходящий оборудуется защитной стенкой со специальным каналом для стекающей в водоприемник воды. Из-за большего загрязнения примесями в подпорной стенке устраивается своеобразный фильтр, где оседает большинство взвешенный частиц, что обеспечивает на выходе из колодца кристально чистую воду. Чтобы не размывался склон, оборудуется русло для стекания излишков и свободного подхода к источнику.
Шахтный колодец
В зависимости от качества грунтов различается несколько видов шахтных колодцев:
- Глиняные колодцы , где почти вся шахта устраивается в слое плотной глины, а водозаборный горизонт может находиться непосредственно в глине или в слое глиняного или песчаного плывуна;
- Песчаные колодцы , устроенные в слое песка различных фракций, расположенных на уплотненном слое или песчаном плывуне;
- Болотные колодцы на торфяниках с неглубоким залеганием грунтовых вод с использованием природного песчано-торфяного фильтра.
Глиняные колодцы с капиллярным наполнением за счет воды, просачивающейся по мельчайшим капиллярам, позволяют получить в достаточном количестве мягкую и вкусную воду, наиболее подходящую для питья. Недостаточная на начальном этапе производительность такого колодца со временем значительно увеличивается в результате размывания капиллярных каналов. Устраиваемый от начала и до конца в плотной глине колодец наиболее прост при изготовлении и не требует особенных навыков от строителей. Неопытные строители, копая глиняный колодец, могут пропустить напорный водоносный горизонт с поистине живой водой и копать шахту дальше до плывуна.
Глиняные колодцы до плывуна сложны в изготовлении и в некоторых случаях не позволяют получить кристально чистую воду. Ствол шахты зачастую искривлен и состоит из 10 колец, нижнее из которых полностью погружено в слой жидкой глины. В поднимаемой из колодца воде всегда присутствует большое количество мельчайшей глиняной взвеси, делающей её мутной, и только если отбирать воду аккуратно в небольших количествах, можно добиться высокой прозрачности.
Еще один сложный в изготовлении глиняный колодец питается из песчаного водоносного горизонта, расположенного сразу за глиняным стволом шахты. При достаточно большом количестве воды у этого сооружения столб достигает 1,5 метра, разовый забор не должен превышать четверти высоты этого столба, иначе вода вначале станет мутной, а затем колодец может просто заполниться песком и пересохнуть.
Колодцы, устраиваемые на песчаных грунтах, – это лотерея, где с большой долей вероятности строительство может закончиться неудачей. Невозможно без специальных знаний и навыков построить песчаный колодец. Попробуйте вставить трубу или прут в мокрый песок и через некоторое время вынуть его обратно. Так и колодезные кольца зажимаются мокрым песком «намертво». Постоянное наличие песчаной взвеси портит качество воды и не дает возможности пользоваться насосом, быстро выводя его из строя.
Устраиваемые на болотах колодцы, как правило, неглубокие, а вода в них имеет едва уловимый запах сероводорода, который быстро улетучивается после подъема ее на поверхность. Основная сложность при эксплуатации этих сооружений – снижение пучинистых нагрузок грунтов, способных разъединить кольца ствола шахты, и утепление верхней части ствола в зимнее время.
Независимо от типа грунта, шахтный колодец бывает полным или совершенным, неполным или несовершенным и колодцем с дополнительной камерой, зумпфом, для создания запаса воды. Первый наполняется в основном через донный фильтр и имеет небольшой столб воды. В полном наполнение происходит в основном через стенки, но заполнен он значительно больше. В колодце с зумпфом запас воды самый большой, что позволяет использовать его в местах со значительным водопотреблением.
Конденсационный колодец
Колодцы конденсационного типа – сооружения, выделяющие влагу из перегретого воздуха и собирающие её в специальном резервуаре. В настоящее время используются редко. В станице Тамань Темрюкского района до сих пор действует конденсационный колодец, построенный около 300 лет назад во времена османской империи. Вихревые потоки влажного воздуха охлаждаются, проходя через помещения колодца до отрицательных температур, и отдают накопленную влагу, стекающую по керамическим трубам. Конденсационный колодец – поистине монументальное сооружение, высота и диаметр которого составляли 6-8 метров.
Несколько слов о водоносных горизонтах
Самая важная часть – та часть шахты, где происходит накопление воды. При проходке шахты обязательно встречается несколько водных горизонтов, а какой их них использовать, зависит от компетентности мастера.
Самый верхний горизонт, так называемая верховодка, – это та влага, которая собирается в плодородном слое, практически на поверхности почвы и может включать значительное количество примесей и загрязнений. Не предназначена для питья и может использоваться в технических целях.
Нажимной или капиллярный горизонт, наполненный самой мягкой водой, пригодной для питья. Из-за малой проходимости капилляров колодцы в этом слое обладают недостаточным дебетом и могут пересыхать в засушливое время года. Проходные водные горизонты – настоящие подземные реки, находящиеся в постоянном движении. Колодцы на проходных водах обеспечат своего владельца качественной питьевой водой в количестве, достаточном для обеспечения жизни и полива прилегающего участка.
Рядом с проходными водными горизонтами встречаются карманы со стоячей водой, и если попасть в такой карман, источник будет безнадежно испорчен.
Иногда попадают в напорные водяные пласты, мгновенно заполняющие шахту и обеспечивающие значительные объемы потребления. Из такого колодца можно выкачивать воду при помощи насоса без риска заиливания его донной части.
Заключение
На первый взгляд, нет ничего сложного в проходке шахты и установке обсадных колец при устройстве колодца. Сразу хочется предостеречь, что приниматься самостоятельно за работу без необходимых знаний и навыков не следует. Работа очень тяжелая и опасная. Возможно обрушение неукрепленных стенок шахты, а сколько неприятностей доставляет даже опытным мастерам борьба с плывунами.
Не следует доверять работу различного рода «строительным бригадам», обещающим сделать все быстро и качественно. Только опытные мастера смогут изготовить долговечный питьевой колодец с чистой, пригодной для питья водой. Останется только сделать красивый домик и лавочку, на которой можно присесть и отведать свежей воды.
