Колодцы. Шахтный и трубчатый колодец. Трубчатые колодцы

Раньше в России, стране лесов, колодцы делали из дерева. Копали их на несколько дворов или на всю деревню. В северных русских деревнях до сих пор можно увидеть колодцы, срубленные в прошлом и даже позапрошлом веке. Так долго они служат потому, что делались из пород, долго не загнивающих в воде: дуба, лиственницы, сосны, осины. Колоды, короткие толстые бревна, обтесывали «в лапу». Сруб собирали на поверхности, затем спускали в выкопанную шахту отдельными венцами.

Не все дачи и загородные дома находятся вблизи сетей централизованного водоснабжения. Но для комфортного проживания нужна вода. В такой ситуации единственным источником воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд могут стать подземные горизонты. Чтобы обеспечить добычу такой воды, необходимо соорудить шахтный колодец, пробурить скважину или сделать трубчатый колодец. Любое гидротехническое сооружение способно обеспечивать бесперебойное водоснабжение жилого дома. Однако их устройство и особенности эксплуатации немного отличаются. В нашей статье мы сравним шахтные и трубчатые водозаборы.

Выделяют два типа водозаборных сооружений колодезного типа:

• шахтные гидротехнические конструкции.

Трубчатое сооружение

Такая разновидность конструкций очень часто встречается в небольших посёлках и называется колонкой. Другое название этого сооружения абиссинский колодец, скважина-игла. Иногда они располагаются прямо на улицах. Чтобы вода из недр такого колодца могла подниматься наверх, используется ручной насос. Трубчатый колодец можно устроить только в том месте, где подземные воды залегают на небольшой глубине. На возведение этого гидротехнического сооружения уходит 1-2 дня. Однако устройство такого водозабора выполняется не копанием ямы, а бурением скважины.

По сути, это та же буровая скважина, оборудованная фильтром, подъёмной и насосной аппаратурой. Если бурение такой проходки будет выполняться в неустойчивых грунтах или на значительную глубину, то обязательно используется обсадная колонна. Это позволит избежать обвала грунта со стенок скважины как во время бурения, так и в процессе эксплуатации. Благодаря резьбовому соединению труб удаётся добиться высокой герметичности сооружения.

Такое сооружение может быть двух разновидностей:

• мелкого заложения (до 40 м), конструкции глубиной до 9 м делают методом забивания трубы, это возможно только в мягких почвах;
• глубокого заложения (более 40 м), для бурения скважин глубиной до 50 м используют ударно-канатный метод, а для конструкций глубиной более 50 м подходит колонковый или роторный способ.

Устройство

Трубчатый колодец обычно сооружается после изучения особенности грунтов. От этого зависит выбор метода бурения (бур, долото или коронка). Устройство такого колодца начинается с бурения скважины по размеру обсадной трубы до водоносного горизонта. Затем устанавливается обсадная колонна. Забойная часть колонны имеет перфорацию и фильтр.

Важно: обязательно выполняется обратная отсыпка – затрубное пространство за обсадными трубами заполняется глиной. Только так можно защитить сооружение от попадания поверхностных вод.

Преимущества и недостатки

К достоинствам таких гидротехнических сооружений можно отнести следующее:

• вода в таком колодце практически всегда остаётся чистая, поскольку в скважину не могут попасть посторонние предметы и мусор;
• трубчатый колодец можно размещать недалеко от дома;
• добычу воды можно производить с ранее намеченного горизонта;
• скважина обеспечивает хороший дебет чистой питьевой воды.

Среди недостатков этих сооружений стоит упомянуть:

• невозможность добычи грунтовых вод, находящихся в неглубоких горизонтах (выше отметки 7 м);
• если время для бурения выбрано неправильно, то гидротехническое сооружение может обмелеть;
• если конструкцией не пользоваться регулярно, велика вероятность заиливания скважины;
• при нарушении и неточностях в процессе монтажа швы между обсадными трубами могут разгерметизироваться.

Строительство трубчатого колодца

Проще всего самостоятельно сделать неглубокий трубчатый водозабор (до 9 м) в мягких породах грунта. Для этого в грунт забивают трубы. Чтобы облегчить работу землю можно периодически смачивать. Работы ведут в таком порядке:

1. Сначала в месте выполнения шахты делается шурф глубиной 1,5-2 м и размером 1,5х1,5 м.
2. К первой трубе крепится хомут на болтовом соединении, устанавливается фильтр, надевается утяжеляющая баба.
3. Второй хомут крепится выше фильтра на 200 см.
4. Труба ставится в центре приямка. Шурф засыпается и трамбуется.
5. Забивка трубы происходит при помощи бабы на верёвке.
6. Таким образом ведут работы, пока не доберутся до водоносного горизонта.

Шахтный водозабор

Такое водозаборное сооружение идеально подходит для самостоятельного выполнения. Обычно устройство шахтного колодца делают в процессе копания ямы и укрепления её стенок. Шахтные колодцы можно разделить на несколько видов в зависимости от материала, из которого сделаны их стенки:

• деревянные;
• каменные или кирпичные;
• пластиковые;
• железобетонные.

Чаще всего делают железобетонные колодцы. Такая конструкция может прослужить до полувека. Глубина шахтного колодца может доходить до 15-20 м. Однако сам процесс копания ямы довольно длительный и трудоёмкий. В зависимости от габаритов бетонных колец для монтажа может потребоваться грузоподъёмная техника. Довольно часто на дне сооружения оборудуется фильтр высотой до 50 см.

Внимание: шахтный колодец обязательно должен защищаться от попадания поверхностных вод и верховодки. Для этого снаружи он обмазывается битумом и оборачивается двумя слоями гидроизоляции, все стыки между кольцами тщательно герметизируются.

Стремительно набирают популярность пластиковые колодцы. Высокая герметичность всех швов и соединений достигается благодаря цельности конструкции. Срок службы таких конструкций не меньше, чем у изделий из железобетона. Но главное преимущества в малом весе пластиковых колец, что обеспечивает быстрый монтаж без использования строительной техники.

Кирпичные и деревянные шахтные колодцы не пользуются такой популярностью, как несколько десятков лет назад, из-за трудоёмкости их выполнения, низкой герметичности, быстрой загрязняемости и сложностей в обслуживании.

Внимание: чтобы защитить содержимое колодца от загрязнения поверхностными водами, осадками и мусором, сооружение обязательно должно иметь крышу, а его оголовок должен быть приподнят над уровнем земли на высоту не менее 50 см.

Устройство

Шахтный колодец состоит из трёх частей:

1. Снизу располагается водоприёмник. Эта часть нужна для сбора и фильтрации воды.
2. Выше водоприёмника находится ствол колодца. Это подземная часть конструкции, которая защищает воду от загрязнения, а стенки шахты от обрушения.
3. Выше поверхности земли располагается оголовок колодца. Он защищает конструкцию от попадания мусора, осадков, пыли и грязи, а также не даёт воде замерзать зимой. На оголовок устанавливается крыша и ворот.

Преимущества и недостатки

К преимуществам шахтных колодцев можно отнести следующее:

• Внушительный срок эксплуатации, доходящий до 50 лет.
• Очистка такого гидротехнического сооружения проходит легко.
• Благодаря значительному диаметру шахты для обеспечения автоматической подачи воды в дом можно использовать любые глубинные насосы.
• Чтобы сделать такой колодец, не нужно получать никакие разрешения. После сооружения конструкции колодец необходимо просто зарегистрировать.

Однако у шахтных колодцев есть и недостатки:

• Время и трудозатраты на копание глубокой ямы немаленькие.
• В процессе копания можно наткнуться на верховодку или загрязнённые грунтовые воды, которые будут непригодны для питья.
• Раз в год нужно выполнять чистку и дезинфекцию сооружения.
• При нерегулярном использовании содержимое колодца подвергается заиливанию.
• Для получения качественной питьевой воды понадобится устройство хорошего фильтра.
• Некачественная герметизация сооружения может привести к загрязнению воды.

Строительство колодца

Копку водозабора лучше производить в конце осени или зимой. Всё дело в том, что в это время грунтовые воды понижаются на максимальную глубину, поэтому вы не наткнётесь на верховодку, а само сооружение можно выкопать значительной глубины. Это обеспечит вам стабильный большой дебет гидротехнической конструкции в любой сезон.

Для устройства ствола водозабора лучше взять железобетонные кольца диаметром 1 м и высотой 50-100 см. Их несложно поднимать при помощи лебёдки, и вам не понадобится кран. Над местом копания устанавливают треногу, к которой крепят лебёдку.

Копку и монтаж сооружения ведут в таком порядке:

1. Для копания используют лопату с коротким черенком. Сначала выкапывают яму глубиной 50-100 см и диаметром чуть больше метра.
2. После этого в яму устанавливают первое бетонное кольцо. Его приподнимают при помощи лебёдки и опускают в яму.
3. После этого копку продолжают под кольцом вниз. По мере углубления ямы кольцо будет проседать под собственным весом.
4. После того как первое кольцо просядет на высоту 50-100 см производят монтаж второго кольца на него сверху. При этом элементы между собой скрепляются при помощи металлических скоб. В процессе монтажа швы между кольцами герметизируют при помощи специального шнура.
5. Также производят дальнейшее копание и установку последующих колец. Когда дно ямы начнёт заполняться водой, копку прекращают.
6. На дне колодца делают фильтр из послойно уложенных мытых камней разной фракции. Обычно его высота должна быть не меньше 50 см.
7. Затем выполняют наружную гидроизоляцию, обмазав верхние три кольца снаружи битумной мастикой и обмотав колодец рубероидом.
8. Вокруг колодца выполняют гравийно-песчаную засыпку или глиняный замок. Сверху делается бетонная отмостка с уклоном от стен сооружения.
9. На оголовок устанавливается крыша со свесом и ворот.

Водоснабжение загородного или дачного дома – задача первостепенная, и, если жилье находится вдалеке от централизованного водопровода, решается только обустройством собственного колодца или питьевой скважины. Одним из решений, которое помогает подвести воду из автономного источника воды, является трубчатый или шахтный колодец.

Разновидности колодцев для снабжения питьевой водой

Водозаборные объекта бывают:

1. Трубчатыми;
2. Шахтными.

Трубчатое сооружение – это, проще говоря, колонка, или абиссинский колодец, который все видели и пользовались в поселках городского типа или деревнях. Для подъема воды на поверхность используется ручной насос, а это означает, что вода, которая поступает из трубчатого колодца, залегает неглубоко. Это – быстровозводимая конструкция, на ее обустройство уйдет максимум 2 рабочих дня, и делается такой колодец бурением скважины или уплотнением грунта забиванием трубы. То есть, конечный результат обустройства трубчатого колодца – стандартная скважина небольшой глубины, которую затем обустраивают фильтрами грубой очистки и насосом, часто электрическим, а не ручным.

При бурении скважины в слабом или рыхлом грунте, а также при глубоком бурении скважину укрепляют обсадными трубами, чтобы стенки отверстия не осыпались и не загрязняли питьевую воду. Обычно обсадные трубы берут небольшого диаметра, поэтому их соединяют между собой резьбовым соединением, что позволяет добиться большой герметизации стыков скважин.

Разновидности трубчатых абиссинских шахтных колодцев:

1. Колодец мелкого заглубления (глубина шурфа — ≤ 40 м). Колодец ≤ 9 м глубиной обустраивают забивкой трубы, которая сразу будет работать как обсадная. Но это можно сделать в рыхлом (песчаном, супесчаном) грунте;
2. Сооружение глубокого заглубления (≥ 40 м). Шурф глубиной ≤ 50 м делают ударно-канатным способом, колодцы глубиной ≥ 50 м — колонковым или роторным способами.

Технические требования к колодцам просты:

Именно из-за мелкой глубины такое сооружение не рекомендуется бурить рядом с ватерклозетами, сточными канавами, септиками и выгребными ямами. Также следует (по возможности) бурить на самом высоком участке двора.

Поэтому, прежде, чем бурить шурф для колодца по трубчатому типу, необходимо провести геологические и геодезические исследования грунта. Результат исследований помогут не только определить местоположение скважины, но и выбрать способ бурения, размер трубы, тип грубого фильтра, модель насоса, и т.д.

Важно: пространство между обсадными трубами и грунтом обязательно следует засыпать глиной. Этот уплотняющий слой называется обратной засыпкой, и работает как водный барьер от попадания в скважину грунтовых и дождевых вод.

Достоинства и недостатки

1. вода в трубчатом колодце всегда будет чистой, так как скважина надежно защищена обсадными трубами, обратной засыпкой и фильтром грубой очистки, который монтируется на конце обсадной трубы в виде перфорированного наконечника;
2. Колонку можно пробурить рядом с домом;
3. Подъем воды ведется с планируемого горизонта;
4. Правильно пробуренная и обустроенная скважина дает полноценный дебет чистой питьевой воды.

Недостатки:

1. Если водный горизонт залегает слишком близко (выше 7 метров), то добыть с нег оводу будет невозможно;
2. Выбор сезона для бурения или пробивания скважины влияет на правильную глубину колодца. Если выбрать время обустройства колодца неправильно (например, во время дождей), то можно увидеть, как ваш колодец мелеет и из него уходит вода;
3. Колодец должен работать постоянно: если забросить его, то скважина заилится;
4. Точность монтажа обсадных труб должна быть очень высокой – при неточной стыковке возможна разгерметизация швов и заиливание скважины.

Основные принципы строительства трубчатого колодца

В мягком грунте трубы в грунт просто забиваются кувалдой. Чтобы трубы входили мягче, грунт периодически смачивают. Операции проводятся таким образом:

1. В намеченном месте (после исследований) копается лидер-лунка Ø до 1,5 м и глубиной до 1,5-2 м;
2. На первую трубу монтируется хомут и фильтр грубой очистки, а также стальная баба для придания веса конструкции;
3. Следующий хомут нужно смонтировать на 2 метра выше фильтра;
4. Труба устанавливается в центре лунки засыпается грунтом и утрамбовывается;
5. Забивают трубу опусканием бабы на канате.

Как устроен шахтный водозаборный колодец

Такое шахтный колодец также можно легко сделать своими руками. Обычно колодец обустраивают одновременно с рытьем шурфа и укрепления его стен. Разновидности шахтных гидротехнических сооружений обуславливаются разными стройматериалами, которые используются для укрепления шурфа:

1. Стенки из дерева;
2. Кирпичные или каменные стенки;
3. Из пластика;
4. Из ж/б конструкций.

Шахтные колодцы со стенками из железобетонных труб пользуются самой большой популярностью из-за простоты строительства и длительности эксплуатации. Вес труб или ж/б колец заставляет использовать подъемный кран для опускания бетонных элементов в шурф, но длительный срок службы такого колодца оправдывает все расходы.

Важно: колодец шахтного типа необходимо защищать от верховодки и атмосферных осадков. Защита состоит из слоя битума и рулонной гидроизоляции (рубероид или полиэтилен). Стыки труб и швы гидроизоляции также промазываются битумом.

Как устроен колодец шахтного типа

Оголовок должен находиться выше уровня грунта – для защиты от мусора и отрицательных температур, так как оголовок утепляется. Основные составляющие конструкции:

1. Водоприёмник, который устраивается в нижней части и служит для приема и фильтрования воды;
2. Шахтный ствол, который находится в грунте и служит для защиты от обрушения стенок колодца, а также для ограждения питьевой воды от грунтовых вод и атмосферных осадков;
3. Оголовок защищает колодец от мусора и замерзания воды, конструкция должна иметь защитную кровлю и ворот для аварийного ручного подъема воды.

Достоинства конструкции:

1. Длительный срок безремонтной службы — более 50-70 лет;
2. Шахтное сооружение дешевле бурения Устройство скважины;
3. Простота очистки воды;
4. Большой диаметр шахты позволяет автоматизировать подъем воды любыми типами насосов – глубинными, центробежными или вибрационными;
5. Не нужно оформление разрешительных документов – после окончания строительства колодец достаточно зарегистрировать в БТИ.

Недостатки:

1. Временные и трудовые затраты на строительство выше, чем на аналогичные процессы в оборудовании трубчатого колодца;
2. Ежегодно необходимо чистить и дезинфицировать гидротехническое сооружение;
3. Необходима постоянная откачка или забор воды, чтобы не допустить заиливания шахты;
4. Качество питьевой воды обуславливается устройством надежного фильтра;
5. Плохая герметизация стыков труб и швов гидроизоляции колодца приводит к загрязнению.

Как построить колодец

Копать шурф для водозабора лучше всего поздней осенью или в начале зимы, так как грунтовые воды в это время уходят на максимальную отметку, и нет риска обнаружить верховодку, а сам шурф можно сделать намного глубже, чем планировалось, что позволит иметь гораздо больший суточный дебет питьевой воды.

Рытье шурфа и сборку колодезной конструкции проводят в следующей последовательности:

1. Шурф выкапывают лопатой с коротким черенком, чтобы можно было удобно выбрасывать грунт наверх – длинный черенок не позволит повернуть лопату в узкой скважине. Первоначальная глубина – 0,5-1,0 м и диаметр 1 м;
2. В эту лидер-лунку лебедкой или подъемным краном опускают первое железобетонное кольцо или трубу;
3. Рытье колодезного шурфа продолжается выемкой грунта под кольцом, которое будет проведать ниже под своей массой;
4. После просадки первой части бетонной обсадной трубы до глубины 1 метр сверху опускают второе кольцо или трубу. Ж/б кольца соединяются друг с другом стальными скобами, под которые перфоратором сверлятся отверстия нужного диаметра. Швы и места соединений герметизируются битумом или герметиком;
5. Таким же образом монтируют следующие кольца. Набор колец заканчивают, когда дно шурфа начнет активно увлажняться. Пока позволяют возможности, воду можно отчерпывать или откачивать, продолжая углублять колодец, но при обильном поступлении воды землеройные работы следует прекратить;
6. Дно колодца застилается мытым камнем-дикарем разного размера, который будет выполнять роль первичного фильтра грубой очистки. Толщина слоя – до полуметра;
7. Гидроизоляционные работы состоят из обмазки трех самых верхних бетонных колец горячим битумом или мастикой, а также двух-трех слоев рулонной гидроизоляции – рубероида или толстого полиэтилена;
8. Отмостка вокруг шурфа делается из смеси песка с щебнем или гравием, верхний слой отмостки делается из глины, которая будет выполнять роль гидрозащитного замка. Поверх глины заливается слой бетона, который должен иметь уклон в 2-3 0 от колодца наружу;
9. На оголовке монтируются стропильная система, крыша, укладывается кровля, устанавливается аварийный ворот;

Самым оптимальным и выверенным элементом для строительства шахтного колодца являются ж/б кольца высотой до одного метра, Ø ж/б колец — 1-1,2 метра. Такие элементы можно перемещать при помощи тали или ручной лебедки, то есть, не нужно арендовать подъемный кран.

Устройство трубчатого колодца рассмотрим на примере сравнительно сложного колодца, типичного для северной части Московской области, где существуют многометровые по толщине валунногаличниковые отложения. Камня этих отложений, плотно «упакованные» крепким суглинком, представляют исключительную трудность для проходки скважины самодельным инструментом и с помощью самодельного оборудования. Причем скважину приходится бурить на глубину 20—50 м. Но все эти трудности преодолимы, и в Подмосковье построен «самостроем» и действует не один трубчатый колодец.

Скважину для такого трубчатого колодца (рис, 17) стараются сначала сделать возможно большего диаметра, обычно 300— 350 мм.

Рис. 17 Устройство трубчатого колодца при большом количестве валунов: 1- вспомогательная обсадная труба;2- основная обсадная труба; 3- муфта;4- сальник;5- сетка;6- отстойник; 7- пробка

Поскольку камни лежат сверху, под двухметровым слоем глины, через такую скважину иногда легче поднять камень на поверхность, нежели дробить его в забое. Обсадную трубу для этой первой скважины делают из какого-либо подручного материала, даже из досок или из кровельной жести. После проходки валунно-галечниковых отложений скважину начинают бурить под основную обсадную трубу.

Обсадную трубу нижним концом опускают до верхней части водоносного слоя, а ниже помещают еще одну трубу — фильтр с отстойником.

В зависимости от глубины залегания водоносного слоя, его строения и характера вышележащих пород трубчатый колодец может отличаться от приведенного на рис. 17 устройством водоприемной части, а также иметь только одну обсадную трубу.

В конструкцию некоторых трубчатых колодцев входят также детали для подключения водоподъемных насосов.

Трубчатый колодец, если он правильно построен и грамотно обслуживается, обеспечит водоснабжение приусадебного участка не хуже шахтного и пе уступит ему в долговечности. К тому же он совершенно но пропускает поверхностные загрязнения при условии, что стыки обсадной трубы плотные и вода в нем не застаивается из-за малого объем, водоприемной части. Этому способствует также и то, что в него не опускают обычное ведро, а воду поднимают насосом.Используя простейшее бурильное оборудование при благоприятных климатических условиях, трубчаты колодец часто можно построит быстрее (всего за 2—3 дня н даже за несколько часов) и на большую глубину, чем шахтный. Его сравнительно легко построить, скажем, глубиной 25—30 , 50 м и более. Но все это только том случае, когда породы, которые надо пройти скважиной, имеют, как говорят, хорошую буримость.

Горных пород, слагающих земную кору, великое множество, и для процесса бурения важна не их структура, а такие характеристики, как плотность, твердость, устойчивость. Исходя из этого все породы по буримости можно разбить условно на три группы: пластичные, способные резаться давать стружку; твердые, которые могут только дробиться раскалываться; сыпуче-плывучие отличающиеся неустойчнвостью способностью оползать, осыпаться и заполнять пробуренную в них скважину. Практика бурения выработала соответственно и три типа рабочих буровых ипструментов.

Поэтому, прежде чем начать строительство трубчатого колодца, надо собрать по возможности полные сведения о характере горных пород, которые придется пройти, чтобы достичь водоносный горизонт. Зпачительно усложняют дело твердые каменные слои или валунно-галечниковые отложения, особенно когда они залегают на глубине 10 м в более. Эти породы представляют грозное препятствие, пройти их с помощью самодельного инструмента исключительно трудно. И для того чтобы пробиться через такие породы, понадобятся более серьезное оборудование и инструмент., Советуем сначала прочитать все, что написано здесь о трубчатых колодцах, а потом еще раз хорошенько взвесить, стоит ли «городить» такое оборудование и пробиваться скважиной через каменный пояс. Не легче ли построить шахтный колодец?

Абиссинский трубчатый колодец.

Когда твердые (каменные) породы отсутствуют или встречаются в небольшом количестве местами, локально; а водоносный пласт состоит из рыхлых зерниcтых пород (песок средней крупности, смесь песка с галькой) и находится на глубине не более 7м, проще всего сделать так называемый абиссинский трубчатый забивной колодец.

Очень интересные сведения об этом колодце можно почерпнуть в старой литературе. Вот выдержка из работы К, И. Маслянникова «О земляном бураве, как средстве отыскания мест для колодцев, и об абиссинском колодце»: Абиссинский (или нортоновский) колодец, этот отличный снаряд, почему-то, к сожалению, забыт в практике и в специальной печати. Абиссинские колодцы наделали вначале своего появления немало шуму в Европе после английской экспедиции в Абиссинии, где сослужили хорошую службу при отыскании воды. Этот шум дошел и до нас, и колодцы появились в наших складах, но вскоре были забыты.Главная часть абиссинского колодца — наконечник из трубы внутренним диаметром 11/4 11/2 и 2 дюйма и состоит из соответственно продырявленной газовой трубки вроде фильтра и снабженного на конце копьевидным утолщением, а внутри — "клапаном в виде шарика (рис. 18).

Следующая принадлежность — копер легкий железный треножник и баба. Когда желают получить воду в данном месте, устанавливают треножник, навинчивают наконечник на газовую трубу, на которую надевают бабу, и бабой заколачивают трубу в землю, абиссинский колодец испытывался в 1869 г. возле Царского Села в нескольких местах и с большим успехом. Места избирались каждый раз или на основании опытов местных жителей, или по общим гидротехническим соображениям.

Несмотря на то,что геологичекие условия Царского Села очень неблагоприятны для такого рода испытаний, так как там слои известнякового камня залегают близко от поверхности земли, при помощи абиссинского колодца удалось получить свежую и холодную воду в двух местах из пяти.

В трех местах залегающий близко слой известняка заставлял прекращать работу в самом начале, причем вбитый конец абиссинского колодца легко выколачивался и затем весь прибор переносился на другое место. В других двух местах найдены были лучшие условия. Так, в одном первое колено было вколочено за 10 минут на глубину 10 футов и вола показалась в трубке с уровнем в 3 фута... На копец трубки был навинчен насос, который давал сначала грязную воду, а затем, примерно через 1/2 часа, довольно чистую, в количестве 1 ведра в минуту. В последнем из выбранных для опыта пунктов были достигнуты наиболее интересные результаты. Хотя верхние слои почвы оказались переполненными крупными камнями и с прослойками из крепкой глины, тем не менее достоинство абиссинского колодца выказалось в значительной степени! Через 20 минут на глубине 2 сажени колодец был установлен и давал воду в количестве 1"/2 ведра в минуту, которая сделалась через "/4 часа светлою, годною для питья. Снятие абиссинского колодца в этом последнем случае потребовало еще меньше времени, чем его установка."

В этой выдержке очень образно и ярко, живым русским языком описаны простота и достоинства абиссинского колодца, в частности, отмечена быстрота установки его и снятия. Последнее определяет его ценность для временного водоснабжения в полевых условиях. Однако в первозданном виде абиссинский колодец имеет некоторые недостатки: примитивный фильтр — просто перфорированная трубка (то есть трубка с мелкими отверстиями); наибольшая глубина подъема воды всего - 7 м. Последнее объясняется конструкцией всасывающего насоса, поднимающего воду только в результате разряжения, создаваемого в трубе, а оно, как известно, не может теоретически поднять столб воды выше 10 м. Вот практически и получается — 7 м.

В настоящее время этот колодец известен, пожалуй, только специалистам.

При желании абиссинский колодец нетрудно сделать с сетчатым фильтром. Устройство и технология изготовления таких фильтров приведены ниже в разделах «Водоприемная часть трубчатых колодцев» и «Водоприемники из трубчатых колодцев». Подъем воды с глубины.более 7 м может быть осуществлен с помощью погружного насоса или эрлифта, описанных в разделе «Водоприемники из трубчатых колодцев».

Упрощенное устройство забивки абиссинского колодца.

Для этого на выбранном месте для колодца роют шахту размерами 6,8x0.8x1 м. Затем, присоединив к фильтру трубу, на нее свободно надевают бабу массой 25—30 кг. На расстоянии 1 м от фильтра на трубе укрепляют болтами стальной хомут — под-бабок, состоящий из двух половин, а выше его па 1—-1.5 м устанавливают второй хомут с двумя блоками (рис. 19).

Рис. 19. Установка абиссинского колодца без треноги: 1 — хомут; 2 — блок; 3 — веревка; 4 — баба; 5 — подбабок; 6 — труба; 7 — сетчатый фильтр

Поставив в центре тахты подготовленную для забивки трубу, шахту заполняют грунтом и утрамбовывают его. После этого забивают абиссинский колодец, поднимая бабу за веревки. Падая, баба ударяет по нижнему хомуту и заглубляет трубу. По мере заглубления колодца подбабок и хомут с блоками передвигают вверх по трубе. Заглубив первую трубу, навинчивают следующую и т. д. В процессе забивки проверяют, не появилась ли вода в трубе. Для этого в трубу опускают на шнуре небольшой длины отрезок тонкой трубки, который при соприкосновении с водой издает характерный хлопок. Таким образом можно обойтись без копра.

Забивку труб производят до тех пор, пока фильтр не погрузится в водоносный слой и уровень воды в трубе не будет стоять на 0,5—I м выше верхнего края фильтра. После этого забивку труб прекращают и откачивают воду до полного ее осветления. Для подъема воды из абиссинского колодца на высоту до 7 м годятся ручные поршневые насосы. Ручной насос плотно закрепляют на резьбе или на фланцах непосредственно на обсадной трубе колодца.

Устройство трубчатого колодца рассмотрим на примере сравнительно сложного колодца, типичного для северной части Московской области, где существуют многометровые по толщине валунно-галечниковые отложения. Камни этих отложений, плотно "упакованные" крепким суглинком, представляют исключительную трудность для проходки скважины самодельным инструментом и с помощью самодельного оборудования. Причем скважину приходится бурить на глубину 20–50 м. Но все эти трудности преодолимы, и в Подмосковье построен "самостроем" и действует не один трубчатый колодец.

Скважину для такого трубчатого колодца (рис. 17) стараются сначала сделать возможно большего диаметра, обычно 300–350 мм. Поскольку камни лежат сверху, под двухметровым слоем глины, через такую скважину иногда легче поднять камень на поверхность, нежели дробить его в забое. Обсадную трубу для этой первой скважины делают из какого-либо подручного материала, даже из досок или из кровельной жести. После проходки валунно-галечниковых отложений скважину начинают бурить под основную обсадную трубу.

Обсадную трубу нижним концом опускают до верхней части водоносного слоя, а ниже помещают еще одну трубу - фильтр с отстойником.

В зависимости от глубины залегания водоносного слоя, его строения и характера вышележащих пород трубчатый колодец может отличаться от приведенного на рис. 17 устройством водоприемной части, а также иметь только одну обсадную трубу.

В конструкцию некоторых трубчатых колодцев входят также детали для подключения водоподъемных насосов.

Трубчатый колодец, если он правильно построен и грамотно обслуживается, обеспечит водоснабжение приусадебного участка не хуже шахтного и не уступит ему в долговечности. К тому же он совершенно не пропускает поверхностные загрязнения при условии, что стыки обсадной трубы плотные и вода в нем не застаивается из-за малого объема водоприемной части. Этому способствует также и то, что в него не опускают обычное ведро, а воду поднимают насосом. Используя простейшее бурильное оборудование при благоприятных геологических условиях, трубчатый колодец часто можно построить быстрее (всего за 2–3 дня и даже за несколько часов) и на большую глубину, чем шахтный. Его сравнительно легко построить, скажем, глубиной 25–30 м, 50 м и более. Но все это только в том случае, когда породы, которые надо пройти скважиной, имеют, как говорят, хорошую буримость.

Рис. 17. Устройство трубчатого колодце при большом количестве валунов: 1 - вспомогательная обсадная труба; 2 - основная обсадная труба; 3 - муфта; 4 - сальник; 5 - сетка; 6 - отстойник; 7 - пробка

Горных пород, слагающих земную кору, великое множество, но для процесса бурения важна не их структура, а такие характеристики, как плотность, твердость, устойчивость. Исходя из этого все породы по буримости можно разбить условно на три группы: пластичные, способные резаться и давать стружку; твердые, которые могут только дробиться и раскалываться; сыпуче-плывучие, отличающиеся неустойчивостью, способностью оползать, осыпаться и заполнять пробуренную в них скважину. Практика бурения выработала соответственно и три типа рабочих буровых инструментов.

Поэтому, прежде чем начать строительство трубчатого колодца, надо собрать наивозможно полные сведения о характере горных пород, которые придется пройти, чтобы достичь водоносный горизонт. Значительно усложняют дело твердые каменные слои или валунно-галечниковые отложения, особенно когда они залегают па глубине 10 м и более. Эти породы представляют грозное препятствие, пройти их с помощью самодельного инструмента исключительно трудно. И для того чтобы пробиться через такие породы, понадобятся более серьезное оборудование и инструмент. Советуем сначала прочитать все, что написано здесь о трубчатых колодцах, а потом еще раз хорошенько взвесить, стоит ли "городить" такое оборудование и пробиваться скважиной через каменный пояс. Но легче ли построить шахтный колодец?

Абиссинский трубчатый колодец

Когда твердые (каменные) породы отсутствуют или встречаются в небольшом количестве местами, локально, а водоносный пласт состоит из рыхлых зернистых пород (песок средней крупности, смесь песка с галькой) и находится на глубине не более 7 м, проще всего сделать так называемый абиссинский трубчатый забивной колодец.

Очень интересные сведения об этом колодце можно почерпнуть в старой литературе. Вот выдержка из работы К. И. Маслянникова "О земляном бураве, как средстве отыскания мест для колодцев, и об абиссинском колодце": "Абиссинский (или нортоновский) колодец, этот отличный снаряд, почему-то, к сожалению, забыт в практике и в специальной печати. Абиссинские колодцы наделали вначале своего появления немало шуму в Европе после английской экспедиции в Абиссинии, где сослужили хорошую службу при отыскании воды. Этот шум дошел и до нас, и колодцы появились в наших складах, но вскоре были забыты. Главная часть абиссинского колодца - наконечник из трубы внутренним диаметром 1,25, 1,5 и 2 дюйма и состоит из соответственно продырявленной газовой трубки вроде фильтра и снабженного на конце копьевидным утолщением, а внутри - клапаном в виде шарика (рис. 18). Следующая принадлежность - копер (легкий железный треножник) и баба. Когда желают получить воду в данном месте, устанавливают треножник, навинчивают наконечник на газовую трубу, на которую надевают бабу, и бабой заколачивают трубу в землю. Абиссинский колодец испытывался в 1869 г. возле Царского Села в нескольких местах и с большим успехом. Места избирались каждый раз или на основании опытов местных жителей, или по общим гидротехническим соображениям.

Рис. 18. Абиссинский колодец

Несмотря на то что геологические условия Царского Села очень неблагоприятны для такого рода испытаний, так как там слои известнякового камня залегают близко от поверхности земли, при помощи абиссинского колодца удалось получить свежую и холодную воду в двух местах из пяти. В трех местах залегающий близко слой известняка заставлял прекращать работу в самом начале, причем вбитый конец абиссинского колодца легко выколачивался и затем весь прибор переносился на другое место. В других двух местах найдены были лучшие условия. Так, в одном первое колено было вколочено в 10 минут на глубину 10 футов и вода показалась в трубке с уровнем в 3 фута… На конец трубки был навинчен насос, который давал сначала грязную воду, а затем, примерно через пол часа, довольно чистую, в количестве 1 ведра в минуту. В последнем из выбранных для опыта пунктов были достигнуты наиболее интересные результаты. Хотя верхние слои почвы оказались переполненными крупными камнями и с прослойками из крепкой глины, тем не менее достоинство абиссинского колодца выказалось в значительной степени! Через 20 минут на глубине 2 сажени колодец был установлен и давал воду в количестве 1,5 ведра в минуту, которая сделалась через 0,25 часа светлою, годною для питья. Снятие абиссинского колодца в этом последнем случае потребовало еще меньше времени, чем его установка".

В этой выдержке очень образно и ярко, живым русским языком описаны простота и достоинства абиссинского колодца, в частности, отмечена быстрота установки его и снятия. Последнее определяет его ценность для временного водоснабжения в полевых условиях. Однако в первозданном виде абиссинский колодец имеет некоторые недостатки: примитивный фильтр - просто перфорированная трубка (то есть трубка с мелкими отверстиями); наибольшая глубина подъема воды всего - 7 м. Последнее объясняется конструкцией всасывающего насоса, поднимающего воду только в результате разряжения, создаваемого в трубе, а оно, как известно, не может теоретически поднять столб воды выше 10 м. Вот практически и получается - 7 м.

В настоящее время этот колодец известен, пожалуй, только специалистам.

При желании абиссинский колодец нетрудно сделать с сетчатым фильтром. Устройство и технология изготовления таких фильтров приведены ниже в разделах "Водоприемная часть трубчатых колодцев" и "Водоприемники из трубчатых колодцев".

Подъем воды с глубины более 7 м может быть осуществлен с помощью погружного насоса или эрлифта, описанных в разделе "Водоприемники из трубчатых колодцев".

В журнале "Лесное хозяйство" (1959, № 4) С. И. Дундиковым приведено описание упрощенной технологии забивки абиссинского колодца. Для этого на выбранном месте для колодца роют шахту размерами 0,8×0,8×1 м. Затем, присоединив к фильтру трубу, на нее свободно надевают бабу массой 25–30 кг. На расстоянии 1 м от фильтра на трубе укрепляют болтами стальной хомут - подбабок, состоящий из двух половин, а выше его на 1–1,5 м устанавливают второй хомут с двумя блоками (рис. 19).

Поставив в центре шахты подготовленную для забивки трубу, шахту заполняют грунтом и утрамбовывают его. После этого забивают абиссинский колодец, поднимая бабу за веревки. Падая, баба ударяет по нижнему хомуту и заглубляет трубу. По мере заглубления колодца подбабок и хомут с блоками передвигают вверх по трубе. Заглубив первую трубу, навинчивают следующую и т. д. В процессе забивки проверяют, не появилась ли вода в трубе. Для этого в трубу опускают на шнуре небольшой длины отрезок тонкой трубки, который при соприкосновении с водой издает характерный хлопок. Таким образом, технология С. И. Дундикова позволяет обойтись без копра.

Забивку труб производят до тех пор, пока фильтр не погрузится в водоносный слой и уровень воды в трубе не будет стоять на 0,5–1 м выше верхнего края фильтра. После этого забивку труб прекращают и откачивают воду до полного ее осветления.