Копка колодца из бетонных колец, основные способы

Применение сборного железобетона позволяет быстро возводить как промышленные здания, так и всевозможные коммуникационные объекты. В том числе, с применением железобетонных стеновых колец можно строить и небольшие канализационные, и глубокие питьевые колодцы. При большой глубине водозабора сложно, конечно, обойтись без специальной техники и предварительного проектирования, но небольшой колодец вполне можно устроить и собственными силами. Рассмотрим технологию копки колодца из бетонных колец.

Строительство железобетонных колодцев

Существует две технологии строительства сборных колодцев:

• в заранее разработанном котловане или пробуренной шахте (так строят в основном промышленные колодцы);
• опускным способом — когда выемка грунта производится по мере погружения колец в грунт.

На выбор способа при строительстве питьевого колодца оказывает влияние глубина залегания водного горизонта. Когда он достаточно близко (не далее 5-6 м), гораздо проще вырыть котлован, а после окончания работ произвести обратную засыпку. Если же глубина шахты должна составить, к примеру, 25 метров — какой уж тут котлован, в этом случае нижнее кольцо нужно опускать постепенно, наращивая ствол колодца по мере прохождения очередной ступени.

Было бы глупо утверждать, что копка колодцев вручную дело простое — и уж тем более масса сложностей возникает, когда шахта глубокая. Здесь и риск травматизма, и вероятность столкновения с плывуном, отклонение ствола от вертикали и смещение колец, которое потом трудно исправить.

Чтобы не попасть впросак, нужно иметь представление о гидрогеологической обстановке на данном участке; рассчитать глубину колодца так, чтобы она была кратной высоте кольца; да и вообще — точно знать, каковой должна быть конструкция водозабора.

Особенности конструкции питьевого колодца

Главной частью колодца является ствол. Его высота на низинных влажных участках может составить всего 2,5-3 м, а в гористой местности бывает и глубиной 50-60 м. У ствола есть оголовок высотой примерно 90 см — этот элемент возвышается над поверхностью земли, если забор воды осуществляется воротом, или находится в приямке, если устанавливается насос.

Третий элемент колодца на воду — водоприёмная часть. Её устройство может отличаться, что зависит от расположения относительно водоупорного слоя:

• опираться на него (совершенный колодец);
• быть ниже водоупора (совершенный с зумпфом);
• быть выше, находясь в толще водоносного горизонта (несовершенный или неполный).

Как всё это выглядит схематически, показано на представленной для наглядности картинке, а как структура водоприёмной части отражается на работе колодца, поясним далее.

Как устроен колодец в водоприёмной части

В земной коре водопроницаемые (дисперсные) слои грунта чередуются с водоупорными (глинистыми). Глина задерживает просачивающуюся с поверхности воду, и позволяет пласту, находящемуся выше неё, насыщаться. Водонасыщенный слой называется водоносным, именно от него колодец из бетонных колец и питается водой, но проникает она в ствол разными путями.

• У несовершенных колодцев водоприёмная часть находится в толще водопроницаемого слоя, не доходя до водоупора минимум 70 см. В этом случае приток воды может осуществляться через дно, поэтому данный тип колодца наиболее востребован.
• Когда дно колодца упирается в водоупорный пласт, практически герметизирующий ствол, вода в него может попадать только через стенки. Чтобы это было возможно, первым устанавливают перфорированное кольцо, а выше уже монтируют обычные глухие изделия. Вода через стенки поступает медленнее, чем в несовершенном колодце через дно, но её приток обычно более активный.

• Углубление водоприёмной части ствола в толщу водоупорного пласта выполняется в том случае, когда водоносный горизонт маловодный, и необходимо создавать запасы воды. Роль накопительного резервуара играет зумпф, или как его ещё называют — подствольник. Он может иметь расширенную в виде шатра конфигурацию, но чаще выполняется в виде бетонного стакана, роль которого может сыграть кольцо с днищем.
• Это кольцо (а может два или три — всё зависит от суточной потребности в воде), полностью заглублённое в водоупорный слой, и образует ёмкость для образования запаса воды. Выше зумпфовой части устанавливается перфорированный элемент, так как здесь вода попадать в колодец через дно так же не сможет, и нужно дать ей доступ через стенки.
• Построить такой колодец, да ещё без тщательного исследования и проектирования, вряд ли возможно, поэтому частники в основном сооружают водозаборы с несовершенной водоприёмной частью, под которой устраивается донный гравийный фильтр. Его формируют из трёх слоёв щебня разной крупности. Самые мелкие камушки должны быть в нижнем слое толщиной 10 см. Два верхних слоя имеют толщину по 15 см, и более крупную фракцию засыпки.
• Если приток воды обильный, грунт водоносного пласта может быть слишком разжижен. В таком случае сначала устанавливают дощатый настил со щелями или просверленными отверстиями, а уже поверх него устраивают гравийный фильтр.

На заметку: С целью экономии материалов и снижения трудозатрат, поперечные размеры колодца на воду делают минимальными. Главное чтобы в шахте было удобно работать, ведь увеличение диаметра ствола никак не способствует повышению дебита колодца.

Колодец своими руками — монтаж в готовой шахте

Проще всего вести работы, когда предварительно на всю глубину вырыта шахта. Такой способ вполне может быть применён, когда грунт на участке плотный, что позволяет стенкам сохранять заданную форму. В рыхлых грунтах, как и при строительстве фундаментов, стенки шахты требуется укреплять неким подобием опалубки, удаляемой после возведения ствола. В зависимости от глубины, шахта колодца может быть вырыта экскаватором, либо пробурена как скважина лопастным инструментом.

• Когда шахта будет готова, её дно выравнивают, параллельно откачивая прибывающую воду насосом, и устраивают основание из крупного постелистого камня-плитняка, на который можно будет опереть нижнее кольцо. Его устанавливают, тщательно контролируя горизонталь по уровню, и если вода быстро прибывает — пригружают, чтобы не всплыло. Вертикаль с четырёх сторон проверяется отвесом.
• Для монтажа ствола колодца лучше брать кольца с фальцами на торцах, которые при соединении двух изделий образовывают препятствующий смещению замок. Если вода быстро прибывает, стыки между кольцами нужно сразу герметизировать, используя для этой цели мятую жирную глину или раствор на саморасширяющемся цементе.
• После того, как в шахту будет опущено два кольца, на дно колодца насыпают крупный чистый песок или отсев, потом мелкий гравий и крупный щебень — чтобы при откачке или зачерпывании ведром вода не взмучивалась. Если водоприёмная часть структурируется по схеме совершенного колодца, аналогичный фильтр придётся устраивать по внешнему периметру перфорированной части ствола.

Обратите внимание: Поверх фильтра следует формировать водоупорный замок, трамбуя глину небольшими слоями по мере продвижения вверх. Делать это необходимо сразу, потому что: во-первых, качественно уплотнить грунт сразу по всей глубине обратной засыпки будет проблематично; во-вторых, заполненные и уплотнённые пазухи не дадут стенкам колодца отклоняться из-за подвижек от вертикали; а в-третьих, поднимающаяся вода не будет просачиваться сквозь швы между кольцами и размывать естественное основание.

Доведя высоту ствола до поверхности грунта, приступают к устройству оголовка и планируют территорию вокруг него по принципу отмостки. Нужно чтобы уклон обратной засыпки на поверхности земли шёл в сторону от колодца, на расстояние не меньше 2 м. После этого можно будет выложить вокруг колодца плитку, облицевать клинкерным кирпичом, забетонировать или выполнить другую отделку.

Как правильно рыть колодец опускным способом

Опускной способ рытья колодцев использовался ещё с древности, когда не было никакой роющей техники — только вместо железобетонных колец раньше использовали деревянные венцы сруба. Суть способа состоит в наращивании ствола по мере удаления грунта из-под нижнего элемента колодца, а вся конструкция при этом опускается под собственной тяжестью вниз.

Таким методом можно вырыть колодец существенной глубины. Поможет в этом металлический или бетонный башмак с острой кромкой — опускная рама, на которую и устанавливается первое кольцо. Рама имеет немного больший диаметр, чем кольцо, и снабжена режущим полотном, облегчающим разрезание грунта.

Раму с кольцом устанавливают в предварительно вырытый шурф глубиной 2-3 м, и начинают постепенно удалять грунт. Его вынимают по центру кольца, равномерно проходя по всему периметру. Остальное опускная рама, разрезающая грунт под весом кольца, делает сама. Выдавливаемый ею грунт необходимо своевременно транспортировать на поверхность, используя лебёдку или ворот с привязанным к нему ведром.

Чем поднимать грунт на поверхность

Тара, с помощью которой грунт поднимается на поверхность, должна быть с запасом прочности. Проверяют её под нагрузкой камнями. Дабы убедиться в надёжности конструкции, загруженную бадью нужно трижды опустить в котлован и поднять на поверхность. К тому же ёмкость должна быть окована с боков обручами — дабы не рассыпалась, вывалив содержимое на человека, находящегося на дне шахты.

• Крепкой должна быть не только тара, но и поддерживающий её канат: пеньковый, просмоленный, не боящийся влаги, и не загнивающий от сырости. К нему крепят стальной крюк грузоподъёмностью до 500 кг, за который должна цепляться ручка бадьи, а чтобы исключить срыв тары, на крюк устанавливается специальный хомут с замком. В общем, безопасность работ — прежде всего.

• Очень удобно производить удаление грунта с помощью вполне надёжного приспособления в виде треноги из вкопанных в землю металлических труб, на вершине которой закреплена лебёдка. Как вариант, для подъёма бадьи с грунтом может использоваться кабестан — горизонтально или вертикально установленный металлический ворот.
• В шахте колодца чаще работает один человек, но может быть и два. Когда проходка становится глубокой, людей опускают на дно посредством тех же приспособлений, что поднимают грунт. Вдвоем, конечно, работать проще: один рабочий подрывает грунт под нижним кольцом, а второй загружает его в бадью.
• Соответственно, должен быть ещё и третий — тот, кто будет поднимать тару и опорожнять её. Высыпать вынутый грунт следует подальше от стенок шурфа, дабы не создавать на них дополнительную нагрузку, способную спровоцировать осыпание. Во время подъёма тары, находящийся внизу рабочий должен прижиматься к стенке, тогда как бадья движется по центральной оси — мало ли, вдруг что-то пойдёт не так, и груз всё-таки сорвётся.

Что делать, если опускную раму заклинило

Случается, что кольцо перестаёт опускаться. Причиной тому может быть попавшийся большой камень — в этом случае его необходимо сколоть частично или полностью убрать. Если конструкцию заклинило, и она всё равно не опускается, ствол придётся продавливать с увеличением нагрузки.

Для этого поперёк верхнего кольца укладывают настил из толстых досок или брусьев, кладут на него кирпичи, камни или другие тяжёлые предметы до тех пор, пока ствол будущего колодца не сдвинется с места и не опустится.

Заключение

Если используемые стеновые кольца не имеют фальцевых замков, препятствующих смещению элементов ствола как при строительства колодца, так и в процессе эксплуатации, изделия лучше скрепить между собой металлическими забивными скобами или накладками из стальных пластин (сечение 50*7 мм), монтируемых на анкерные болты. Только после этого стык можно заполнить пеньковой верёвкой и замазать цементно-песчаным раствором — с добавкой клея ПВА в качестве пластификатора.