Обустройство колодца
Наиболее распространенным вариантом является отпускной колодец круглой формы. В вертикальном направлении он может выполняться в виде цилиндра, конуса и ступенчатой конструкции. На нижнем торце формируется заострение со скосом внутрь. Простое заострение называется консолью, а если оно усилено металлом — ножом. Естественно, что стальной нож облегчает опускание блока в грунт.
Возводить колодец можно двумя основными способами: наращивание колонны по мере погружения или сборка всей колонны с последующим ее опусканием. После того, как блоки погружаются на заданную глубину, осаживание колонны прекращается, а внутренняя полость частично или полностью заполняется бетонной смесью. Монолитное заполнение обеспечивается при строительстве опор (фундамента), а частичное — при формировании подземных подвальных помещений.
Возведение сооружений методом опускного колодца устраняет необходимость рытья котлована для фундамента и установки опалубки
Это очень важно при проведении строительных работ в болотистой местности, при высоко залегающих подземных водах, рыхлых почвах. Глубина опускания колодца чаще всего составляет 6-8 м, а порой достигает 20-25 м
Понятно, что копание ямы такой глубины очень затруднительно, а порой невозможно. Опускной колодец исправляет положение и служит оболочкой (несъемной опалубкой) глубокой подземной части сооружения.
https://youtube.com/watch?v=5uO59kZu7ZA
Размеры опускного колодца могут быть различными в зависимости от назначения. Достаточно часто таким методом возводятся достаточно крупные сооружения, и диаметр блоков может составлять 60-80 м. При больших габаритах для усиления бетонной конструкции их внутренняя полость разделяется перегородками (ячеистый тип).
Опускание колонны блоков, как правило, обеспечивается ручным способом, т.е. простым подкапыванием под стенками с удалением грунта наверх. В то же время для ускорения строительства и повышения надежности применяются и специфические методики. Так, в песчанике или сыпучих грунтах используются вибраторы.
При прохождении глинистых участков находит применение система введения раствора на основе глины в зазор между колонной и грунтом, что дает смазывающий эффект. В последующем в такой раствор добавляется цемент, обеспечивающий монолитный упрочняющий слой. В случае прохождения водонасыщенных участков могут устанавливаться насосы для откачки влаги.
Если работы ведутся на достаточно твердой почве, то порой используется средство принудительного осаживания колодца, например, гидравлический домкрат.
Основное преимущество опускных колодцев заключается в возведении глубоких фундаментов без применения специальной дорогостоящей техники. В то же время необходимо отметить сложности, которые могут возникать при строительстве. Данная технология не может применяться в каменистых грунтах.
Даже наличие крупных валунов на трассе опускания колонны создает порой неразрешимую проблему. Сложностью методики является и обеспечение строгой вертикальности колонны. Осаживание блоков требует равномерного подкапывания и постоянного контроля процесса погружения.
Водоприемная часть колодца
Водоприемная часть колодца необходима для притока и накопления грунтовых вод, она заглубляется в водоносный пласт для увеличения дебита. Для обеспечения притока воды в колодец в нижней его части выполняют отверстия. На дне колодца устраивается обратный фильтр для того, чтобы грунт не выпирало грунтовыми водами со дна колодца и вода была чистой. Обратный фильтр надлежит выполнять из нескольких слоев песка и гравия толщиной по 10–15 см каждый (общая толщина не менее 60 см). В нижнюю часть фильтра укладывается песок мелких фракций, а в верхнюю – крупных. В колодце следует предусмотреть вентиляционную трубу. Ее выводят на 2 и более метра над поверхностью земли, а верхнее отверстие защищают колпаком с сеткой (см. рис. 2).
Рис. 2.
Разрез колодца
из железобетонных колец
Для ремонта и очистки колодца в его стенки закрепляют металлические скобы (лучше из чугуна), располагая их в шахматном порядке на расстоянии 30 см друг от друга. Для подъема воды из шахтных колодцев применяют ручные или электрические насосы, а при их отсутствии устраивают деревянный барабан (ворот) с одной или двумя ручками, ворот с колесом для одной или двух емкостей, «журавль» с бадьей или другой посудиной, по объему равной ведру для удобства перелива из нее воды в ведра.
Правила работ в колодцах
В тех случаях, когда обслуживание колодца проводится своими силами, следует руководствоваться следующими правилами:
Запрещается производить работы в глубине шахты в одиночку. Спускающегося вниз человека должны страховать на поверхности 2-3 физически крепких помощника.
Перед началом работы оговаривается система связи и знаков. В некоторых случаях это реально спасает жизнь. Мобильный телефон в таком случае является плохим вариантом, т.к. внизу может произойти всякое, и не факт, что он будет ловить, либо пможет просто выпасть
Также важно договорится о временных интервалах поступления сигналов снизу. Если человек в оговоренное время не подал условный знак, помощники сверху должны поднять его страховочным тросом
Предварительно определяют глубину воды в шахте и высоту наслоений на дне. Сделать это можно с помощью длинного шеста, опустив его до упора в твердую почву (при надавливании он не должен больше заглубляться). Это предохранить работника от увязывания в опасной жиже.
Перед спуском вниз необходимо определить уровень кислорода в глубине шахты. Для этого в вышеупомянутую емкость устанавливают любой источник открытого пламени. Действовать нужно предельно внимательно, чтобы огонь не затух от воды или потоков воздуха. Если затухание произошло из-за дефицита кислорода, спускаться без кислородной маски в такой колодец запрещается. На подобную проблему может указать наличие во взятых пробах большого количества органических остатков.
Производится разведка состояния воды или придонной почвы. Для этого на конец шеста крепят небольшую емкость. После извлечение пробы проверяются на запах сероводорода и метана.
Не стоит спешить, выполнив все вышеописанные процедуры перед спуском в колодец. Любая экстренная ситуация не может быть дороже человеческой жизни.
Запрещается спускаться в колодец без специальной защитной одежды. Особенно это касается каски, маски, резиновых сапог и перчаток. При наличии неприятного запаха обязательно используют респиратор.
Какова бы не была сложность операции, важно помнить, что в колодце очень темно. Поэтому необходимо организовать для работника удобное освещение
Самый практичный вариант – аккумуляторный фонарь налобного крепления. В таком случае руки остаются свободные для деятельности, а луч света всегда будет направлен в ту сторону, что и глаза.
Позаботиться о надежной фиксации приспособления для спуска вниз. Если речь идет о стационарной лестнице или скобах, их необходимо периодически проверять на целостность. Сборные конструкции устанавливаются строго по инструкции.
Обязательным условием для спуска в колодезную шахту является наличие страховочного троса. Как правило, его крепят на монтажный пояс. Это простое приспособление даст возможность вытащить человека наружу, если он по каким-то причинам потеряет способность сделать это самостоятельно. Это может быть травма, потеря сознания из-за дефицита кислорода, отравление газом и пр.
Похожие патенты RU2134326C1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Опускной колодец | 1986 |
| SU1395768A1 |
| СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ В СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ | 1995 | RU2099473C1 | |
| СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ | 2012 |
| RU2491387C1 |
| ОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ВОЗВЕДЕНИЯ | 1995 | RU2099533C1 | |
| Способ погружения опускного колодца в грунт и устройство для его осуществления | 1985 |
| SU1307038A1 |
| СПОСОБ ПОГРУЖЕНИЯ ОПУСКНОГО КОЛОДЦА В ГРУНТ | 1972 | SU421735A1 | |
| Опускной колодец | 1973 |
| SU487983A1 |
| Способ погружения в грунт цилиндрического,имеющего ножевую часть с уступом,опускного колодца | 1984 | SU1222762A1 | |
| Способ строительства гидротехнического заглубленного сооружения и оболочка для его осуществления | 1987 |
| SU1476036A1 |
| Способ возведения опускного колодца | 1983 |
| SU1201412A1 |
Силы трения при погружении опускных колодцев
По мере опускания колодца на контакте его наружной поверхности с грунтом возникают силы трения, которые направлены в сторону, противоположную силам собственного веса колодца (реактивны по отношению к ним) и препятствуют погружению. Эти силы являются весьма существенными нагрузками, влияющими на выбор конструктивного решения. Точное определение этих сил и эпюр распределения их по поверхности колодца необходимы для расчета опускания и прочности колодца.
Современные опускные колодцы возводятся почти исключительно из железобетона, поэтому задача сводится к определению трения бетона по грунту в условиях вдавливания жесткого цилиндра в линейно деформируемое полупространство.
Нюансы установки фабричных конструкций
Если приобретен стальной или пластиковый скважинный колодец, изготовленный в заводских условиях, задача, как сделать колодец под скважину, становится намного легче.
В этом случае важно правильно смонтировать приобретенную конструкцию, чтобы она обеспечивала надежную защиту аппаратуре, которая обслуживает скважину:
- Сначала подготавливают котлован, габариты которого должны превышать размеры корпуса минимум на 30 сантиметров.
- На дне котлована делают гравийно-песчаную «подушку». Когда конструкция пластиковая, поверх насыпи заливают бетонную стяжку толщиной не меньше 5 сантиметров.
- В днище колодца делают отверстие для монтажа обсадной трубы.
- Корпус помещают в котлован таким образом, чтобы его горловина располагалась выше уровня грунта на 10 сантиметров. Это защитит колодец от попадания поверхностных стоков.
- Герметизируют место подсоединения обсадной трубы к колодцу, для чего можно задействовать специальные гильзы, привариваемые ко дну колодца.
- Для выравнивания кессона при установке в котловане используют брусья. По периметру его обсыпают глиной и трамбуют, создавая эффективную гидроизоляцию. Для снижения потерь тепла можно делать обсыпку керамзитом.
- Трубы и кабели, находящиеся в кожухах, помещают в технологические отверстия стен и герметизируют все соединения.
- Котлован засыпают грунтом.
- Устанавливают крышку колодца.
По желанию заливают по периметру неширокий бетонный пояс, который защитит стенки от проникновения влаги и тем самым значительно продлит время эксплуатации конструкции.
Последовательность построения колодца
Колодец копают в следующей последовательности:
- роют котлован;
- делают планировку дна;
- опускают элементы внутренней облицовки.
В колодцах со срубами из древесины и с бетонными кольцами эти работы осуществляют по-разному.
На основе сруба
Многие колодцы на частных участках возводятся с помощью деревянных срубов. Котлован копают лопатами или мини-экскаватором. Деревянную конструкцию постепенно опускают на дно и придают ей вертикальное положение. Швы замазывают глиной.
Из бетонных колец
Опускной колодец из бетонных колец.
На смену деревянным срубам пришли бетонные изделия. Они обладают большей долговечностью, простотой монтажа и не портят вкус питьевой воды. Сначала выкапывается углубление под кольцо-резак. Его глубина — до 80 см, ширина превышает диаметр кольца на 15-20 см. Грунт извлекается лопатой и ведрами разного объема.
Для работы рекомендуется сооружать треноги с тросами и крюками. С их помощью можно поднимать емкости весом до 500 кг. Проверку самодельных грузоподъемников необходимо производить ежедневно. При опускании кольца ниже уровня почвы на него устанавливается следующее звено.
Пазы герметизируются природными материалами, т. к. синтетические вещества оказывают негативное влияние на качество хранящейся в колодце воды. Лучший материал для герметизации — пенька.
Работа по обустройству колодца продолжается до достижения необходимой глубины. Ее узнают у соседей, имеющих колодцы. Другой способ — копать до появления трех ключей. После этого углубляться нужно лишь на 0,5 м.
После окончания основных работ на дне колодца рекомендуется соорудить фильтр из смеси гравия и песка. Он насыпается слоем толщиной 25-30 см или больше. На глинистых почвах колодцу нужно 2-3 суток для появления в нем чистой воды.
Кессоны и опускные колодцы не являются редкостью. Они используются и для строительства сооружений на собственных участках
Для правильного применения технологии нужно грамотно выполнить необходимые расчеты, принимая во внимание все факторы. Для этой работы стоит привлечь специалистов
Плюсы конструкции
В промышленности опускные колодцы используют повсеместно. Если рассмотреть внешний вид стенок конструкции, то они могут быть следующих типов:
- наклонные;
- вертикальные;
- ступенчатые.
Достоинства технологии в том, что она отличается доступностью. Способ подходит для того, чтобы создать мощные фундаменты, глубина залегания которых может достигать 80 м. К ним можно отнести кессоны и опускные колодцы. К недостаткам технологии стоит отнести большой расход бетонной смеси, длительный срок выполнения работ и их трудоемкость.
Учтите, что метод опускного колодца нельзя использовать, если в почве валуны или скальные прослойки. Он востребован при строительстве водопроводных сооружений канализации. Его используют, возводя насосные станции, расположенные под землей опоры, водозаборы и другие сооружения.
Технология строительства основана на том, что опускные колодцы углубляются в грунт под собственным весом. При этом ножевая часть отодвигает почву от центра к периметру. В результате этого стены колодца не могут опираться на грунт с внутренней стороны, и конструкция опускается в почву.
Начало процесса
А начинают все с рытья колодца на небольшую глубину. Затем возводят стенки колодца с таким расчетом, чтобы крепление выходило выше земли на достаточно приличную высоту. После высыхания начинают подкапывать нижние края стенок колодца. Таким образом, происходит опускание забетонированной части колодца.
Необходимо отметить, чтобы процесс устройства колодца происходил быстрее, в нижней его части устанавливают конструкцию режущего ножа или, как говорят мастера, режущего башмака. Грунт из колодца вынимают до тех пор, пока вся конструкция не осядет минимум на два метра.
Устройство колодца канализации
Теперь сверху первого яруса устанавливают опалубку и заливают новый пояс бетона. Каждый ярус необходимо выдержать во времени для полного высыхания. На это обычно при теплой погоде уходит одна неделя. И все продолжается заново до тех пор, пока глубина колодца не достигнет водоносного слоя.
Изготовление такого колодца займет большое количества времени. Если устройство происходит с помощью заводских железобетонных колец, то производительность работ будет зависеть только от быстроты проведения земляных работ. Кстати, чтобы избежать некоторых расходов, можно железобетонные кольца изготовить самостоятельно и заблаговременно. Это позволит сэкономить и уменьшить время на постройку колодца.
Стандартные размеры колец для колодца: высота – 0,7-1,2 метра, диаметр – 0,8-1,2 метра, ширина стенок – 10-12 сантиметров. Опалубку можно сделать легко из подручных материалов. Самое главное требование к опалубке – это иметь гладкую поверхность, которая создаст такую же поверхность и у колец. Гладкая поверхность уменьшает силу трения между кольцами и грунтом. А это залог быстрого опускания колец.
Чтобы кольца колодца между собой не смешались, в их конструкцию закладывают металлические скобы для дальнейшего укрепления с помощью сварки. Иногда используют скрепляющие стержни, которые так же входят в состав конструкции колец. Их впоследствии скручивают в виде колец и соединяют болтовым соединением.
Стыки между железобетонными кольцами уплотняют пеньковой веревкой. Это надежно. Как и при большом строительстве, выбор грунта в колодцах для воды производят от центра к краям. Если грунт на земельном участке имеет твердые свойства или включения твердых пород, то выбор грунта производят, наоборот, от ножа к середине колодца. При этом обязательным мероприятием является предварительный расчет всего сооружения.
Унификация геометрических размеров колодца
Центральным научно-исследовательским институтом промышленных зданий (ЦНИИпромзданий) проведен анализ проектирования и строительства опускных колодцев более чем в двадцати строительных организациях. Результаты анализа показали, что сооружения имеют самые разнообразные геометрические размеры и показатели по трудоемкости и стоимости. Большинство колодцев имело круглую форму в плане. В монолитном железобетоне было построено 88,4, в сборном 11,6% колодцев. Разработка грунта в забое на объектах производилась без водоотлива на 60, с водоотливом на 30 и с глубинным водопонижением на 10%.
Веревочная лестница для колодца
Следует сказать, что оснащать дачные колодцы стационарными лестницами практически нет смысла. Дело в том, что необходимость спускаться внутрь такого сооружения возникает, как правило, не чаще одного раза в год. Кроме того, наличие постоянной конструкции внутри ствола может стать помехой для поднимания ведра с водой.
Оптимальным вариантом для обслуживания обычных питьевых колодцев является использование переносных лестниц. Веревочная разновидность отличается своей компактностью и легкостью. Такое приспособление для спуска в шахту очень быстро приводится в «боевую готовность», и также быстро складывается.
Использование веревочной лестницы для спуска в колодец
Кроме того, веревочную лестницу можно сделать собственноручно, учитывая следующие требования:
- Желательно ограничить вес лестницы показателем 20 кг.
- Рекомендуемые несущие способности конструкции – 360 кг. Для изготовления можно использовать полиэстерную, льняную или хлопчатобумажную веревку.
- Для удобства на лестнице должны быть упоры размером 18-20 см. Это позволит избежать прикосновения со стенками колодца, что обычно затрудняет передвижение.
- Удобный шаг расположения ступенек – 30 см. Они могут быть квадратными или круглыми. Оптимальное сечение – 26 мм. Легче всего передвигаться по скругленным перемычкам без острых углов. Ступени могут быть металлические, деревянные или веревочные.
- Общая ширина конструкции – от 25 см. Длину выбирают по ситуации, однако изготовлять лестницу короче 15 м нет смысла.
Веревочная лестница, сделанная своими руками
Порядок изготовления веревочной лестницы длиной 40 м:
- Нарезка ступенек длиной 30 см в количестве 25 шт. Для этого потребуются деревянные рейки подходящего сечения. Каждый конец ступени оснащается пазом для веревки.
- Подготовка веревки. Ее разрезают на две равные части по 40 м. Чтобы избежать расслоения, края отрезков нужно обжечь и скрепить стальной проволокой или капроновой нитью.
- Связать поочередно все ступени. Для этого применяют надежный узел «констриктор».
- Готовую конструкцию шлифуют наждачной бумагой, чтобы исключить вероятность повреждения рук занозами.
Опускной колодец на основе сруба
В частном строительстве опускной колодец делают из дерева. Выкопайте котлован, его глубина должна быть от 3 до 6 м. Снимите грунт, вынимать землю можно лопатами, но лучше арендовать мини-экскаватор. Если площадь земельного участка позволяет развернуться тяжелой спецтехнике, то грунт можно вынимать экскаватором. Почву складируют в стороне, она не должна оказывать давление на грунт. Такие меры предотвратят осыпание стенок котлована.
Когда конструкция опустится на дно, ему нужно придать горизонтальность. Если при выполнении строительных работ скважину загрязнили химическими веществами, то водозаборное сооружение нужно ликвидировать. Это осуществляется путем засыпки шахты колодца глиной или проведением мероприятий по очистке.
Аналогично поступают, если в колодец перестала прибывать вода, оголовок пришел в негодность, но домовладелец не желает заниматься его ремонтом.
Работа по устройству опускного колодца на придомовом участке состоит из нескольких шагов. В месте, которое было определено заранее, положите опускную раму. Ее можно заменить на венец деревянного сруба. Следите за тем, чтобы диаметр бревен, которые были использованы на нижний венец, был хотя бы на 5 см больше остальных.
Следите за тем, чтобы уширение приходилось на внешнюю сторону. Такое расположение нижних бревен венца укрепит глиняный замок, который будет нанесен на венцы. Он не раскрошится, когда сруб будет двигаться вниз. Расположение конструкции нужно проверять строительным уровнем.
Следующий этап возведения колодца предполагает укладку рядовых венцов. Ее выполняют, учитывая номера бревен. Затем ряды уплотняют, аккуратно простукивая деревянным молотком. После завершения этого этапа нужно проверить отвесом вертикальность конструкции. Выполняя работы поэтапно, сруб возводят до уровня земли.
Важно вовремя производить проверку вертикальности сруба. На корректировку бревен нужно отвести достаточно времени, поскольку процесс не очень быстрый. Чтобы работа выполнялась беспрепятственно, сруб лучше всего опускать по направляющим
Купите толстые доски. Их нужно установить по углам сруба, располагая с внешней стороны. Прибейте доски к каждому венцу. Рекомендуется дополнительно увеличить жесткость конструкции, для этого посередине стенок прикрепите дополнительные направляющие
Чтобы работа выполнялась беспрепятственно, сруб лучше всего опускать по направляющим. Купите толстые доски. Их нужно установить по углам сруба, располагая с внешней стороны. Прибейте доски к каждому венцу. Рекомендуется дополнительно увеличить жесткость конструкции, для этого посередине стенок прикрепите дополнительные направляющие.
Обычно технология строительства предполагает, что сруб опускного колодца будет вплотную обложен бревнами. Их располагают вплотную к направляющим, для фиксации используют скобы. Так создается контур, направляющие при углублении конструкции перемещаются вдоль него. В результате подготовки сруб движется строго вертикально, время работ сокращается. Когда процесс будет завершен, направляющие извлекать из почвы не нужно.
Конечно, если возникнет необходимость отремонтировать опускные колодцы, направляющие могут создать неудобства. Поэтому, выполняя работы по замене венцов, эти элементы просто выпиливают. Для уплотнения пазов используют жирную глину, ее наносят вровень с бревнами, а потом аккуратно разравнивают.
Для того чтобы зафиксировать сруб, прибейте изнутри толстые доски. Их нужно располагать по углам конструкции, тогда опускание сруба пройдет без разрыва венцов.
Шахтные и трубчатые колодцы
Шахтные и трубчатые колодцы являются наиболее распространенными в сельской местности или на садовых участках. Шахтные колодцы предназначены для получения подземных вод из первого от поверхности безнапорного водоносного пласта, залегающего на глубине до 10 метров, реже до 15–20 метров. Облицовка колодца (из камня, дерева, бетона, железобетона) должна быть плотной, хорошо изолирующей колодец от поверхностных стоков. Надземная часть колодца – оголовок (см. рис. 1) – служит для защиты шахты от загрязнения, а также для наблюдения водоподъема и водозабора, и выполняется не менее чем на 0,7–0,8 м выше поверхности земли.
Рис. 1
Разрез колодца
Оголовок колодца должен иметь крышку или железобетонное перекрытие с люком, закрываемым также крышкой. Сверху оголовок прикрывают навесом или помещают в будку. По периметру оголовка колодца выполняется «замок» глубиной до 2 м и шириной до 1 м, из хорошо промятой и тщательно уплотненной глины или жирного суглинка, а также отмостка из кирпича, камня, асфальта или бетона радиусом не менее 1 м с уклоном 0,1 м от колодца в сторону лотка.
Вокруг колодца в целях безопасности устраивается ограждение, а рядом с колодцем должна быть подставка для ведер. Для подъема воды из колодца через шахту применяются бадьи, черпаки, ведра и т. п.
Для устройства деревянного сруба должна применяться древесина только хорошего качества, очищенная от коры, без червоточин и трещин, не пораженная грибком и заготовленная не менее, чем за полгода до ее применения. Венцы надводной части сруба (бревна или брус) выполняются из сосны или ели, а водоприемная часть сруба – из ольхи, дуба или лиственницы.
