7 Дощата обшивка оголовка
Шахтні колодязі бувають трьох видів: недосконалий, або неповний; досконалий, або повний; вчинений з підствольника (зумпфом) (рис.2.2). У них розрізняють наступні елементи: оголовок, стовбурділянка від низу оголовка до рівня водиі водоприймальну частину.
У недосконалому колодязі кріплення шахти не досягає підстилаючого шару, лежачого нижче водоносного, приплив води можливий через дно і бічні стінки. У досконалому колодязі кріплення досягає водотривкого пласта і спирається на нього, приплив води в основному через бічні стінки.
Зумпф у скоєному колодязі - додатковий резервуар, що виконується в підстильної водотривкої породі для збільшення запасу води. При висоті водоносного пласта до 2-3 м влаштовують зумпфи, при більшій висоті намети. Для індивідуального водозабору більш доцільний недосконалий колодязь з припливом води через донний гравійний фільтр, бічні фільтри не дають значного збільшення дебіту і складні у виготовленні. Поперечні розміри шахти бажано виконувати мінімальними з метою економії матеріалів і трудовитрат [18].
Водоприймальну частина недосконалого колодязя зазвичай роблять з донним фільтром з трьох шарів щебеню або гравію з зернами різної крупності: товщина нижнього шару, що знаходиться в контакті з водоносної породою, 10 см, двох іншихпо 15 см. Якщо водоносний пласт сильно розріджений (пливун), а приплив води рясний, влаштовують дощате дно із щілинами, на дошки насипають фільтр з щебеню або гравію.
Рисунок 2.2 – Шахтні колодязі трьох видів: а) недосконалий, або неповний;
б) досконалий, або повний; в) вчинений з підствольника (зумпфом)
Зазвичай колодязь заглиблюють в водоносну породу на 1-2 м. Дно покривають шаром гравію завтовшки 200-300 мм. Оголовок колодязя височіє на 0,6-0,8 м над рівнем землі. Навколо необхідно зробити глиняний замок шириною 0,5 м і глибиною 1-1,5 м і бетонне вимощення для запобігання від стікання брудної води .
Шахтні колодязі будують з дерева, каменю, бетону, цегли (добірного), керамічних сегментів.
Територію навколо колодязів осушують за допомогою дренажу. Навколо зрубу вибирають грунт на ширину 0,7-1 м і глибину 2-2,5 м.
Траншею заповнюють м'ятою жирної глиною і щільно трамбують її, зверху покривають каменем і бетоном, влаштовуючи гідроізоляційний замок [18].
Бетонні колодязі міцні й довговічні, порівняно нескладні у виготовленні. Монтують їх з кілець будь-якого розміру і маси. Якщо дозволяє грунт, можна влаштувати монолітний водойму. Для цього виготовляють одне кільце, поміщають його в водоносний грунт, потім в опалубку опускають бетонну масу виходить монолітний циліндр.
Бетонні кільця для колодязя можуть бути без замка (прості) і з замком. Щоб перші при монтажі не зрушили, їх скріплюють між собою у 4-6 місцях сталевими скобами. Залежно від глибини колодязя змінюється висота утворюють модулів: від 400 до 1000 мм при діаметрі 800-1000 мм. Товщина стінок може коливатися від 90 до 120 мм. При використанні металевої арматури кільця роблять тонше від 50 до 90 мм. Маса кожного такого модуля велика, наприклад, залізобетонне кільце діаметром 1000 мм і такої ж висоти товщиною 50 мм важить 380 кг. Для зручності монтажу переважніше елементи меншої масивисотою від 300 до 500 мм.
Кільця стінові (КС) серії «EUROSTANDART» відрізняються від традиційних вітчизняних тим, що в конструкції перших передбачені спеціальні посадочні місця («замок»), які мають велике значення не тільки для герметизації колодязя, а й виконують функцію центрації та запобігають можливому зміщенню кілець. На сьогодні-ній день компанія KASI виготовляє кільця стінові (КС) серії «EUROSTANDART» з висотою H – 250 мм, 500 мм, 1000 мм та з внутрішнім діаметром D wew – 1000 мм (рис. 2.3).
Залізобетонні кільця армують сталевою арматурної дротом. Для вертикальних стрижнів (4-6 на один модуль) застосовують дріт діаметром 8-12 мм, для горизонтальних переплетень 6-8 мм. Армуючі кільця розташовують на відстані один від одного 50-80 мм. У кожному перетині каркас скріплюється м'якою (відпалений) дротом товщиною не більше 2 мм. Два діаметрально протилежних вертикальних стрижня арматури повинні утворити вушка, за які модуль піднімають при установці. Нижні кінці їх згинають буквою Г. Після установки кілець на місце вушка спилюють [20].
Для установки кілець риють на можливо доступну глибину шахту, більш широку, ніж зовнішній діаметр кільця. Стінки її зміцнюють, дно вирівнюють. Опустивши перше кільце строго вертикально, зовні його насипають грунт і ущільнюють його. На перше кільце ставлять другий і так далі, поглиблюючи шахту всередині кілець.
Рисунок 2.3 Кільця стінові (КС) серії «EUROSTANDART»
На (рис. 2.4) – монтажна схема та фото готової конструкції оглядового колодязя, змонтованого з елементів колодязя за європейським стандартом. Конструкція оглядового колодязя включає в себе: камеру колодязя (днище), одне або декілька стінових кілець (КС), конус колодязя, кільце опірне (КО) та люк [19].
Трубчасті колодязі складаються з свердловини, яку виконують шляхом обертального або ударного буріння, що залежить від грунту (рис. 2.5). Найкраще їх заглиблювати на глибину не менше 10 м. Вони вимагають набагато менших витрат часу, матеріалу і праці, в 4-5 разів дешевше шахтних. Воду з них подають насосами. Для обладнання трубчастих колодязів необхідні копер (тринога або вишка), інструменти, труби, фільтри і т.д [18].
Копер складається з трьох колод діаметром 13-18 см завдовжки 8-9 м. Для свердловин великого діаметра копер можна виготовити з 4-х ніг, кінці їх заглиблюють в землю. Висота копра залежить від довжини обсадних труб і глибини буріння.
Бурові ложки використовують для буріння свердловини переважно в стійких легких породах: чистих вологих пісках, глинистих пісках з дрібним гравієм, суглинках і піщанистих глинах. Змійовик (спіральний бур) застосовують для буріння свердловин в глинах і суглинках з вмістом гравію. Долота застосовують для ударного буріння в твердих породах, вони бувають зубильні, пірамідальні, плоскі, хрестові та ін.
Для буріння невеликих по діаметру свердловин глибиною до 30 м можна застосовувати звичайні газові або водопровідні труби, які скріплюють в колони сталевими муфтами. Можна застосовувати сталеві прутки квадратного або круглого перетину, а також стовбури молодих дерев (дуб, ясен, ялина, модрина) для ударного буріння з попередніми зміцненням решт сталлю.
Рисунок 2.4 – Конструкції оглядового колодязя, змонтованого з елементів колодязя за європейським стандартом
Обсадні труби для середнього та глибокого буріння виготовляють із сталі. Вони служать для запобігання обвалів стінок свердловини при проході в нестійких породах, а також для ізоляції водоносних горизонтів з непридатною для вживання водою. Їх з’єднують сталевими муфтами [20].
Зубчастий башмак застосовують для обертального буріння твердих порід.
Спочатку риють шурф, опускають інструмент, бурять, виймають або витягають колону з інструментом за допомогою лебідки або ворота. Чергову штангу нарощують тоді, коли кінець попередньої знаходиться вище рівня землі не більше ніж на 1 м. Через кожні 500-700 мм поглиблення інструменту в породу його витягують для очищення. Бурять свердловину до кінця і, якщо потрібно, ставлять обсадні труби. Коли бурят дрібну свердловину без триноги, зручніше застосовувати короткі штанги довжиною 1-2 м. Штангу з інструментом або обсадних труб направляють в свердловину строго вертикально. Зазвичай двоє обертають бур, а третій перевіряє його вер-тикальність.
Рисунок 2.5 Трубчастий колодязь: 1колони обсадних труб; 2фільтр;