Валентина Ивановна Назарова
Водоснабжение загородного дома: трубные и буровые колодцы, скважины
Ключевые колодцы
Ключевые колодцы наиболее просты по конструкции и не требуют большого количества строительных материалов и трудовых затрат.
Камеры для сбора и накопления воды родников (ключей) (каптажные камеры) можно соорудить из простых материалов (камней, валунов, деревянных деталей и т. д.). В зависимости от типа ключей различают восходящие и нисходящие ключевые колодцы.
1.
Зазоры между стенками сруба (бетонного кольца, ящика и т. д.) и грунтом заполняют жирной размешанной глиной, которую затем тщательно уплотняют. Вокруг сруба создается так называемый «глиняный замок», который препятствует всасыванию почвой воды из резервуара.
Дно колодца засыпают гравием или щебнем. Толщина слоя не более 20 см. Вместо гравия или щебня можно использовать крупный мытый речной песок.
При устройстве восходящего ключевого колодца необходимо предусмотреть следующее: край сруба (бетонного кольца, ящика, бочки), а проще резервуара, обязательно должен находиться ниже того уровня воды, которую может поднять ключ. Сам резервуар может иметь гораздо большую высоту возможного подъема в нем воды ключом, но тогда в резервуаре следует прорезать сливное отверстие такого размера, чтобы ключевая вода не поднималась выше этого отверстия и вытекала из него по переливной трубе.
1 – плита перекрытия; 2 – гидроизоляция; 3 – ходовые скобы; 4 – кирпичная кладка; 5 – вентиляционный стояк; 6 – переливная труба; 7 – водозаборная труба; 8 – вентиль; 9 – фильтр; 10 – обратный гравийный фильтр; 11 – бетонное кольцо
Если не выполнить это условие, то со временем под влиянием массы воды и ее давления вода может найти выход в другом месте на поверхности земли, сливая туда свои излишки, или полностью уйдет из резервуара. В результате можно лишиться ключевой воды – самой вкусной, полезной и чистой.
Чтобы не загрязнять, хотя и проточную, воду посудой, в резервуаре устраивают лоток, по которому будет стекать выливаемая из резервуара вода, которую и набирают в любую тару.
Сверху резервуар накрывают плотной крышкой, препятствующей попаданию в колодец листьев, пыли, насекомых и т. д. Вокруг колодца устраивают отмостку, благодаря которой атмосферная вода стекает в сторону и не попадает в резервуар. Отмостка делается из толстого слоя жирной мятой глины, а сверху покрыта цементными плитами, кирпичом, камнем, бетоном или асфальтом. Желательно устроить вокруг колодца ограждение. Ограждение предохраняет колодец от приближения к нему животных.
1 – ходовые скобы; 2 – кирпичная кладка; 3 – вентиляционный стояк; 4 – плита перекрытия; 5 – дренажная стенка; 6 – гравийный фильтр; 7 – водоносный слой; 8 – глиняный замок; 9 – сливная воронка с пробкой на цепи; 10, 15 – водозаборная труба; 11 – переливная труба; 12 – водоотводная канава; 13 – открылки; 14 – дренажная стенка
Вытекающая из колодца вода должна отводиться как можно дальше от него. Для этого роют канавку такой глубины, чтобы вода не выливалась через ее края и не насыщала грунт. Дно и стенки канавки рекомендуется выложить утрамбованным слоем глины, которая препятствует проникновению сливаемой воды в грунт. Чтобы глина не размывалась водой, ее надо обложить камнем-плитняком.
2.
Для фильтрации грунтовой воды поперек водоносного слоя засыпают слой щебня или гравия, который можно заменить крупным промытым речным песком. Кроме этого приемный резервуар надо перегородить на две части. Перегородку делают из любых материалов и ставят поперек потока воды. Таким образом получается два отделения. Вода через гравийный фильтр и отверстия в стенке резервуара поступает в первое (приемное) отделение, отстаивается здесь и в чистом виде переливается через верх перегородки во второе отделение, из которого по сливному отверстию выливается по переливной трубе в сливную канавку и отводится как можно дальше от колодца.
Для защиты от мусора и пыли верх резервуара закрывают плотной крышкой.
Для механизированной откачки воды из резервуаров ключевых колодцев служат водозаборные трубопроводы с фильтрами на концах.
Ключевые колодцы самые простые и дешевые по устройству, но они устраиваются только в местах выхода наружу грунтовых вод (на ключах), которые, как правило, довольно редки и удалены от жилых домов. Поэтому около дома для получения питьевой воды из неглубоко залегающих водоносных слоев или пластов грунта устраивают шахтные или буровые (трубчатые) колодцы.Шахтные колодцы
Шахтными колодцы называют потому, что для подъема воды из таких колодцев устраивают шахтные стволы из древесины, железобетона, камня и других конструкционных материалов. Шахтные колодцы обычно применяют при неглубоком залегании подземного водоносного горизонта до 20–30 м. Но возможно и более глубокое залегание водоносного горизонта – до 100 м. Колодцы могут быть круглого или прямоугольного сечения.
Шахтный колодец состоит из оголовка (верхней части), ствола, водоприемной части, находящейся непосредственно в водоносном слое и зумпфа (нижней части ствола, служащего для создания и хранения требуемого запаса воды).
В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными и т. д. На
1 – шланг; 2 – вибрационный насос; 3 – песок; 4 – щебенка; 5 —коробка; 6 – сруб деревянный; 7 – глиняный замок; 8 – отмостка; 9 – будка; 10 – вентиляционный стояк; 11 – ввод электросети; 12 – застекленное окно; 13 – излив с краном; 14 – крышка; 15 – запорный вентиль; 16 – подземный трубопровод
1 – песок; 2 – щебенка; 3 – тяж; 4 – рычаг; 5 – будка; 6 – вентиляционный стояк; 7 – глиняный замок; 8 – излив с краном; 9 – запорный вентиль; 10 – подземный трубопровод; 11 – насос БКФ; 12 – бетон или кирпичная кладка; 13 – водозаборный фильтр
Лучшей считается круглая форма ствола, но чаще его делают квадратной и реже прямоугольной или многогранной формы.
1 – донный фильтр; 2 – венцы из бревен или пластин; 3 – слой утрамбованной глины; 4 – отмостка (слой щебня, кирпича); 5 – крышка оголовка; 6 – водоносный слой; 7 – водоупорный слой
Виды грунтов
Шахтные колодцы устраивают в различных грунтах.
При разработке средних и крепких грунтов используют метод рыхления специальными инструментами: ломами, кирками, скарпелями, или сверления пород алмазными сверлами. Часто при выработке крепких грунтов используют механизированный инструмент: пневматические молотки, электрические сверлильные машины и т. д. Последние значительно облегчают выполнение работ.
Каждый грунт во время работы требует к себе особого внимания и соблюдения правил техники безопасности. Надо знать свойства каждого вида грунта и уметь его рыть. В противном случае человек, желающий выкопать для себя колодец, может в итоге выкопать для себя могилу.
Легко и быстро выполняют земляные работы механизированным способом с помощью экскаваторов, грейдеров, бульдозеров и другой землеройной техники. Машинами можно выкопать шахту большой глубины, иногда до водоносного слоя. Откосы при этом бывают достаточно пологими и не осыпаются. Чтобы знать состав почвы и свойства грунта, встречающегося при рытье колодца, надо предварительно иметь данные о нем. Для этой цели используют предварительное бурение скважины на месте будущего колодца, но для этого необходимо иметь соответствующее буровое оборудование.
• места с зеленой и густой травой, появляющиеся на пологих склонах во время засухи в июле-августе;
• туман различной плотности, появляющийся к вечеру над поверхностью земли в местах, где нет открытых водоемов;
• влаголюбивые растения (камыш, осока и т. д.), имеющиеся на растительном покрове;
• места скопления в воздухе комаров или мошек летом после захода солнца;
• места образования прогалин и наледи в снежном покрове зимой и весной;
• места с ярко-зеленой растительностью в долинах, когда травяной покров уже увял.
Шахтные деревянные колодцы
Деревянные колодцы получили самое широкое распространение, потому что для их строительства почти всегда имеется материал, особенно когда рядом произрастают обширные лесные массивы.
Древесина для сруба
Древесина, применяемая для устройства сруба в колодце, должна быть водоустойчивой, не изменять качество воды (придавать воде специфический привкус и окраску). Кроме того, древесина должна обладать высокой устойчивостью к гниению, поражению жуками-короедами, грибками-вредителями древесины и кроме этого древесина должна быть прямослойной, лишенной сучковатости, удобной для обработки инструментом.
Чем высококачественнее применяемая древесина, тем длительнее она прослужит в срубе, тем менее трудоемок процесс изготовления сруба. Частый ремонт срубов колодцев нежелателен, так как отнимает много времени на ремонт и требует постоянного запаса материалов.
Для подводной части сруба применяют бруски толщиной 16–18 см, а для надводной – бруски толщиной не менее 22 см, так как надводная часть сруба подвержена разрушению в большей степени, чем подводная. Кроме бревен и брусков можно использовать пластины, получаемые распиловкой бревен толщиной не менее 22 см. Бревна, бруски и пластины обязательно должны быть с внутренней стороны тщательно обструганы. Отесанные бревна имеют много мелких заколов на поверхности древесины, в которые попадают и задерживаются загрязнения, и которые вместе с попавшей в них водой ускоряют гниение древесины.
Древесина должна быть тщательно высушена до влажности не более 10–15 %, потому что намокая в воде или в среде с повышенной влажностью, древесина набухает, увеличиваясь в объеме. Таким образом происходит уплотнение пазов и угловых соединений. Кроме того, сухая древесина более технологична в обработке.
При устройстве всех соединений во время рубки сруба необходимо добиваться плотного примыкания деталей сруба друг к другу.
Ниже рассмотрены породы древесины, наиболее употребительные для сооружения срубов колодцев.
Со временем дубильные вещества из древесины вымываются и вода приобретает свое качество. Если в колодце вода проточная, то откачивание воды не требуется.
Лишена дубильных веществ так называемая дубовая мореная древесина. Мореной древесина становится оттого, что она длительное время находилась или находится в проточной воде и в ее поры проникают растворенные в воде соли железа, которые от реакции с дубильными веществами ржавеют, заполняют поры древесины и окрашивают ее в черный цвет. Обрабатывается мореная древесина очень тяжело, но практически не поддается гниению. Для получения мореной древесины для нижней части сруба, находящегося в воде, поступают следующим образом: заготовки бревен остругивают, делают заготовки 8—10 венцов, затем помещают на 1–2 года в проточную воду. Затем венцы вынимают из воды и просушивают под навесом до влажности 25 %. Из просушенных заготовок изготовляют венцы сруба.
Целесообразным является изготовление сруба из разных пород древесины. Нижние венцы сруба изготавливают из лиственницы, ольхи, вяза, осины, а иногда из дуба. Верхние венцы целесообразнее изготавливать из сосны или лиственницы.
Устройство сруба
Срубы изготовляют из древесины в виде бревен, брусков или пластин. Форма срубов бывает разной, наиболее распространенной является квадратная с размерами в свету по внутренней стороне 1,5x1,5 м. Пластины для сруба получают путем распиливания бревен вдоль толщиной 22–25 см. Толщина пластины 11–12 см. Распиленные поверхности пластин простругивают. Чем чище они будут обработаны, тем меньше на них оседает пыль, слизь и т. д.
Срубы выполняют чаще всего «в лапу», т. е. без остатка, реже – «в угол», с остатком.
При рубке сруба «в лапу» длину заготовок принимают на 20–25 см длиннее, чем по проекту. Эти припуски необходимы для изготовления угловых соединений
При рубке сруба «в угол» длину заготовок делают на 40–50 см длиннее, чем по проекту
Рубка «в лапу» сложна и ее заменяют более простым соединением, устраивая так называемый коренной шип прямой формы. Такой шип непрактичен и должен быть выполнен в форме «ласточкиного хвоста». Кроме того, шип высотой не менее 2 см должен быть в середине лапы.
Вместо коренного шипа можно ставить шип из дубовой древесины
• высота 10–12 см;
• толщина 3–4 см;
• ширина 5–7 см.
Шипы рекомендуется располагать в шахматном порядке
Как уже говорилось, деревянный сруб состоит из отдельных венцов. Каждый венец состоит из отдельных бревен, брусков или пластин, которые при их изготовлении необходимо метить, чтобы при сборке в котловане колодца знать как собирать каждый в отдельности венец.
Метки могут быть самые различные, например, их можно делать краской римскими цифрами
Число венцов зависит от глубины колодцев, толщины бревен, брусков или ширины пластин. Все венцы выполняют строго под прямым углом с помощью угольника и припазовывают так, чтобы между венцами не было щелей.
Чем плотнее венцы прилегают один к другому, тем лучше они сохраняются и тем дольше не требуют ремонта. Не допускается конопатить изоляционными материалами трещины в венцах или пазах, потому что они быстро загнивают и портят качество воды.
Категорически запрещается обрабатывать противогнилостными составами древесину, используемую при сооружении колодца.Рубка сруба
При рубке сруба используется столярный инструмент: топоры, пилы, струги, долота, стамески, рубанки, фуганки и др. Широко применяется контрольно-измерительный инструмент: угольники, рейсмус, черты, измерительные линейки, рулетки и т. д.
Инструмент должен быть тщательно отточен, плотно насажен на рукоятки и топорища, пилы разведены и пр.
Отобранные для сруба бревна прежде всего отесывают полностью под так называемую скобу или же только с одной стороны – на один кант. Отесывать начинают с верхнего среза бревна, предварительно выполнив по всей длине бревна так называемые затесы. В этом случае при отесывании снимается довольно толстая щепа, что значительно ускоряет работу. Зачистку отесанной стороны бревна выполняют наоборот со стороны комля. Зачистку производят, как правило, рубанком.
Обрабатывать бревна можно как до распиловки на отдельные части требуемого размера, так и после распиловки. Венцы заготавливают полностью на весь сруб и только после этого приступают к рытью котлована.
Первый венец делают из наиболее прочной древесины, имеющей наибольший диаметр и не портящей вкусовых качеств воды. Если сруб выполняют^ в лапу», то также делают «в лапу» и нижний венец, а если весь сруб делают «в угол», то и нижний венец – «в угол». Следует помнить, что при рубке сруба «в угол» приходится котлован для спуска сруба выкапывать гораздо большего размера, чем при срубе «в лапу». При опускном способе устройства сруба каждое уложенное бревно обязательно предварительно припрессовывают к нижележащему ударами барсика – деревянного молотка.
Эту рубку называют еще рубкой «в обло», «в охрянку», «в чашку», «с остатком». Выбранные бревна отесывают с одной стороны (на один кант), при этом выравнивают (при необходимости) их верхнюю поверхность. Первый, или так называемый окладной венец, состоит из двух первых, или нижних бревен, и двух вторых, или верхних бревен. На расстоянии 1,5 м друг от друга, строго параллельно укладывают на ровную поверхность строго горизонтально два первых бревна. Затем на эти бревна укладывают два вторых бревна строго под прямым углом и также на расстоянии 1,5 м одно от другого.
После этого приступают к выполнению угловых соединений. Вторые бревна должны накрывать своей чашкой первые. Для этого берут черту, раздвигают ее ножки на половину диаметра верхнего бревна, приставляют черту концами ножек к нижнему бревну, но так, чтобы черта одной ножкой двигалась по нему, а второй – по верхнему бревну, очерчивая ее, или оставляя след или риску на втором бревне (показано пунктиром на
Разметив чашки на верхних бревнах, приступают к их вырубке, для чего верхние бревна переворачивают. Вырубку следует выполнять так, чтобы была видна риска и верхнее бревно плотно охватило нижнее и легло на него. Чтобы верхние бревна не сдвигались с нижних, у нижних бревен на глубине 2–3 см вырубают верх, т. е. делают площадку и точно такую же площадку выполняют в чашке верхних бревен. После этого бревна будут прочно удерживаться на своих местах.
Напоминаем, что вторые бревна должны находиться не на одном уровне с первыми, а быть поднятыми над ними на половину их диаметра.
Чтобы сруб был горизонтальным (так как деревья утончаются от комля к верхушке), то при укладке первых бревен второго ряда венца их располагают комлями в сторону верхних отрубов бревен первого венца. И делают это так, чтобы они находились на одной вертикальной линии, для чего их проверяют отвесом.
По первым бревнам второго (рядового) венца наносят риски для чашек, которые выполняют как и в первом окладном венце. Чтобы бревна плотно прилегали одно к другому и между ними не было зазора, необходимо делать паз. Для этого снова используют черту. Ее ножки раздвигают на нужную величину и отмечают паз требуемый ширины. При этом одна ножка идет по верху нижнего бревна, а вторая – по низу верхнего бревна
Чем плотнее паз прилегает к бревну, тем лучше, так как исключаются зазоры и через них в воду не будут поступать грязь и почва.
В вырубленной чашке, на которую ложится пазом бревно, необходимо оставить валик по форме паза
Пазы вырубают по следующей технологии: после нанесения рисок бревно снимают, переворачивают рисками вверх, укладывают его на деревянные подкладки и закрепляют, чтобы оно не вращалось.
Между рисками носком топора по всей ширине паза наносят насечки, желательно на глубину выполняемого паза. Насечки рекомендуется делать через 15–20 см. Затем садятся на бревно, свешивают ноги и приступают к выборке (удалению) древесины, придавая пазу нужную форму. Чтобы не отклоняться от требуемой формы паза, изготовляют шаблон и им проверяют правильность выборки. Работу ведут так: сначала топором скалывают древесину, т. е. ее основную массу, а затем выполняют зачистку, срубая тонкую щепу
По мере возведения сруба нижние венцы удаляют, а 2–3 венца, лежащие над ним, оставляют. Оставшиеся венцы должны оставаться строго горизонтальными и вертикальными. На этих венцах возводят следующие венцы и по мере их возведения нижние венцы систематически удаляют (для удобства рубки сруба). Таким образом ведется рубка сруба «в угол» на всю глубину будущего колодца.
При рубке сруба «в лапу»
Приступая к рубке сруба «в лапу», каждый конец бревна на длине 1–1,5 диаметра отесывается на четыре канта, придавая бревну форму квадратного бруса совершенно одинакового сечения.
На каждом отесанном конце бревна размечают толщину канта. Затем торец и вертикальные стороны отесанных концов делят на восемь равных частей и через точки деления проводят линии, параллельные отесанным сторонам, и метят полученные ребра буквами АБ, ВГ, ДЕ, ЖЗ
Кроме рассмотренных способов угловой вязки срубов часто применяют более простые, указанные на
Бруски получают путем опиливания на пилораме бревен на 4 канта. Те стороны брусков, которые примыкают друг к другу в срубе, а также сторону, обращенную внутрь сруба, необходимо тщательно острогать и отфуговать, так чтобы они как можно плотнее прилегали друг к другу.
Рубка угла сруба с коренным шипом
Рубка угла в полдерева на нагелях и вставных шипах показана на
При соединении в полдерева сначала намечают риски для пропила древесины как вдоль нее, так и поперек, или для пропила поперек и последующего скалывания древесины вдоль с соответствующей последующей подтеской. Вставленный на несколько брусьев нагель также связывает венцы.
Соединение стен сруба на нагелях показано на
Для уменьшения просачивания воды и грунта между брусьями по их длине иногда устраивают пазы или шпунты и вставляют туда рейки, которые должны входить в пазы как можно плотнее
Для более надежного закрытия пазов от проникновения через них воды и грунта с наружной стороны брусков снимают фаски глубиной по 3–4 см, которые заполняют по ходу возведения сруба в колодце жирной глиной. Пазы рекомендуется замазывать заподлицо с брусьями, чтобы грунт при опускании венцов не выбирал глину из пазов
Способы монтажа колодцев с деревянным срубом
• рытье шахты с удалением грунта;