Устройство колодца из бетонных колец для воды – строение колодца, виды, особенности, выбор места, времени, глубины, материалов, монтаж

Наиболее простой, быстрый и доступный способ создания автономной системы водоснабжения в частном доме – обустройство колодца. Лучше всего для этого подходят ж/б-кольца. Разберем, каково устройство колодца из бетонных колец для воды, какие виды их бывают и в чем заключаются их особенности, как правильно определить место для колодца, а также оптимальное время и глубину копки, как правильно подобрать ж/б-кольца и из каких этапов состоит их монтаж.

Железобетонный колодец – отличие от скважины, строение, разновидности, особенности

Колодец является наиболее простым и доступным способом обустройства системы водоснабжения жилища. Однако для этой цели применяются также скважины. При выборе между данными видами гидротехнических сооружений необходимо учесть следующие факторы:

• Уровень водоносного слоя. Как правило, максимальная протяженность шахты колодца не превышает 12-15 м. При более глубоком залегании воды целесообразнее пробурить скважину.
• Техническое исполнение. В большинстве случаев выкопать колодец можно своими силами. Для обустройства скважинного канала без привлечения спецтехники не обойтись.
• Тип грунта. Вырыть колодец можно в относительно мягкой почве – глине, суглинке, песке или супеси. В твердой скальной породе надежнее применять буровую установку.
• Расходные материалы. Колодец можно обустроить как из бетонных колец, так и из бревен, или кирпича или других подходящих материалов. Скважина требует специальной обсадной трубы.

• Сложность чистки. Любой эксплуатируемый водный источник склонен к загрязнению породами окружающих слоев. Проще и быстрее всего почистить широкую колодезную шахту, нежели узкий глубокий скважинный тоннель.
• Стабильность. При правильной организации колодезный источник практически неисчерпаем. В отличие от него дебет скважины может изменяться как от природных условий, так и от особенностей работы насоса.

В большинстве случаев колодец имеет шахтное исполнение. При этом форма его сечения может быть различной – круглой, овальной, квадратной, прямоугольной. В поперечнике размер канала достигает от 0,7 до 1,5 м. В состав конструкции входят следующие основные элементы:

• Оголовок. Расположен на поверхности. Основное назначение – защита шахты от атмосферных осадков и прочих загрязняющих факторов, а также создание безопасных условий эксплуатации. Состоит из крыши, отмостки, навеса и подъемного механизма.
• Ствольная часть. Основная подземная часть. Главная функция – формирование прочных стенок, защита от обрушения и проникновения расположенных выше точки забора грунтовых потоков.

• Водоприемник. Сектор, непосредственно контактирующий с дном шахты. Выполняет роль приемника, отстойника, накопителя и фильтра поступающей из грунта воды.

На заметку! Обустройство колодца из бетонных колец для воды осуществляется таким образом, чтобы поверхностные стоки не проникали в шахту. Для этого от поверхности до уровня промерзания почвы создается глиняный замок. Выкапывается круглая траншея около 0,5 м шириной, и плотно забивается глиной. Поверх заливается наклонная ж/б-отмостка.

Разновидности

Прежде чем начинать строить гидротехническое сооружение, необходимо понять, откуда вообще может поступать вода в источник. Существуют следующие основные водоносные слои в почве:

• Верхние. Располагаются максимально близко к поверхности. Поэтому подпитываются в основном за счет атмосферных осадков. Характеризуются сезонностью, и во время засухи или зимой полностью иссякают. По качеству верховодка не пригодна для питья – так как соприкасается с загрязненной поверхностью.

• Грунтовые. Находятся в слоях от 5 до 25 м. Характеризуются минимальным напором. Вода в шахте, как правило, имеет стабильный уровень. Повышаться или понижаться он может только либо в период обильных дождей, либо во время сильной засухи.
• Артезианские. Размещаются намного ниже 30-метровой отметки. Обладают достаточно сильным напором за счет давления водоносных слоев. Поэтому при создании скважины часто поток достигает поверхности. Качество воды наивысшее. Однако достигнуть данного слоя можно только путем бурения.

В связи с этим колодцы для частного дома в зависимости от того, на какой глубине находится водоносный слой, и типа грунта классифицируются на следующие виды:

1. Ключевой. Наиболее простой вариант строения колодца, так как вода сама выходит на поверхность через ручей или родник. Для обустройства выкапывается приемок и устанавливается труба. Дополнительно в него может быть установлен сруб или ж/б-кольцо.
2. Шахтный. Применяется, когда уровень воды залегает предельно глубоко – до 30 м. Лучше всего для укрепления стенок подходят бетонные кольца.
3. Трубчатый. Вариант пригоден, когда водоносный слой залегает неглубоко – не более 10 м.

Кроме того, частные источники воды рассматриваемого типа различаются по конструкции водоприемной части на следующие модификации:

• Несовершенные. Отличаются простейшим устройством. При этом стволовая часть хотя и доходит до водоносного слоя, но не погружается в него. Поэтому вода поступает только через дно. По этой причине водоприемник накапливает небольшое количество воды.
• Совершенные. В отличие от выше описанного случая шахта погружается в водоносный пласт. Поэтому вода в накопительную часть поступает не только через дно, но также через боковые отверстия в нижнем кольце. Вариант характеризуется большей технической сложностью – ввиду необходимости сверловки перфораций в ж/б-конструкции и большего углубления.
• С зумпфом. Аналогичны предыдущему способу, но при этом в донной части дополнительно обустраивается резервуаром для запаса воды. Отличается тем, что требуется еще больше проходить и углубляться в водоносный слой. Метод применяется при интенсивном водозаборе.

Обратите внимание! Для того чтобы обеспечить дом с 4-5 постоянно проживающими жителями водой для хоз/бытовых нужд, достаточно обустроить стандартный несовершенный колодец.

Время, место, глубина водоносного слоя

Под строительство колодца из бетонных колец, прежде всего, необходимо правильно определить место. От этого будет зависеть не только целесообразность организации данного вида гидротехнического сооружения, но и качество получаемой из него воды. Установить с точностью до метра глубину залегания водоносного слоя в конкретном месте может только разведывательное бурение.

Если способ не осуществим, можно применить один или сразу несколько хотя и менее точных, но достоверных методов:

• Наличие уже эксплуатируемых источников воды по соседству. Если местность равнинная, то водоносный слой, вероятнее всего, будет залегать на одинаковой глубине по всей территории.
• Данные геологоразведки. В специальных службах имеются карты распределения влагонасыщенных подземных пластов по местности.
• Произрастание водолюбивой флоры. О неглубоко залегающей подземной воде могут говорить растущие на участке растения – ива, ольха, лопух и проч.

• Народные методы – наблюдение за поведением животных, рамочный способ, образование конденсата на посудине в земле.

Лучшим временем копки колодцев является вторая половина зимы – когда верхние слои грунта окончательно промерзли, верхние течения иссякли, а верховодка либо обмелела, либо пересохла. Только в этот период года можно найти настоящий качественный водоносный горизонт. Более того, уровень воды в шахте будет минимальным, а значит, удастся правильно задать объем накопителя и расход.

Требования

Для того чтобы эксплуатация колодца не влияла на соседние сооружения, а вода из источника поступала только чистой и не подвергалась загрязнению поверхностных стоков и при этом поток был бы стабильным, необходимо учесть следующий ряд требований:

• Расстояние от входа в шахту до ближайших источников загрязнения (куч мусора или навоза, органических отходов, бани, септика, выгребных и помойных ям) должно быть не менее 20-30 м.
• Колодец должен обустраиваться на ровном месте. Так как на склонах из-за специфики распределения подземного водоносного слоя высота водного зеркала будет минимальна.

• Расстояние от источника до фундамента ближайшей постройки должно быть не менее 5 м. Иначе, из-за сил подземного размывания, возможно проседание строения.

Важно! Крайне нежелательно, чтобы по ближайшему соседству с колодцем оказался водоем без течения. Вода в нем, как правило, застойная, затхлая и содержит колонии микроорганизмов. Она однозначно будет проникать в источник и отравлять систему водоснабжения.

Правила выбора ж/б-колец

Конструкция колодца для питьевой воды предъявляет высокие требования к качеству составных элементов – то есть ж/б-колец. Прежде всего они должны соответствовать нормативам ГОСТ 8020-90. В противном случае может возникнуть ситуация, когда в ходе монтажа кольца не состыкуются из-за неразмерных частей замкового механизма при кажущихся одинаковых общих габаритах. Это сильно усложнит процедуру установки и потребует доработки ж/б-изделий уже вручную.

Помимо этого нюанса при выборе ЖБИ-колец рекомендуется учесть следующий ряд полезных советов:

1. Чаще всего при обустройстве колодезной системы водоснабжения применяются экземпляры с внутренним диаметром 80, 90 или 100 см. При высоте 0,9 м их объем составляет порядка 0,7-0,8 м³, что вполне достаточно для нужд водопотребления среднего дома. Это прочные, удобные в установке и эксплуатации, долговечные изделия с толщиной стенки в 160 мм.
2. Качество отливки тела, замковых частей должно быть хорошим – без дефектов. При посадке кольца должны сидеть плотно – без люфта. Монтажные петли должны быть изготовлены из прутка достаточной толщины и иметь диаметр, позволяющий без труда проводить через них трос.
3. Далеко не последнее значение имеет марка производителя. Это должен быть известный завод с заверенной репутацией, реальным отзывами и приемлемой ценой продукции.

Для удобства распознавания различных по характеристикам изделий применяется довольно-таки простая маркировка. Например, КС-10-9, где «КС» – означает «кольцо стеновое», цифра «10» – внутренний диаметр, а «9» – высота, при этом оба параметра измеряются в десятках сантиметров.

Совет! ЖБИ-кольца изготавливаются также без замковой части. Однако в строительстве колодца лучше всего использовать изделия с замком. Так как благодаря такому устройству достигается максимальная герметичность всей шахты, что гарантированно препятствует проникновению в питьевую воду стоков из верхних слоев почвы.

Этапы монтажа

Есть два основных способа монтажа ж/б-колец в шахту:

1. Поочередная.
2. Одновременная.

Разберем особенности каждого из них более детально.

Поочередный метод

Строительство колодца по данному методу состоит из следующих этапов:

• Одно кольцо устанавливается на выровненную подготовленную площадку – в месте организации колодца.

• С внутренней стороны под его стенками равномерно выбирается грунт – пока верхний край ж/б-кольца не достигнет уровня поверхности.
• Далее поверх 1-го устанавливается в замок 2-ое кольцо.
• После этого продолжается равномерное извлечение грунта из-под стенок нижнего ЖБИ-кольца, пока край верхнего не сравняется с поверхностью земли.
• На него устанавливается 3-ее и т. д. – пока нижний сегмент не упрется в необходимый водоносный слой.

Данный вариант обладает следующими плюсами:

1. Возможность точного контроля равномерности опускания колец и плотности их прилегания друг к другу.
2. Можно установить резиновые прокладки между ж/б-кольцами или просо посадить их на цементный раствор – для прочности и герметичности.
3. Полная страховка стен шахты от обвала и безопасность работника внизу.

Минусы метода проявляются в виде физического неудобства и больших трудозатратах ручной копки и извлечения грунта наружу. Поэтому такая техника применима для небольшой глубины – до 8 м. Кроме того, уровень колец нужно постоянно контролировать, чтобы не допустить их перекоса и не заклинить.

Одновременная установка

Алгоритм копки колодезной шахты сводится к следующим действиям:

• Вырывается или выбуривается шахта до начала водоносного слоя.
• Как только проявляется водонасыщенный пласт или стенки начинают обваливаться, работа прекращается и на дно поочередно опускаются с помощью спецтехники кольца.
• Далее работа продолжается по технологии, приведенной в поочередном способе, пока колодец не достигнет достаточной глубины или дебета.
• В завершении, когда все сегменты установлены, пустоты между стенками колец и шахты засыпаются грунтом и уплотняются.

Преимущество данного метода заключается в более широкой изначальной шахте, позволяющей копать в более удобных просторных условиях, а также возможности применения спецтехники. Это обеспечивает большую глубину проходки шахты.

Недостатки сводятся к следующему:

1. Плотность стыковки ж/б-сегментов, а, следовательно, и герметичность трудно контролируема.
2. Высокий риск обрушения стенок шахты.
3. Меньшая плотность засыпанного между стенками грунта по сравнению с естественным окружающим грунтом повышает риск просачивания вниз поверхностных стоков.

Во время опускания ж/б-колец находиться в шахте запрещено и опасно для жизни. Поэтому плотность их прилегания в замке целиком зависит от мастерства оператора.

Техника безопасности

При обустройстве скважины для колодца из бетонных колец необходимо соблюдать ряд мер техники безопасности:

• Голова находящегося в шахте работника должна быть защищена профессиональной строительной каской – на случай непредвиденного падения вниз инструмента, кусков породы и проч.
• Монтажные элементы – тросы, кольца, петли – должны соответствовать степени нагрузки и не иметь дефектов.
• Землекоп, выполняющий работу в шахте, обязательно должен страховаться веревками независимо от глубины.
• Скрытую угрозу в грунте имеют так называемые газовые полости. Поэтому по мере углубления необходимо периодически проверять наличие кислорода – например, по пламени горящей свечи.

Рекомендация! Улучшить газообмен на дне скважины и обезопасить работников помогает временная система вентиляции или приточка – подаваемая через небольшую трубку или шланг.

Коротко о главном

Колодец отличается от скважины прежде всего меньше глубиной, более доступным способом изготовления и обслуживанием. Состоит он из 3 частей – оголовка, ствольной части и водоприемника. В зависимости от типа грунта и глубины водоносного слоя колодцы бывают – ключевыми, шахтными и трубчатыми. Чаще всего применяется 2-ой вариант. Кроме того, различаются их конструкции по модификации водоприемной части на 3 вида – совершенные, несовершенные и с зумпфом.

Максимально точно определить уровень залегания воды можно только путем геодезического бурения, а менее точно – по соседним источникам, специальным картам, растениям и народными способами. При этом копать шахту лучше всего зимой, а место выбирать в соответствии со спецтребованиями. При выборе ж/б-колец необходимо учитывать размеры, соответствие ГОСТу, качество отливки и марку производителя.

Установка колец осуществляется 2-мя способами:

• Поочередным.
• Одновременным.

Каждый из них имеет свои особенности применения, плюсы и минусы. Во время работы обязательно требуется соблюдать технику безопасности.