Что собой представляет шахтный колодец, как его соорудить?

Что это за тип?

Шахтным колодцем называется гидротехническое сооружение, у которого в качестве водоподъемного ствола выступает шахта. Глубина таких источников до 20 метров, забор воды осуществляется из верхних пластовых слоев. Шахта имеет цилиндрическое или квадратное сечение.

Существует 3 основных типа подобного источника:

1. Колодец несовершенный или неполный. Отличается глубиной погружения в водоносный пласт. Водоприемник шахты может только частично достигать пласта. Поступление воды осуществляется сквозь боковые стены или дно колодца. Этот тип источника имеет самый низкий дебит (до 1 м3)
2. Полный совершенный колодец, водоприемник которого достигает пласта в полной мере. Вода накапливается в приемнике через боковые отверстия в стенах. Дебит колодца варьируется от 1 до 3 м3.
3. Совершенный колодец с зумпфером (подствольником). Ствол таких источников углубленный, зумпфер располагается ниже водоносного слоя. Такое углубление используется для увеличения дебита. Вода в приемник попадает через боковые отверстия в стенах.

Шахтный колодец прокапывается с помощью спецтехники и вручную. После достижения водоносного слоя или вблизи него, источник обустраивается прочным стволом (шахтой).

Устройство шахты

Шахтный колодец относится к простым водозаборным сооружениям. Он состоит из следующих элементов:

1. Горловина или оголовок. Выступает на поверхность. Оснащается крышкой или домиком. Предназначается для защиты источника от попадания грязи, осадков и вандализма.
2. Шахта. Выполняет роль жесткого каркаса колодца, предохраняет источник от осыпания грунта.
3. Глиняный замок с отмосткой. Монтируется с внешней стороны верхней части шахты на глубине до 2 метров. Предохраняет источник от попадания грунтовых вод, защищает швы от деформации. Отмостка используется для отвода талых и дождевых вод у поверхности горловины.
4. Водоприемник или донная часть шахты. Выполняет роль резервуара для воды.
5. Донный фильтр. Представляет собой слой щебня или гальки, которым засыпается дно водоприемника. Толщина слоя варьируется от 10 до 30 см. Используется для фильтрации воды.

Еще больше увеличить объем доступной воды помогает форма зумпфера. Его часто изготовляют в виде трапеции.

Плюсы и минусы обустройства

Из плюсов можно выделить:

1. Длительный эксплуатационный срок. При правильном обустройстве колодец может эксплуатироваться более 50 лет, главное, чтобы сохранялся водоносный пласт.
2. Простота и дешевизна обустройства.

   При должном умении и знаниях колодец можно раскопать и усилить каркасом самостоятельно без привлечения техники и специалистов.

3. Источник легко чистить и ремонтировать за счет его большого диаметра.
4. Большой диаметр шахты позволяет применять для подъема воды насосы любых типов.
5. Так как источник не соединен с пластами общественного водоснабжения, он не требует получения специального разрешения, достаточно только регистрации.

Недостатки:

• сложность и время копки зависят от характеристик грунта;
• существует опасность наткнуться на плывун, загрязненные грунтовые воды;
• источник требует периодической ремонта, дезинфекции, очистки;
• конструкционная целостность зависит от сейсмичности в регионе;
• для сохранения качества воды требуется качественная герметизация внутренней и внешней стороны стен;
• требование к постоянной эксплуатации — при долгом простое вода в колодце застаивается, а его стены покрываются плесенью.

Санитарные нормы

Обустройство и дальнейшее использование колодца должны соответствовать строгим правилам СНиП и ГОСТ. СанПиН 2.1.4.1175-02 о гигиенических требованиях к качеству воды. Регламентируются требования к местности, на которой расположен источник, близость естественных источников, канализационных септиков и иных точек загрязнения.

Шахта колодца должна усиливаться бетонными кольцами, кирпичной кладкой или бревенчатым коробом. Разрешается использование пластиковой трубы, но химически устойчивой к воздействию воды.

СанПиН 42-123-5777-91 регламентирует:

1. Место расположения шахтного колодца.

   Он должен быть установлен на удалении не менее 50 м от источника загрязнения почвы (септики, производственные стоки).

   И на удалении 20 м от помещений технического назначения (гаражи, предприятия, цеха).

2. Дезинфекция источника должна проводится не реже 1 раза в 1-3 года, с использованием раствора 5% хлора.

После обустройства владелец должен зарегистрировать источник в санитарно-эпидемиологическом отделении с предоставлением пробы воды для анализа качества.

ГОСТ 51232-98 «Вода питьевая» регламентирует требования к качеству воды и ее содержанию. Список требований:

1. Содержание в воде бактерий не более 3, микроорганизмов не более 100 на 1 см2.
2. Процентное содержание металлов и вредных химических элементов. Учитывается концентрация алюминия, бериллия, мышьяка, свинца, молибдена.
3. Изменение цвета, вкуса и запаха воды при перепаде температуры от 20 до 60 градуса.

Дополнительно учитывается реакция преобладающих в воде веществ на дезинфицирующие средства.

Подготовка к строительству

Перед началом строительства шахтного колодца проводится необходимая подготовка и расчеты:

1. Определяется место строительства с учетом удаленности от мест загрязнения (септики, уличные туалеты, гаражи). Также требуется удаление от фундаментов сооружений не менее 10 м.
2. Выбранное место на поверхности должно соответствовать наличию водоносного пласта под землей. Ориентироваться можно на соседние источники. Если их нет, потребуется заказать услугу исследования. Она проводится специалистами гидрологами, часто с пробным бурением скважины.
3. Далее требуется выбрать материал, из которого будет построена шахта. Нужно рассчитать количество материала или его высоту (труба), учитывая глубину шахты и ее диаметр.

После выбора материала и места копки, нужно подготовить инструменты и оборудование:

1. Проходческий инструмент. Ручная копка потребует использования лопаты, кирки, лома, ведра для подъема грунта из шахты.
2. 3 трубы или бревна длиной до 3 метров. Они потребуются для изготовления треноги.

   Тренога используется для крепления блока, для упрощения спуска в скважину материалов (кольца, кирпич, цемент) и подъема грунта.

3. Подготовка донного фильтра. Понадобятся мелкий щебень или галька. Обязательно чистые.

Перед началом работ также понадобится привлечение нескольких помощников, особенно если предполагается строительство из тяжелых бетонных колец.

Как построить своими руками?

Рассмотрим, как сделать шахтный колодец из разных материалов.

Из бетона

Бетонная шахта предполагает обустройство с использованием бетонных колец. Для обустройства лучше выбрать кольца с замковым швом. Таким образом можно обеспечить максимальную герметичность стенок источника.

Алгоритм работы следующий:

• учитывая диаметр кольца, выкапывается яма цилиндрической формы — глубина ямы должна равняться высоте одного кольца, диаметр на 5-10 см больше, для удобства спуска изделия;
• над ямой устанавливается тренога и спускается первое кольцо;
• с противоположных сторон кольца (под ним) вынимается грунт, на пустое место устанавливаются распорки для ровной фиксации;
• после грунт вынимается с другой стороны кольца;
• после полной выемки грунта из-под кольца, нужно убрать распорки, кольцо должно опуститься на освобожденное от почвы место, глубина выемки должна быть не менее половины высоты кольца;
• верхний край заглубленного кольца обрабатывается битумом и на него опускается второе кольцо.

Заглубление с установкой колец проводится до достижения водоносного пласта.

Далее требуется осуществить:

• герметизацию швов при помощи гидропломбы,
• смонтировать глиняный замок и поверхностную отмостку,
• закрыть горловину крышкой или обустроить домик.

Из пластика

Обустроить шахтный источник можно готовым пластиковым колодцем или при помощи трубы большого диаметра. Тут стоит учесть, что колодец состоит из нескольких частей (колец) и требует герметизации стыков. Труба же не требует герметизации, она полностью цельная, но стоимость изделия зависит от толщины стенок.

Описание монтажа пластиковой трубы:

1. С учетом диаметра трубы выкопать шахту вплоть до водоносного слоя. Диаметр шахты должен быть на 30-40 см больше диаметра трубы.
2. По достижению водоносного пласта опустить трубу в колодец. На поверхности труба фиксируется деревянными распорками для точного выравнивания по вертикали.
3. Пространство между пластиковой трубой и грунтом заполняется мелким щебнем или галькой. В конструкции не предусмотрен глиняный замок, так как труба полностью герметична и устойчива к воздействию влаги. Гравийная прослойка способствует снятию нагрузки при осадке и смещении грунта.
4. Далее требуется откачать грязную воду со дна шахты, выровнять дно и просыпать донный фильтр.

Выступающая на поверхности горловина трубы облицовывается бетоном или кирпичной кладкой для увеличения сопротивления нагрузкам. После горловина может оснащаться крышкой или домиком.

Шахтный колодец из пластиковой трубы — в видео:

Из кирпича

Для обустройства источника кирпичной кладкой используется только красный кирпич, прошедший температурную обработку.

Перед началом кладки следует залить фундамент:

1. Для начала выбирается сечение будущей шахты (круглое, квадратное).
2. Если выбрано круглое сечение, на месте копки размечается круг с наружным диаметром до 2 метров, внутренним диаметром до 1 метра. При этом ширина и толщина стенки должна составлять не менее 20 см.
3. Далее формируется опалубка из фанеры, и в нее заливается бетон, смешанный с мелким щебнем. Фундамент усиливается арматурными стержнями, уложенными вертикально и установленными горизонтально для удержания будущей кладки.
4. После полного высыхания круглого бетонного основания начинаются работы по выемке грунта из-под него. Грунт вынимается вплоть до достижения воды.
5. Как только плита достигнет дна шахты, необходимо насыпать под нее гравийную подушку и выровнять по горизонтали. Центр плиты засыпается щебнем для фильтрации.
6. Далее на плиту накладывается первый слой цементного раствора и начинается кладка кирпича. Выкладывать кирпич можно тычковым способом (один рядом с другим) или один на один.

Таким образом формируется кирпичная стена шахты. Рекомендуется выкладывать стену высотой в 1 метр ежедневно для предотвращения перекоса от давления верхних кирпичей на нижние.

Из дерева

Деревянный шахтный колодец можно собрать из круглых бревен диаметром до 150 мм или толстого бруса. Для формирования водоприемника используется дуб, а надводную часть можно собрать из лиственницы, вяза.

Фиксация по углам выполняется по типу сруба или по технике коренного шипа. Используемый материал должен быть оструган со всех сторон для предотвращения осыпания коры.

Инструкция по возведению:

• на месте копки колодца из бревен собирается квадратный полый короб, между собой бревна скрепляются коренным шипом и усиливаются деревянными накладками;
• таким образом формируется короб на высоту 4-5 бревен, над коробом устанавливается тренога, короб фиксируется по 4 сторонам веревкой, продетой через блок;
• далее проводится выемка грунта под коробом — по мере заглубления, высота короба увеличивается при помощи добавления бревен;
• заглубляя сруб, его необходимо зафиксировать изнутри досками, прибитыми к стенам вертикально — так можно избежать перекоса конструкции по мере заглубления, таким образом формируется сруб на всю глубину шахты, вплоть до водоносного пласта;
• все стыки между бревнами над уровнем зеркала воды герметизируются веревкой, пропитанной жидким битумом.

После окончания постройки сруба, вода со дна шахты откачивается, дно просыпается донным фильтром. Над поверхностью формируется деревянный домик открытого или закрытого типа.

Для колодцев из бетонных колец, кирпичной кладки или сруба требуется монтаж глиняного замка. Он монтируется по истечении 6 месяцев или 1 года после постройки колодца. За это время шахта проседает и максимально плотно фиксируется грунтом.

Уход за резервуаром

После ввода колодца в эксплуатацию требуется постоянный контроль за его состоянием и качеством воды:

1. Если забор воды из источника проводится при помощи ведра (вручную), оно должно использоваться только для этих целей. Лучше не использовать иные емкости. Такой подход позволит снизить возможность попадания грязи.
2. Обязательно обустройство колодца крышкой или надстройкой.
3. Требуется периодический контроль состояния стен источника и качества воды в нем.
4. 1 раз в 2-3 года проводится чистка, ремонт, замена донного фильтра и дезинфекция источника.
5. Проводится замена глиняного замка в случае разгерметизации.

Заключение

Шахтный колодец — наиболее простое гидротехническое сооружение, которое позволяет создать на участке полноценную систему водоснабжения. Главное — правильно выкопать источник и обустроить саму шахту.

Из описанных способов обустройства, лучшим материалом являются бетонные кольца. Они устойчивы к подвижкам грунта, имеют длительный срок эксплуатации, удобны при монтаже.