Бетонные колодцы могут быть монолитными, а также выполняться из железобетонных (бетонных) колец или пластин.

Колодцы из монолитного бетона

Колодцы из монолитного бетона отличаются высокой прочностью и долговечностью, они лучше других и в санитарно-гигиеническом отношении - такой способ строительства колодца полностью исключает протекание поверхностной воды через стыки, какие имеются при устройстве колодцев из колец или деревянного сруба.

Для бетона, используемого в колодезном строительстве, следует применять портландцемент не ниже марки 400. Песок лучше брать кварцевый, отмытый от загрязнений - глины и органических гумусовых примесей. Размеры частиц гравия или щебня не должны быть больше минимального расстояния между стержнями арматуры и четверти наименьшей толщины стенки.

Состав бетонной смеси (цемент, песок, гравий или щебень) - 1:2:3 или 1:2,5:4 при водоцементном отношении, то есть отношении массы воды к массе цемента 0,5 -0,7.

Для армирования бетона лучше всего применять специальную арматурную сталь с рифленой поверхностью (так называемая арматура периодического профиля), но можно и любую другую - прутковую или полосовую, а также проволоку. Важно только, чтобы металл не был поражен ржавчиной. Концы гладкой арматуры нужно загнуть или к ним приварить зацепы, тогда при растягивающих нагрузках бетон и арматура станут работать как одно целое.

Строительство колодца из монолитного бетона ведут обычно в готовой шахте сплошным бетонированием между наружной и внутренней опалубками. Если глубина колодца значительна, обращаются к опускному способу.

Действуют следующим образом: шахту бетонируют с помощью опалубки на небольшую глубину, а над землей продолжают выводить крепление на достаточную высоту. Затем подкапывают дно шахты и постепенно осаживают крепление. В нижней части крепления устраивают специальный режущий башмак. Но можно обойтись и без него, если бетонный ствол внизу (по высоте примерно 1 м) сделать слегка коническим - сужающимся кверху и со скошенной изнутри кромкой, усиленной сталью. Грунт вынимают до тех пор, пока стенки колодца не опустятся метра на два в грунт. А на поверхности земли снова устанавливают опалубку, наращивают крепление и заливают бетон. Свежим стенкам дают окрепнуть 7-10 дней и продолжают углублять шахту вплоть до водоносного слоя.

Недостатками колодцев из монолитного бетона являются:

■ большая трудоемкость по сравнению с устройством колодца из покупных колец - потребуется самим смешивать бетон, заливать его в опалубку;

•длительный срок устройства колодца, так как на затвердевание одного кольца (по уровню опалубки) требуется не менее 7 суток;

■ так же прочность стен монолитного бетона, может быть меньшей, в отличие от колец, изготовленных в заводских условиях.

Колодцы из бетонных пластин

Колодцы из бетонных пластин строят подобно деревянным срубовым. С такими пластинами можно управляться и без грузоподъемных приспособлений, поскольку их чаще отливают поперечным сечением 250x70 мм и массой 30 - 35 кг. Пластины ставят на растворе, в углах соединяют сваркой или отформованными концами в лапу. Поскольку опалубка под них несложная, пластины можно делать различных размеров и форм, «собирая» затем квадратные, прямоугольные, шести- и восьмигранные и даже круглые (из сегментов) колодцы. Высота сегмента 18 см.

Колодцы из бетонных колец

Устройство шахты колодца из железобетонных колец - это самый эффективный и распространенный способ устройства колодцев. Этот способ устройства имеет ряд преимуществ перед другими способами - большой срок службы колец (более 50 лет), простота и надежность устройства, а так же глубина таких колодцев может достигать 20 м.

Рисунок 10

Колодец из бетонных колец строится легче и быстрее. Кольца можно изготовить самостоятельно. Но железобетонные (бетонные) кольца заводского производства по прочности и качеству превосходят кольца, изготовленные кустарным способом. Кольца заводского производства изготавливают при помощи специального оборудования - центрифуг и вибраторов - что делает бетон прочным, не имеющим внутренних пор и скрытых трещин, которые впоследствии могут стать причиной разрушения кольца в уже готовом колодце. Ведь давление почвы на стены колец колодца может достигать 10 -15 тонн на квадратный метр. Размеры колец обычно принимают следующими: внутренний диаметр 0,8 -1,2 м (только из соображений удобства работы в шахте), высота 0,7 -1,2 м, толщина стенки из бетона 10 -12 см, из железобетона - 6 - 8 см. Нижнему самодельному кольцу также лучше придать слегка коническую форму со скошенной изнутри нижней кромкой, а заводское приходится устанавливать на башмак с резцом.

Бетонные кольца чаще соединяют впритык, а чтобы предотвратить сдвиг их относительно друг друга, между ними устанавливают скобы из стали толщиной 4 - 5 мм и шириной 50 - 80 мм (рис. 10 а). Иногда, заботясь о более высокой плотности и прочности стыка, кольца соединяют в четверть (фальцевый стык), или враструб, скашивая ребро четверти. Круговую арматуру в железобетонном кольце располагают с расстоянием 160 - 200 мм, вертикальные стержни размещают через 250 мм.

При строительстве опускным способом может случиться, что обрушившийся грунт зажмет верхнюю часть крепления, тогда как нижняя продолжает опускаться, в результате чего оболочка окажется разорванной по стыку между кольцами. Чтобы подобного не произошло, кольца соединяют между собой накладками из полосовой стали шириной 40 - 60 мм и толщиной 5 - 10 мм, равномерно расположенными в трех-четырех местах по окружности. Накладки скрепляют скобами, согнутыми из стального прутка диаметром 16 мм, или болтами, которые пропускают в заранее оставленные при бетонировании отверстия, (рис. 10 б). Еще надежнее соединить кольца при помощи забетонированных в их стенки стальных стержней, имеющих на концах кольцеобразные загибы, в которые вставляют болты, (рис. 10 в).

Стыки между торцами колец в пределах водоприемной части уплотняют просмоленной пеньковой веревкой диаметром 20 мм. Ее укладывают в специальный желобок, отформованный в верхнем торце кольца. Швы между бетонными кольцами, находящимися выше, расшивают цементным раствором в пропорции 1:3. Мягкий грунт со дна шахты начинают выбирать от середины, а если он плотный, то сперва под кольцом вдоль ножа, когда же крепь осядет, вынимают середину. Водоприемная часть бетонного колодца в целом такая же, как у деревянного, а значит, лучше всего, чтобы приток воды шел через дно, то есть делать колодец несовершенным. В случаях, когда водоносный пласт очень рыхлый, под кольцо подводят пол из толстых досок и насыпают на него гравийный фильтр.

В маломощных водоносных слоях приток воды в шахтный колодец иногда устраивают через боковые отверстия, которые выполняют горизонтальными, восходящими или

V-образными. Последние с внешней стороны засыпают песком или мелким гравием, а с внутренней стороны - более крупным гравием.

Другое решение - установить фильтры из крупнопористого бетона. Его готовят без мелкого заполнителя - песка, беря на одну часть цемента шесть частей гравия или щебня при водоцементном отношении 0,3 -0,5.

В размере зерна гравия или щебня берут такими, чтобы они раз в десять были больше частиц песка водоносного слоя. Крупный заполнитель обволакивают сметанообразной смесью цемента с водой, укладывают в форму и слегка трамбуют. Из этого бетона при формировании нижнего водоприемного кольца делают два пояса высотой 15 - 20 см или же в опалубку закладывают в шахматном порядке заранее изготовленные кирпичи-вставки. Поскольку способ устройства колодца из бетонных кольцец является самым распространенным, рассмотрим более подробно, как построить такой колодец своими руками. Для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:

■ железобетонные или бетонные кольца;

■ крупный и мелкий щебень (для устройства донного фильтра колодца);

■ глина (для устройства «замка» вокруг верхнего кольца колодца);

■ песок и цемент (для заделки стыков между кольцами);

■скобы (для соединения и фиксации колец между собой - минимум три скобы на одно соединение);

■ бревна и доски (для устройства щита под кольца);

•лопата штыковая и совковая;

■лопата саперная или лопата с коротким черенком - примерно 40 - 50 см (для копания и выемки грунта);

■ насос (для откачки воды и намывного песка);

■ трос или цепь (для подъема ведра с грунтом со дна шахты колодца);

■ ведро (для грунта);

■ веревочная лестница;

■ для подъема грунта на поверхность потребуется «тренога» с блоком-подъемником (рис. 11).

Блок-подъемник

Перед началом строительства необходимо выравнять площадку, на месте где будет копаться колодец. Примерно очерчивают на земле круг диаметром больше на 10 см, чем диаметр кольца. При помощи штыковой лопаты начинают копать по окружности яму для установки первого кольца, глубина ямы должна быть такой, чтобы после установки, первое кольцо выступало над поверхностью почвы на 8-10 см.

После установки первого кольца делают щит из бревен и досок для подачи колец в шахту (высота щита должна быть на уровне соединительных скоб) (рис. 12). Кольцо

Рисунок 11. « Тренога» с блоком-подъемником по трапу закатывают на щит, с двух сторон поднимают и опускают в яму, направляя его в установленные скобы нижнего кольца. На торец верхнего кольца устанавливают три соединительных скобы. Стыки между кольцами заделываете при помощи цементнопесчаного раствора. Второе и следующие кольца устанавливают таким же способом, как и первое.

Для дальнейшей выемки грунта из колодца необходимо установить треногу с валом и шкивом над кольцом, через шкив перебрасывают трос или цепь, к которой с одной стороны прикреплено ведро (рис. 13). Спускаются внутрь колец и приступают к выемке грунта при помощи саперной лопатки, укладывая его в ведро.

В варианте «А» подъем грунта осуществляет тот же человек, который находится в шахте колодца, для облегчения подъема грунта на поверхность следует использовать ведро емкость 8 л. Для такого способа выемки грунта достаточно двух человек.

В варианте «Б» выемка грунта осуществляется человеком, находящимся на поверхности, при помощи подъемника, в этом случае можно использовать ведро большей емкости - до 12 л. Если подъемник не оборудован стопором, то для такого варианта подъема грунта на поверхность потребуется три человека.

Для того чтобы кольца опускались ровно, вынимают грунт с середины кольца, оставляя не тронутым грунт под торцом первого кольца, после заглубления примерно на 80 см, можно приступать к выемке грунта из-под торца первого кольца, обкапывая его по кругу.

Рисунок 12

Процесс заглубления третьего и последующих колец осуществляете таким же способом, как заглубляли первые два кольца.

Если планируется провести водопровод в дом, то необходимо во втором кольце от поверхности грунта сделать отверстие, через которое будет проходить водопроводная труба.

Диаметр отверстия должен быть в 1,5 раза больше диаметра водопроводной трубы, что после ввода трубы в колодец, позволит хорошо заделать отверстие цементнопесчаной смесью.

После того как через грунт начинает просачиваться вода, продолжают углубляться, пока вода не начнет интенсивно поступать в колодец. Количество жил (родничков) должно быть не менее трех, если их две или одна, то следует еще углубиться на 30 - 50 см.

Когда вода начнет интенсивно прибывать, необходимо прекратить углубление колодца и при помощи вакуумного насоса-«лягушки» откачать воду и песок, который намывается поступающей водой.

Рисунок 14

Устройство фильтра

После того, как вода из колодца полностью откачана, приступают к устройству фильтра (рисунок 15). Для этого необходимо на дно колодца уложить небольшие камни, а сверху насыпать слой щебня толщиной 20 - 40 см, такой фильтр будет задерживать песок и водоносные жилы не будут заиливаться. Если поступление воды в колодец слабое, то толщину фильтра из гравия можно сделать не более 30 см, в противном случае приток воды в колодец еще уменьшится и уровень воды в колодце будет низким. Средним уровнем воды в колодце можно считать 1,5 кольца, это примерно 130-150 см.

Если водоснабжение дома планируется выполнить с помощью трубопровода, то небходимо выкопать канаву для укладки водопроводной трубы к дому (рисунок 15).

Заглубление водопроводной трубы должно быть не менее глубины промерзания грунта в данной местности, а так же она должна быть на уровне отверстия, оставленного в кольце для ввода трубы. После того, как траншея готова, выравнивают ее дно и укладывают трубу (желательно металлопластиковую диаметром 32 мм). Металлопластиковая труба легко принимает нужную форму. Трубу вставляют в отверстие в кольце, и постепенно заводят в колодец, аккуратно подгибая ее.

Труба не должна доходить до дна колодца - расстояние между трубой и поверхностью дна должно быть не менее 25 - 30 см. Это расстояние гарантирует, что во время

Рисунок 15

Рисунок 16

забора воды в водопровод не попадет песок со дна колодца, и не повредит водозаборную станцию. Водопроводную трубу крепят к забитому в дно колодца металлическому штырю.

После того как водопроводная труба уложена, вокруг колодца необходимо сделать замок из глины толщиной не менее 50 см, расстояние от кольца - не менее 1,5 м.

Колодец можно накрыть железобетонной съемной крышкой, в которой обязательно нужно сделать отдушину, через которую колодец будет «дышать» (рисунок 16).

Если колодец находится на территории вашего земельного участка, то он должен быть закрыт, так как в открытый колодец могут попасть домашние животные, грызуны, пыль и прочие посторонние предметы, которые могут привести к загрязнению колодца.

Если колодец находится за границей вашего земельного участка, то следует сделать ограждение вокруг колодца в радиусе не менее 3 м.

Если вода в колодце непроточная или мало расходуется, то она застаивается. В этом случае воду необходимо откачивать. Кроме того, от застоявшейся воды может пахнуть сыростью, а это неприятно. В этом случае рекомендуем устроить вентиляционную трубу диаметром от 8 до 20 см такой длины, чтобы она не доходила до уровня зеркала воды на 15 - 20 см.

Над оголовком она должна возвышаться примерно на 1 м и закрываться флюгаркой и сеткой с мелкими ячейками, предохраняющей от попадания в нее насекомых и т. п.

Зимой на стенках некоторых колодцев образуется и нарастает лед. Он может повредить водопроводную сеть и оборудование.

Чтобы этого не происходило, оголовок и крышку колодца необходимо утеплить любым экологически чистым материалом и обсыпать снегом, тогда в колодце будет постоянная температура +6...+8 °С.

Если уровень воды в колодце высокий и все равно образуется корка льда, то необходимо прогреть колодец. Например, электрической лампочкой повешенной чуть выше корки льда или любым отопительным прибором.

Трубчатые буровые колодцы

Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов - скважин. Характерной особенностью трубчатых буровых колодцев является относительно малый диаметр и относительно большая длина водосборной части.

Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных, так и напорных подземных вод. И в том и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта - «совершенные колодцы» или заканчиваться в толще водоносного пласта - «несовершенные колодцы».

Буровые (скважинные) колодцы или так называемые «скважины на песок» практически можно сооружать повсюду, однако преимущественно в том случае, когда уровень

Рисунок 17. Схема песчаной скважины воды располагается не слишком глубоко. Колодец состоит из трубы, установленной в пробуренном отверстии, и трубчатого фильтра (рисунок 17).

Скважинный (буровой) колодец используется при небольших расходах воды. Приемная труба насоса или сам насос опускается непосредственно в трубчатый фильтр. Глубина таких скважин редко превышает 30 м. Воду из буровых колодцев подают насосами, что более гигиенично по сравнению с подъемом воды бадьей или ведром.

Верхняя часть скважины, называемая устьем колодца, должна быть защищена от загрязнений устройством оголовка, который одновременно служит и для монтажа водоподъемного оборудования. Оголовок трубчатого колодца должен быть выше поверхности земли на 0,8 -1,0 м, герметично закрыт крышкой, которую в любой нужный момент можно открыть. Шахту колодца оборудуют вентиляционной трубой высотой не менее 2 м от поверхности земли. Вокруг оголовка выполняют отмостку из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом не менее двух метров с уклоном в сторону водоотводного лотка.

Строят буровые колодцы гораздо быстрее шахтных. Кроме этого, по стоимости они в 4 - 5 раз дешевле шахтных.

Скважину для трубчатого (бурового) колодца выполняют путем вращательного или ударного бурения, что зависит от породы (грунта). Специализированные организации для бурения скважин используют легкие буровые установки типа УГБ-1 ВС и ПБУ-1 (2), оснащенные шнеками, которые имеют вид рабочей части штопора.

Суть ударно-канатного бурения заключается в том, что горные породы в забое скважины разрушают ударным воздействием сбрасываемого сверху рабочего бурового инструмента. По форме он напоминает обычное плотничье долото. Плоская болванка, имеющая заостренную нижнюю кромку, вместе с надетой на нее сверху тяжелой ударной штангой опускается в скважину на канате (отсюда название) и совершает удары по забою, каждый раз поворачиваясь вокруг своей оси на некоторый угол. Это последнее и обеспечивает круглую форму выработки. Рабочий буровой инструмент испытывает большую нагрузку и сильно изнашивается. Его часто приходится ремонтировать или заменять новым. В процессе ударно-канатного бурения в скважину периодически подливают воду, она охлаждает долото и, смешиваясь с частицами разрушенной породы, образует шлам, который в дальнейшем извлекается с помощью желонки - специального подъемного металлического стакана. Если проходка скважины ведется в рыхлом песчаном или гравелистом грунте, который неустойчив и осыпается, то бурение осуществляется через колонну обсадных труб.

Основным элементом станка ударно-канатного бурения является балансир - стальная или деревянная балка, к одному концу которой прикреплен бурильный канат, а другой подсоединен к шатуну и кривошипу вала двигателя. Посредине своей длины балансир с помощью шарнира закрепляется на опорной стойке, и, когда шатуннокривошипный механизм приводится в действие, он начинает качаться, а ударная штанга

Рисунок 18

с долотом - «клевать» забой скважины (все та же насосная качалка, или колодезный журавель). Вместо каната для подвески ударного инструмента иногда используются буровые штанги - тогда бурение называют ударно-штанговым.

Бурение скважины трубчатого колодца вручную выполняют с помощью бура и специального бурового оборудования и инструмента.

Для устройства трубчатых колодцев необходимы копер (тренога или вышка), инструменты, трубы, фильтры и т. д.

Копры, треноги (рисунок 18) или вышки состоят из трех бревен диаметром от 13 до 18 см в тонком конце (в отрезе), длиной 8 -9 м. Бревна должны быть прямыми и без сучков. Для скважин большого диаметра копер можно изготовить из четырех ног. Расстояние между ногами берут не менее 2 м. Концы ног заглубляют в землю.

Высота копра в основном зависит от длины обсадных труб, глубины бурения и т. д. Вверху тонкие концы копра скрепляют шкворнем с головкой и гайкой диаметром не менее 35 мм. К шкворню крепят серьгу для канатного однороликового блока.

На высоте 2,5 - 3 м от земли на поперечинах треноги делают настил из 50 - 60-мил-лиметровых досок, на которых во время бурения будут находиться рабочие. Вместо настила можно крепить длинными гвоздями или скобами перекладины для подъема рабочих к верху треноги. Между двумя ногами копра крепят ворот, который необходим для подъема и опускания труб и штанг.

Для подъема труб, сильно удерживаемых породой, применяют балансиры, т. е. рычаги с прикрепленным к ним через блок буровым канатом. Балансир можно также использовать при ударном бурении.

Поднимать или просто отрывать от породы трубы рекомендуется двумя или тремя рычагами, подставляя под них козелки. На трубе для упора рычагов крепят хомут. Переставляя хомут, поднимают трубу.

Для свинчивания и развинчивания труб (т. е. колонны из труб) применяют цепные ключи разных размеров.

Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр, длину и массу, применяют его для бурения различных пород. Весь буровой инструмент имеет верхнюю головку с конусной резьбой, которую легко завертывать.

Буровые ложки используют для бурения скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах. Ложку изготовляют из листовой стали или стальных труб и обязательно закаливают. Чаще всего применяют ложки с лезвием и змеевиком.

Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали равен диаметру змеевика. Закаливают змеевик на высоту спирали. При бурении сухих пород ложками или змеевиками перед спуском инструмента в скважину вливают по 1 л воды на каждый прием. Вода как бы смазывает и облегчает вращение инструмента в скважине.

Долота применяют для ударного бурения в твердых породах. Бывают разного вида и названий - зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Они состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижнюю кромку называют лезвием. Выковывают из цельного куска крепкой стали и закаливают. Во время работы для округления ствола скважины долота необходимо поворачивать на угол 15 - 20° после каждого удара. Долото над забоем поднимают а зависимости от породы в среднем на 300 - 500 мм. Масса инструмента должна быть равной 1-2 кг на 1 линейный миллиметр лезвия плоского долота.

Желонки бывают простые и поршневые. Служат главным образом для извлечения из скважины ударным способом пробуренной породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонок изготовляют из обсадной или газовой трубы длиной 2-3 м. Вверху имеется резьба и вилка для крепления к канату, внизу - стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4 - 6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.

Штанги - стальные трубы особого проката с утолщенными стенками вообще и особенно на концах. Соединяют между собой стальными муфтами. К штангам крепят инструмент для выполнения вращательного или ударного бурения. Трубы должны быть очень прочными на сжатие, растяжение, скручивание. Нормальная длина штанг - 3 м, но бывают короткие штанги длиной 1, 1,5, 2 м. Штанти, соединенные вместе, называются колонной.

При забуривании труб в породу применяют башмаки, выполненные в виде муфт с нижней зубчатой или гладкой режущей кромкой.

Зубчатый башмак применяют для вращательного бурения твердых пород.

Буровые ложки, змеевики и желонки необходимо изготовлять определенной длины. Это объясняется тем, что в процессе бурения операции чередуются: опускают инструмент, бурят и извлекают его из скважины, очищают от породы, обратно вставляют, бурят, извлекают, очищают и т.д. Это отнимает много времени. При коротких инструментах время, затрачиваемое на выполнение операции, увеличивается в 2-3 раза.

Для бурения небольших по диаметру скважин глубиной до 30 м можно применять обычные стальные газовые трубы или водопроводные, которые скрепляют между собой в колонны стальными муфтами. Длина муфт должна равняться двойному диаметру трубы.

Обсадные трубы для среднего и глубокого бурения изготовляют из различной по качеству стали, они должны быть совершенно ровными и без вмятин. Служат для предотвращения обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых породах, а также для изоляции водоносных горизонтов с непригодной для употребления водой. Применяют для ударного и вращательного бурения. Соединяют между собой стальными муфтами.

Фильтры применяют для фильтрования воды, поступающей к насосу. Они бывают разных конструкций и длины. Изготовляют из меди или нержавеющих материалов, гравия и т. д. Основой большинства типов фильтров является каркас. Это может быть либо фильтровая труба с щелями или круглыми отверстиями, либо цилиндрический стержневой корпус, изготовленный из металлических прутков или толстой проволоки. Каркас - это скелет, на него надевается «платье» из фильтрующего материала, который и служит для процеживания воды

Дырчатый фильтр без сетки - стальная перфорированная труба с круглыми отверстиями диаметром 10 - 20 мм, просверленными в шахматном порядке, общая площадь фильтра должна составлять примерно 20 - 25% от общей поверхности трубы. Устанавливают в неустойчивых скальных или крупноблочных рыхлых породах. Трубы берут диаметром 76, 102, 152 мм, соответственно с отверстиями диаметром 12, 16, 18 мм, с расстоянием между ними 30, 35, 40 мм.

Стальной щелевой фильтр - стальная труба, на которой прорезают в шахматном порядке прямоугольные отверстия (щели) шириной от 1,5 до 3 мм, длиной от 26 до 100 мм.

Фильтр с проволочной обмоткой - перфорированная труба с приваренной по длине опорной проволокой диаметром 3 - 4 мм, на которую навивают стальную проволоку толщиной от 1,5 до 2 мм так, чтобы между витками не было просветов. Все крепят сваркой. Таким образом между трубой и обмоткой остается пространство, равное толщине опорной проволоки.

Сетчатый фильтр - перфорированная труба с опорной латунной проволокой диаметром 2,5 - 3 мм, поверх которой закрепляют сетку. Опорную проволоку навивают на трубку по спирали через 15 - 30 мм виток от витка. Все крепят отдельными точками чеканкой. Сетка из красной меди бывает с отверстиями от 0,10 до 0,50 мм, ходовой размер - 0,25 мм. Отверстия должны быть в 2 раза меньше диаметра песчинок.

Гравийные фильтры различают двух типов. Первый применяют в скважинах без обсадных труб - просто засыпают гравий в скважину после ее устройства.

Второй тип гравийного засыпного фильтра более трудоемок по устройству. Для его образования необходимо, чтобы диаметр каркаса фильтра был меньше диаметра обсадной трубы. Это позволяет в затрубное пространство между ними засыпать сверху гравий и песок, которые и составляют тело фильтра. После засыпки фильтрового материала обсадная труба поднимается вверх, и окружающий скважину естественный грунт водоносного пласта прижимает гравийный фильтр к каркасу. Зерно гравия берут в 10 -12 раз крупнее диаметра водоносного песка. Вместо засыпки нередко применяют кожуховые или корзинчатые гравийные фильтры, которые представляют собой кольцевые сетки-корзины с заранее насыпанным в них гравием. Кроме этого, для фильтров скважин все больше применяют новые фильтрующие материалы: полимерные, стекловолокнистые, из пористой керамики, пористого бетона и т. д.

Диаметр фильтров берут таким, чтобы они могли свободно опускаться в обсадную трубу или пробуренную скважину без обсадной трубы.

Бурение скважины

При штанговом ударно-вращательном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм ведут работу с треногой. Работу могут выполнять три-четыре человека.

Техника бурения состоит в том, что прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, вынимают или извлекают колонну с инструментом при помощи лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м. В процессе бурения через каждые 500 - 700 мм углубления инструмента в породу его извлекают для очистки. Таким образом бурят скважину до конца и, если требуется, ставят обсадные трубы.

При бурении штангу с инструментом или обсадную трубу направляют в скважину строго вертикально. Первую стадию бурения называют забуриванием. При этом обычно двое вращают бур, а третий проверяет веском его вертикальность.

В устойчивой породе скважину можно пробурить на всю глубину без обсадки или на всю длину обсадной трубы.

В неустойчивых породах сначала пробуривают начальную скважину глубиной 1 м или больше (это лучше), опускают туда обсадную трубу с башмаком, завертывая или забивая ее. Для завертывания на трубе крепят хомут на высоте 1 - 1,5 м от поверхности земли. Бурение выполняют небольшими толчками, вращая трубу или бур по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает скважину, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то ее сначала вращают против часовой стрелки, затем по ее ходу. По мере заполнения скважины породой прекращается осадка трубы. Скважину приходится очищать от породы желонкой.

В дальнейшем буровым инструментом работают внутри обсадных труб, чередуя операции; сначала бурят, затем извлекают инструмент, очищают его от породы, потом вставляют в трубу, бурят, извлекают, очищают от породы и т. д.

До забуривания на штанге делают отметку мелом на высоте 500 - 700 мм от настила. Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. Затем инструмент вынимают со штангой из скважины, очищают от породы, вставляют обратно в скважину, делают отметку мелом, и процесс повторяют. По мере углубления инструмента в породу хомут переставляют так, чтобы он был от настила на высоте 1 - 1,5 м. Наращивают штанги по мере необходимости.

Работу в обсадных трубах ведут, пока они не войдут в нижележащие водоупорные породы.

В зависимости от породы приходится частично или полностью извлекать из скважины стальные обсадные трубы, особенно после установки фильтра и его обнажения. До установки фильтра забой хорошо очищают желонкой. Измеряют глубину скважины от настила до забоя. Фильтр опускают на колонне штанг или водоподъемных труб. Обнажают его на общую высоту отстойника фильтра, поднимая обсадные трубы. Фильтр должен опускаться свободно, без вращения. Поскольку фильтр, и особенно башмак обсадной колонны, уже трубы, то между фильтром и башмаком остается пространство, которое рекомендуется заполнять однородным чистым крупным песком или мелким гравием. По ходу засыпки обсадные трубы поднимают на высоту фильтра. Засыпка дополнительно фильтрует воду.