Нина Лапшина - Колодцы. Устройство и обслуживание
Конструктивно фильтры могут быть устроены по-разному, но самодеятельные бурильщики, как правило, используют простой сетчатый фильтр.
Ассортимент проволочных фильтровальных сеток достаточно широк. Они различаются по следующим параметрам:
• формой ячеек в свету, которые бывают квадратными, прямоугольными, нулевыми;
• размером ячеек. Для буровых колодцев более всего подходят сетки с мельчайшими и мелкими ячейками (площадь ячеек – 0,025–0,25 мм2 и 0,25–1 мм2 соответственно);
• переплетением проволок, которое бывает полотняным и саржевым;
• материалом. Сетки изготавливают из меди, никеля, латуни, стали и др.
Чтобы правильно подобрать сетку, необходимо иметь представление о зернистости водоносного пласта. Чаще всего выбирают сетку с нулевыми ячейками, так как фильтры с ними менее подвержены засорению. При самостоятельном изготовлении сетчатого фильтра перфорированную часть трубы обматывают проволокой, выдерживая расстояние между витками 1,5–2 мм. Проволока приподнимает сетку над трубой и таким образом пропускная способность фильтра возрастает. Концы проволоки приваривают или припаивают, прихватить ее надо и посередине.
Поверх проволоки на трубу надевают сетку, используя тот же способ крепления, что и для проволоки. При этом сначала фиксируют один край сетки, потом ее натягивают и закрепляют с противоположного края. Чтобы сетка не оказалась меньше нужного размера, перед тем как ее отрезать, измеряют окружность трубы и делают необходимый припуск, что позволяет легко заправить ее концы. Их подгибают внутрь, вставив в загиб проволочные стержни диаметром 2,5–3 мм, благодаря чему сетка не разорвется при натягивании. Для сшивания сетки используют проволоку, а кромки (верхнюю и нижнюю) прикрепляют к трубе сваркой или пайкой.
Водоприемник, находящийся ниже фильтра, должен заканчиваться глухим резервуаром, в котором будут собираться неотфильтрованные частицы.
Для установки фильтра в обсадную трубу используют штангу. Поперечные выступы, которые имеются на ее нижнем конце, должны быть заведены в штыковую муфту фильтра. После этого, фиксируя фильтр штангой, обсадную трубу приподнимают с помощью лебедки или домкрата (профессионалы называют это обнажением фильтра), штангу, повернув, извлекают из штыковой муфты и поднимают на поверхность.
Частицы песка, миновавшие фильтр, либо будут удалены при откачивании воды, либо попадут в отстойник, где на них осядут более крупные фракции, которые превратятся в естественный фильтр. Поэтому даже нежелательно, чтобы фильтр задерживал абсолютно все.
Помимо сетчатого фильтра, трубчатый колодец (если его диаметр позволяет) можно оснастить фильтром из крупнопористого бетона. Он имеет вид трубчатых блоков длиной 200–400 мм при толщине стенки 30–35 мм, которые вставляют в окна трубчатого каркаса, закрепив по торцам цементным раствором. Примерно через 24 ч фильтр опускают в скважину.
Распространены и другие конструкции фильтров для трубчатого колодца, например дырчатый без сетки, гравийный, щелевой.
Технология бурения скважины
Для обеспечения дома и участка водой устраивают буровой колодец, называемый в обиходе скважиной. С этой целью можно привлечь фирмы, которые специализируются на таких работах и которые с применением соответствующего оборудования выполнят скважину необходимой глубины. Однако при близком водоносном горизонте это можно сделать и своими силами.
Итак, скважину трубчатого колодца выполняют двумя способами – ударно-канатным и ударно-вращательным (его разновидностями являются шнековое и роторное бурение). Выбор того ли иного из них определяется породами, которые надо будет пройти в процессе бурения.
По характеристике способов бурения и описанию инструментов и приспособлений, необходимых для этого, можно было понять, как именно все это происходит. Поэтому здесь суть технологии разных способов представим в виде короткого обзора.
Суть ударно-канатного способа – это разрушение горных пород в скважине путем ударного воздействия, которое оказывает буровой инструмент, сброшенный сверху. Рабочий инструмент похож на плотничье долото. Это плоская болванка (стакан, снаряд), нижняя кромка которой заострена. Сверху на нее надевают тяжелую ударную штангу, удерживаемую на канате. При опускании ее в забой она ударяет по стакану, при этом постоянно поворачиваясь вокруг собственной оси и описывая небольшой угол, благодаря чему скважина приобретает круглую форму.
В процессе бурения в скважину время от времени подливают воду, которая выполняет двоякую функцию: во-первых, охлаждает долото, во-вторых, образует шлам (это частицы разрушенной породы, смешанной с водой), который извлекают на поверхность, используя желонку. При бурении рыхлых грунтов (песчаных или гравелистых), которые осыпаются и заваливают скважину, проходку выполняют внутри установленных обсадных труб.
Осуществление ударно-канатного способа выполнения скважины невозможно без вышки или треноги. Ее сваривают из труб диаметром примерно 100 мм, если есть сварочный аппарат и бурильщик обладает навыком его использования.
Однако треногу можно устроить из подручного материала, которым чаще бывает дерево. Для этого потребуются три бревна диаметром 150–200 мм и длиной 4–5 м. В них просверливают сквозные отверстия, нанизывают на тонкую трубу (шкворень), которую фиксируют, чтобы ноги не разъезжались.
Для того чтобы полностью поднимать снаряд над поверхностью земли, тренога должна быть выше длины забивного инструмента.
В верхней части треноги устанавливают блок (или лебедку), через который перебрасывают трос. Проще всего поднимать забивной стакан посредством троса и ворота (и в этом случае возможно применение лебедки). Для последнего берут отесанное бревно, с торцов забивают трубу или стальной прут, которые будут играть роль металлической оси. Чтобы она легче вошла в бревно, в нем предварительно просверливают отверстие небольшого диаметра (меньше, чем диаметр прута). Для удобства вращения ворота с одной из сторон к оси приваривают ручку. Чтобы предупредить проворачивание оси внутри бревна, концы оси оснащают ушами.
Ворот устанавливают между ногами треноги, к нему прикрепляют один конец троса, а второй – к забивному стакану. При вращении ворота трос, наматываясь на него, поднимает снаряд.
Прежде чем начать бурение, выкапывают шурф – яму со сторонами 1,5 × 1,5 м и глубиной примерно 2 м. Он не позволит верхнему слою почвы осыпаться в скважину. Дополнительно его обшивают досками.
После всех приготовлений над местом бурения ставят треногу, поднимают стакан на высоту 1–1,5 м и сбрасывают. При ударе о дно скважины он углубляется, наполняется грунтом, в результате чего образуется полость. При этом плотный грунт не высыпается, и когда стакан набивается полностью, его извлекают, очищают через боковую щель и повторяют всю процедуру снова.
При прохождении сыпучих грунтов для его выбирания применяют желонку.
Для предотвращения осыпания грунта в проходку, одновременно с бурением устанавливают обсадные трубы (в отсутствие того и другого обсадные трубы можно монтировать по окончании бурения). Для этого на трубе, опущенной в скважину, устанавливают деревянный хомут, 2 человека, взяв его за концы, толчкообразно вращают трубу по часовой стрелке. Башмак на ее конце обрезает стенки забоя, и обсадная труба постепенно заглубляется. Когда такого порядка оказывается недостаточно и труба прекращает опускаться, сначала толчком ее поворачивают против часовой стрелки, потом – по часовой стрелке. При этом (повторимся) важно, чтобы обсадные трубы занимали строго вертикальное положение, что контролируется отвесом, прикладываемым с разных сторон. Чтобы удобнее было опускать рабочий инструмент в скважину, первую трубу надо забить максимально глубоко.
Если проходку ведут в каменистых грунтах, то забивной стакан заменяют долотом, который дробит породу до состояния крошки, ее извлекают посредством желонки.
По достижении необходимой глубины бурение приостанавливают, приступают к обустройству скважины, опусканию фильтра и т. д.
Основное достоинство ударно-канатного бурения состоит в том, что даже с небольшим набором инструментов (дрели, кувалды, сварочного аппарат, «болгарки») и материалов можно пробурить скважину и обеспечить себя водой.
Технология ударно-вращательного способа состоит в том, что бурение скважины проводят посредством буровой колонки, висящей на вышке (треноге) с подъемником, закрепленным над осью бурения с помощью вертлюга. Буровая колонка – это ряд буровых штаг (стандартная их длина – 3 м, однако в домашних условиях допускается снизить ее до 1,5 м), соединенных муфтами. По мере того как колонка будет погружаться в скважину, ее наращивают штангами до необходимой длины.
