трубчасті колодязі
До атегорія: Колодязі
трубчасті колодязі
Трубчастий колодязь, як правило, будується тоді, коли з-за особливої структури грунту неможливо влаштувати звичайний колодязь (наприклад, через наявність в грунті валуни-галечникових грунтів, злежалих з глиною і суглинком і є перепоною для водоносних шарів).
Трубчастий колодязь складається з водопідйомною труби, фільтра, розташованого в нижній частині труби, і наземного крана або насоса. Такий тип колодязя використовується при глибині водоносного горизонту понад 10 м і за відсутності над ним кам'янистих утворень. Вода в трубчастих колодязях найчистіша, тому що вона добре очищається, проходячи через кілька шарів грунту. Крім того, вода в такому колодязі ніколи не застоюється через невеликого обсягу водоприймальної частини.
Свердловину для колодязя можна виконати буровим (за допомогою бура) або ударним способом. При ударному способі труба з інструментом з силою опускається в грунт, кам'янисті породи при цьому руйнуються і видаляються з свердловини.
Для того щоб вибрати той чи інший спосіб, необхідно визначити характер грунту даної місцевості. Тому попередньо перед початком робіт треба пробурити кілька свердловин.
Для отримання підземної води найчастіше влаштовують трубчасті (бурові) колодязі. При великій глибині залягання підземних вод пристрій трубчастих колодязів є єдино можливим рішенням.
Трубчастий колодязь є пробурену в землі свердловину, закріплену сталевими, так званими обсадними, трубами.
У твердих скельних породах стінки свердловини труби не закріплюють.
При великій глибині свердловини діаметр її неоднаковий по всій глибині, а зменшується ступенями зі збільшенням глибини, тобто колодязь має телескопічний вид. При влаштуванні такого колодязя спочатку пробуривают свердловину на глибину hi, опускаючи в неї колону обсадних труб діаметром d1. Потім пробуривают свердловину меншого діаметру на глибину h1, опускаючи в неї колону труб діаметром d2 і т. Д. Після закінчення буріння колони труб перерізають труборізом і витягають верхні частини колон наверх. Кільцеві проміжки довжиною 3 5 м між стінками труб в місці зміни діаметру свердловини «тампонируют» (заповнюють цементом) для того, щоб в свердловину не потрапляла вода з верхніх горизонтів. Верхню частину другої колони в багатьох випадках не вирізають, щоб краще захистити колодязь від забруднення поверхневими водами.
У нижній частині колодязя є фільтр, через який вода надходить в колодязь. Якщо водоносний шар складається з твердих стійких тріщинуватих порід, то фільтр не влаштовують, і вода надходить безпосередньо в свердловину.
Фільтри. Конструкції фільтра залежать від характеру порід, що складають водоносні пласти.
Наводимо опис деяких з вживаних в даний час фільтрів.
Дірчасті фільтри являють собою трубу (зазвичай сталеву, в деяких випадках з порцеляни, кераміки, пластмаси) з отворами діаметром d - 5-25 мм, розташованими в шаховому порядку на відстані 1,5-2d один від одного з таким розрахунком, щоб шпаруватість фільтра (відношення загальної площі отворів до бічної поверхні фільтра) становила до 20%. У нижній частині труби отвори не влаштовують. Тут осідають частинки породи, що потрапили всередину фільтра. Цю частину фільтра називають відстійником. Знизу відстійник закривають пробкою.
Щілинні фільтри можуть бути зроблені з пластмаси, з дерева, з азбестоцементних труб. Недоліком дерев'яних фільтрів є їх мала шпаруватість (максимум 10-15%). Шпаруватість фільтрів з пластмаси досягає 25-30%. Вони володіють великою стійкістю проти корозії.
Щілинні фільтри застосовують в крупнозернистих пісках; за умови заводського виготовлення (фільтри з дуже вузькими щілинами) вони можуть бути застосовані і в дрібнозернистих пісках.
Мал. 1. Схема трубчастого колодязя
Сітчасті фільтри влаштовують на каркасі з дірчастій труби. На каркас напоюють дріт (мідну, латунну, сталеву, оцинковану або з нержавіючої сталі) спірально або поздовжніми прутами, а на дріт напоюють сітку, сплетену з тонкого дроту - мідної, латунної або з нержавіючої сталі.
Мал. 2. Щілинні фільтри 1 - робоча частина фільтра; 2 - сталева сполучна муфта; 3 - сталевий з'єднувальний ніпель; 4 ланки фільтрів; 5 - муфта із внутрішнім нарізкою; 6 - обручі
Мал. 3. Сітчастий фільтр
Застосування сітчастих фільтрів широко поширене, хоча вони мають істотний недолік, що полягає в тому, що вони під впливом електрохімічних процесів, що виникають внаслідок утворення гальванічної пари між стінкою труби і сіткою (т. Е. Між різними металами), можуть швидко руйнуватися і заростати. В результаті заростання швидко падає пропускна здатність фільтра.
Дротові фільтри влаштовують також на каркасі з дірчастій труби, але замість сітки на трубу навивають спірально обмотку з дроту товщиною 2-3 мм з прозора
між витками від 0,5 до 5 мм в залежності від крупності породи водоносного пласта.
Спіральну дріт можна навивати також на поздовжні прути, припаяні по утворюючим труби. В цьому випадку витки спірального дроту примикають впритул Один до одного. Дротові фільтри, так само як і сітчасті, швидко руйнуються внаслідок електрохімічної корозії.
Зазначеного недоліку не мають гравійні фільтри різних конструкцій. Ці конструкції можна поділити на два основних види: обсипні і так звані корзинчаті. Обсипні фільтри влаштовують шляхом засипання відсортованого гравію в кільцевий простір між обсадної трубою і перфорованої трубою каркаса фільтра. Після засипки гравію обсадних труб виймають. Для кращої роботи гравійного фільтра обсипання можна робити в два або три шари різної крупності (зменшується в напрямку від колодязя). Для цього опускають кілька концентричних колон обсадних труб.
Гравійний фільтр можна також влаштувати шляхом відкачування піску, що становить водоносний шар, з простору за стінками дірчастій труби і подальшого заповнення гравієм утворилася каверни.
Гравійно-дротяний фільтр конструкції Ф. С. Бояринцева являє собою каркас із дірчастій труби, на яку напаяні поздовжні дроту (ребра) діаметром 3-4 мм, а по ним спіральна обмотка з дроту діаметром 0,8-2 мм. У нижній частині каркаса є відстійник висотою 0,5-1,5 м. При агресивних водах застосовується дріт з нержавіючої сталі. Фільтр обсипають гравієм або крупним піском, яким заповнюється простір між фільтром і обсадної трубою.
В. М. Гаврилко (ВОДГЕО) запропонований гравійний каркасно-стрижневий фільтр рис. 4). У цьому фільтрі опорний каркас Влаштовується не з труб, а з сталевих стрижні, закріплених в опорних поясах.
Мал. 4. Каркасно-стрижневий фільтр (без дротяної обмотки) 1 - муфта; 2 - з'єднувальні патрубки; 3 - металеві стрижні діаметром 14 мм; 4 - опорні пояси з фланців або кілець; 5 - кільця-насадки; 6 - шви зварювання; 7 - різьблення на з'єднувальних патрубках
Мал. 5. Водопідйомне встаткування трубчастого колодязя а - при обладнанні вертикальним насосом: б - те ж, повітряним водопідйомників; в