Современный монтаж сантехники и канализации в доме и на участке Назарова Валентина
Бетонные колодцы могут быть самые простые, без так называемого замка. Чтобы при монтаже они не сдвигались с места, их скрепляют между собой в 4–6 местах стальными скобами. Для этого в кольцах оставляют отверстия, а концы выступающих скоб загибают или закрепляют гайками или сваркой.
В зависимости от глубины колодца кольца делают высотой 70–100 см при диаметре 80–100 см. Толщина стенок 5–9 см. Масса колец составляет до 400 кг.
Кольца армируют стальной арматурой разной толщины. Для вертикальных стержней в количестве 4–10 шт выбирается арматура диаметром 8–12 мм или более, а для горизонтальных стержней в количестве 12–15 шт арматура выбирается диаметром 6–8 мм, т. е. из нее делают проволочные кольца. Кольца располагают по окружности через 60–80 мм и обязательно скрепляют с вертикальными стержнями сваркой.
На вертикальных стержнях делают два ушка, за которые потом поднимают кольца. Поэтому эти стержни делают более длинными, чтобы их можно было бы согнуть в середине пополам, выполнить ушки и загнуть концы так называемой скобочкой.
Рис. 26. Железобетонные или бетонные кольца для устройства колодцев:
а – кольцо с поставленной арматурой; б – кольцо с отверстиями для постановки скоб и пазухой для закрытия ушек арматуры; в – кольцо с отверстиями вместо ушек; г – два кольца, скрепленные скобами; д – кольцо со скобами, поставленными впутри стенок; е – каркас для колец; ж – конструкция вкладыша для устройства пазухи в толще кольца: 1 – середина вкладыша; 2 – крайние вкладыши; 3 – шпилька для зацепления крючка; 4 – отверстие в крайнем вкладыше; 5 – деревянный щит; 6 – гвозди; з – разрез пазухи для ушек: 1 – ушко; 2 – отверстие в пазухе; и – устройство замка между кольцами: 1 – арматура; 2 – просмоленный канат; 3 – форма замка
Самое простейшее кольцо (труба) показано на рис. 26 а. Это кольцо с двумя ушками, за которые его поднимают и опускают. Пунктиром показаны вставленные арматурные стержни, концы которых загнуты скобочками. Скобочки более надежно удерживают стержни в толще бетонных стенок кольца. После установки кольца на место ушки или спиливают или срезают газовым аппаратом. Это делают для того, чтобы они не мешали плотно поставить на место следующее кольцо.
Совет
Чтобы ушки не спиливать, в кольцах устраивают пазухи с отверстиями с наружной стороны, через которые затем эти пазухи заполняют цементным раствором, тщательно уплотняют его проволокой и замазывают открытое отверстие.
Кольца можно поднимать и опускать и без устройства ушек, а с оставлением в верхней части колец отверстий диаметром 10–15 см, но так, чтобы эти отверстия перекрывались изогнутым вертикальным стержнем, образующим ушки. Эти отверстия должны быть расположены на 10–15 см ниже кромки кольца (рис. 26 в). На рис. 26 г показаны два кольца, соединенные скобами, а также форма и размеры скоб.
Иногда кольца скрепляют скобами с загнутыми в виде скобочек концами. В одном кольце эти скобы ставят во время бетонирования, а в других против этих скоб устраивают пазухи такой же формы, как и для ушек, применяя для этого вкладыш (рис. 26 д).
Для изготовления бетонных колец применяется фор ма, которую иногда называют опалубкой, в виде двух цилиндров: наружного и внутреннего. Формы изготавливают из досок толщиной 2–3 см. Диаметр формы зависит от диаметра кольца и толщины стенок железобетонных колец. Диаметр внутреннего цилиндра формы зависит от толщины стенок колец (рис. 27).
Формы, как наружная так и внутренняя, изготавливаются сборными из трех или четырех составных частей, так они легче снимаются с изготовленных колец. Доски, примыкающие к бетону, должны быть оструганы. Желательно деревянные формы обить кровельной сталью, при этом кольца получаются с более гладкими стенками, которые в последующем не требуют оштукатуривания.
Чтобы кольца легче и ровнее опускались в грунт, на первом или нижнем кольце делают уширение с наружной стороны, т. е. утолщение стенки в наружную сторону на 5–10 см и устанавливают металлические ножи. Ножи делают из угловой стали со штырями, которыми он замоноличивается в бетон.
Внимание
Можно изготовить кольцо и без стального ножа, придав ему конусообразную форму (заостренную), но тогда прочность бетона следует повысить за счет увеличения доли цемента на порцию бетона или за счет применения более высокой марки цемента.
Вместо бетонного уширения можно применить основание круглой формы в виде кольца из толстой древесины со стальным ножом. Толщина кольца при этом должна быть не менее 10 см.
При слабом грунте возможно произвольное опускание бетонной шахты, поэтому дойдя до водоносного слоя и опустившись в него на нужную глубину, рекомендуется сначала удалить грунт с какой-то небольшой части кольца, а затем подложить под него железобетонную плиту. После этого последовательно укладывают такие плиты полностью под все кольцо. Это препятствует погружению бетонной шахты в грунт.
Рис. 27. Изготовление деревянной формы для устройства колец:
а – наружная часть формы; б – внутренняя часть формы; в – форма в сборе: 1 – пространство для бетона, равное толщине стенок; г – форма из трех частей в сборе: 1 – наружная форма; 2 – внутренняя форма; 3 – арматура; 4 – доски, вставляемые между формами, чтобы они не могли сдвинуться в сторону; д – устройство замка в нижней части кольца: 1 – кольцо из арматурной стали; 2 – обмазка глиной; е – монтаж (сборка) формы на деревянном щите: 1 – щит; 2 – гвозди; 3 – наружная сторона кольца; 4 – кольцо из арматурной стали; 5 – каркас (арматура); 6 – вкладыши под ушки; ж – кольцо с замком
Монтаж колодцев из литого железобетона в принципе не отличается от сборки колодцев из отдельных колец.
В первую очередь на выбранном для колодца месте устанавливают массивное металлическое и деревянное основание с закрепленными на нем ножами из стального уголка, жестко закрепленного к основанию. Ширина основания должна быть на 5–10 см больше толщины стенки литьевого кольца.
На основании устанавливают форму (опалуб ку) внешней и внутренней цилиндрических поверхностей. Арматуру устанавливают строго в середине толщины стенок. Поэтому необходимо держать каркас из арматуры в одном строго вертикальном положении, закрепив его в этом положении, поставив между ним и стенками опалубки доски, которые по мере бетонирования поднимаются вверх. Доски вынимают только после надежного закрепления каркаса. И после этого бетонирование выполняют без досок.
Бетонную смесь готовят на деревянном щите или в корыте. Сначала смесь приготовляют сухой и много раз перемешивают для получения однородной массы. Затем смесь разравнивают и поливают водой для получения бетонной массы нужной пластичности или густоты. И снова массу многократно перемешивают и только после этого укладывают слоем толщиной не более 10 см в пространство между опалубкой, тщательно уплотняют ее стальным штырем. Уложив первый слой и тщательно его уплотнив, приподнимают на 15–20 см вставленные бруски, а оставшиеся под ними места заполняют бетоном и уплотняют. Таким образом постепенно заполняют всю форму, и тщательно уплотняют бетонную массу.
Совет
Чем лучше уплотняется бетон, тем прочнее получается железобетонная стенка. Время затвердения бетона зависит от многих факторов, но обычно в течении 5–7 суток бетонная масса надежно схватывается и по истечении указанного срока допускается демонтаж опалубки. Рекомендуется выдержать бетон после снятия опалубки еще в течении 3–4 дней, обильно поливая его водой 3–4 раза в день. От этого бетон приобретает повышенную прочность.
Если внутренняя поверхность кольца шероховатая, то ее очищают от смазки, промывают водой и покрывают тонким слоем цементного раствора состава 1:1, разравнивая его полутерком и по мере схватывания затирают матерчатым тампоном. Вместо затирки такую штукатурку лучше всего загладить или зажелезнить. Железненая поверхность гораздо глаже затертой. После такой обработки внутренней поверхности кольца из-под него производят выборку грунта и аккуратно опускают на всю его высоту.
Внимание
Во время выборки грунта следует контролировать вертикальность стенки кольца, не допуская отклонения от вертикали, ибо это приведет в дальнейшем к плачевным последствиям: шахта колодца может отклониться от вертикали.
В дальнейшем устанавливают и закрепляют опалубку. Наверху первого утопленного в шахте кольца монтируют арматуру, жестко закрепив ее к арматуре первого кольца и процесс заливки бетонной массой аналогичен вышеописанному.
После схватывания бетонной массы опалубку снимают, обрабатывают внутреннюю поверхность и выбирают грунт из шахты, опуская бетонную трубу на высоту второй заливки.
Этот процесс, называемый методом заливки со скользящей опалубкой, продолжается до тех пор, пока колодец не достигнет водоносного слоя.
Недостатком процесса является значительная длительность строительства колодца, так как после каждой заливки необходима выдержка времени в 8– 10 дней для схватывания и отвердения уложенной бетонной массы.
Монтаж фильтров из пористого бетона
Фильтры из пористого бетона устанавливают в окнах кирпичной, каменной или бетонной кладки, если вода поступает в колодец не через дно, а через боковые стенки.
Для этого при монтаже трубных колодцев в нижней части колодца устраивают отверстия, через которые вода будет поступать в колодец. Если вода поступает со дна колодца, то эти отверстия заделывают бетоном. Если же вода поступает через стенки в нижней части колодца, то в эти отверстия вставляют фильтры из пористого бетона. Такие отверстия называются фильтровальными окнами. Обычно их бывает от 5 до 10 штук.
Пористый бетон готовят из сульфатного портландцемента и заполнителя, который должен быть крупностью не менее 2–3 мм. Состав по весу 1:8, т. е. на одну весовую часть цемента берут 8 частей заполнителя.
Таблица 7
Крупность заполнителя для пористого бетона в зависимости от крупности заполнителя водоносного слоя
Крупность заполнителя для пористого бетона берут в зависимости от средней крупности заполнителя породы (обычно песка) водоносного горизонта (табл. 7).
При устройстве нижних колец из бетона арматуру в окнах не ставят. Фильтровальные окна обычно устраивают прямоугольной формы. Такими же должны быть и фильтры.
Для изготовления фильтров на ровном щите устанавливают опалубку соответствующих размеров, и заполняют пористым бетоном.
После схватывания и затвердения бетона в течение 4–5 суток фильтры снимают и вставляют в фильтровальные окна, закрепляя обычным цементным раствором. Поскольку коррозии фильтра не происходит, фильтр сохраняет свои свойства достаточно долгое время.
На заметку
Применение обычного портландцемента не дает нужного эффекта, потому что довольно быстро поры зарастают гидросульфоалюминатом кальция и фильтр теряет свойство фильтровать проходящую воду.
Буровые колодцы и скважины
Буровыми колодцы называют потому, что они выполняются методом бурения скважины с последующей установкой в пробуренной скважине стальных труб для откачки из водоносного горизонта воды. В нижней части трубы, находящейся в водоносном слое, должен быть установлен фильтр, необходимый для фильтрации поступающей из водоносного слоя в трубу воды.
Бурение скважины выполняют с помощью бура или специального бурового инструмента. Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр и массу. Применяют его для бурения различных пород путем вращения или долбления, т. е. нанесения по породе сильных ударов инструментом, насаженным на штангу.
Все виды бурового инструмента имеют коническую резьбу, с помощью которой инструмент ввертывается на штангу. Буровой инструмент изготавливается из высококачественных сортов стали и подвергается термической обработке.
Буровые ложки применяют для бурения скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых, влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием, суглинках и песчанистых глинах.
Ложки изготавливают из листовой стали или стальных труб с обязательной термообработкой. Корпуса ложек изготавливают диаметром 70, 102, 140, 198 мм и длиной 700–750 мм. Эти ложки предназначены для обсадных труб с внутренним диаметром 78, 115, 155 и 205 мм. В основном используют ложки с лезвием и змеевиком. При работе ложки с лезвием и двумя заостренными резцами требуется нажим определенной силы, чтобы она врезалась в породу и срезала ее. Ложка со змеевиком на конце облегчает бурение, так как нажимать на нее во время работы почти не требуется, поскольку змеевик ввертывается в грунт и тянет за собой ложку.
Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Он состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали принимают, как правило, равным диаметру змеевика. Изготавливают из полосовой стали нужной марки и вязкости. Закаливают змеевик на высоту спирали. Перекаленный металл непригоден, так как при бурении он может сломаться и удалить его из скважины практически невозможно.
Совет
Змеевик должен быть цельнокованым, сварные змеевики не допускаются, так как по месту сварки может произойти излом. Змеевики бывают диаметром 70, 104, 140 мм, длиной соответственно 650, 700, 820 мм.
Долота применяют для ударного бурения. Они подразделяются на зубильные, пирамидальные, плоские, крестовые и др. Долота состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижняя кромка является режущей поверхностью. Выковывают долота из цельного куска стали с последующим закаливанием. Во время работы для округления ствола скважины долото после каждого удара поворачивают на угол 15–20°. Зубильное долото имеет нижнее основание размером 45, 60, 75, 85 мм, длину лезвия 258, 260, 290 мм.
Желонки бывают простые и поршневые. Желонки служат для извлечения из скважины пробуренной ударным способом породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонки изготовляют из трубы длиной 2–3 м. Вверху имеется резьба для крепления к штанге или серьга для крепления к канату, внизу – стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4–8 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.
Рис. 28. Оборудование для бурения скважин:
а – оборудование для бурения скважины; б – поворотный хомут: 1 – водоносный слой; 2 – змеевик; 3 – буровая колонка; 4 – ворот; 5 – тренога; 6 – стяжная шпилька; 7 – блок; 8 – вертлюг; 9 – вороток; 10 – оголовок; 11 – деревянный щит; 12 – башмак зубчатый; 13 – хомут деревянный; 14 – муфта ударная; 15 – стяжная шпилька; 16 – обсадная труба
Желонки бывают с наружным диаметром корпуса 89, 95, 127, 168, 219 мм и соответственно массой 25, 30, 47, 64, 96 кг. Они предназначены для работы в обсадных трубах с внутренним диаметром 104, 115, 155, 205, 225 мм.
Простая желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. Диск крепится шарнирно с одной стороны к своему седлу с отверстием, на которое он опускается. Если клапаном служит шарик, то он перекрывается ограничителем, не позволяющим уйти ему вместе с породой. При ударе о породу желонка внедряется в породу, она при этом поднимает клапан, при обратном движении тяжесть и давление породы закрывает клапан: желонка заполняется породой. Поднятая наверх желонка с породой освобождается от нее путем опрокидывания желонки.
Поршневая желонка в изготовлении сложнее, но она дает замечательные результаты при работе в разжиженных водой породах. При этом поршень устанавливается внутри желонки и управляется с помощью штанги.
Указанная выше длина бурового инструмента необходима потому, что в процессе работы бурение чередуется с извлечением инструмента из скважины, очисткой его от породы, обратной вставкой его в скважину, после чего цикл работы повторяется.
Выемка инструмента отнимает очень много времени. При коротком инструменте производительность труда сильно падает. Но сверхдлинный инструмент также малопригоден, поскольку заполненный породой окажется очень тяжелым и потребует больших усилий для выемки его из скважины.
На заметку
В процессе бурения рыхлые грунты обваливаются и засоряют скважину. Чтобы избежать этого, в пробуриваемую скважину вставляют обсадную трубу. Диаметр обсадной трубы должен быть таким, чтобы в нее свободно входил буровой инструмент. По мере бурения скважины обсадная труба опускается. При поворачивании обсадной трубы ее нагружают балластом, с тем чтобы осадить обсадную трубу в грунт. Обсадные трубы по мере бурения удлиняют путем наращивания с помощью резьбовых соединений. Поэтому, чтобы избежать развинчивания обсадных труб в скважине, вращать обсадные трубы как при их спуске в скважину, так и при подъеме, нужно только в одну сторону (в сторону завинчивания).
Буровая скважина должна быть строго вертикальной. В силу этого и бур должен находиться строго в вертикальном положении.
Для этого необходимо выполнить следующее:
1. Перед бурением кладут и прочно крепят к земле толстую доску с отверстием, соответствующим диаметру обсадной трубы. Доску крепят к земле с помощью длинных прочных кольев.
2. Над доской устанавливают треногу из толстых жердей или бревен с прикрепленным к ее вершине блоком (рис. 28).
3. Бур устанавливают в отверстие в доске, выравнивают по отвесу и делают забур в грунт на длину применяемого инструмента. Затем бур вынимают из скважины, очищают от вынутого грунта. В образовавшуюся скважину вставляют обсадную трубу и ввинчивают ее в грунт путем вращения под балластом. Затем внутрь обсадной трубы вставляют бур, который подвешивают на канате, перекинутом через блок треноги.
4. Бур вращают с помощью рычага или ключа и тем самым углубляются в грунт на длину применяемого бурового инструмента.
5. Бурение продолжают до тех пор, пока бур не дойдет до водоносного слоя. По мере углубления бура в грунт обсадную трубу и стержень бура наращивают новыми звеньями с помощью муфт с резьбой. Плотные и каменистые грунты разрабатываются ударным способом с помощью зубильных долот.
Внимание
Для нормальной работы скважины следует правильно установить в ней фильтр. Фильтры обязательно должны быть в буровых колодцах и служат для фильтрации воды, поступающей к насосу. В такой воде нет мельчайших песчинок и мути. Это в первую очередь повышает качество воды, во вторую очередь удлиняет срок службы насосов, перекачивающих воду из скважины.
Наибольшее распространение получили следующие конструкции фильтров:
• дырчатый фильтр без сетки – это стальная перфорированная труба с просверленными в шахматном порядке круглыми отверстиями диаметром 1–20 мм. Число отверстий должно быть таким, чтобы их общая площадь составляла примерно 20–25 % общей поверхности трубы. Такой фильтр устанавливают в водоприемной части скважины в неустойчивых скальных породах или крупноблочных рыхлых породах;
• стальной щелевой фильтр представляет собой стальную трубу, на которой в шахматном порядке фрезеруют узкие прямоугольные щели размером 1,5–325–100 мм;
• для улучшения фильтрации перфорированные дырчатые или щелевые фильтры обматывают сверху проволокой. При этом на поверхности трубы по ее длине приваривают через 20–30 мм стальную проволоку диаметром 3–4 мм. Затем вплотную друг к другу навивают стальную оцинкованную или медную проволоку диаметром 1,5–2 мм на всю длину перфорированной трубы;
• широко применяются сетчатые фильтры для улавливания песков и взвесей в воде. Сетка, применяемая для сетчатых фильтров, изготавливается из медной или латунной проволоки и имеет отверстия диаметром от 0,1 до 0,5 мм. Чем меньше отверстия сетки, тем чище получается отфильтрованная вода. На перфорированную трубу вначале наматывается опорная проволока диаметром 2,5–3 мм с шагом навивки 15–30 мм. Опорная проволока приваривается или припаивается к трубе во многих местах. Сетку закрепляют сверху опорной проволоки и припаивают к ней по всей длине. Этим добиваются необходимой прочности закрепления сетки на перфорированной трубе;
• гравийные фильтры бывают нескольких типов. Самый простой: гравий засыпают в скважину после ее устройства. Но сначала в скважину опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. Его зерна должны быть в 10–20 раз крупнее диаметра песчинок водоносного слоя. Фильтр закрепляют на конце водоподъемной трубы и опускают в заранее пробуренную и предварительно очищенную скважину. Опустив фильтр, его обнажают, поднимая обсадные трубы на высоту фильтра.
Рис. 29. Фильтры:
а – фильтр с проволочной обмоткой: 1 – труба; 2 – проволочная обмотка; 3 – стальные прутки (опорная проволока); 4 – отверстия; б – фильтр сетчатый: 1 – наконечник; 2 – труба; 3 – сетка; 4 – проволочная обмотка; 5 – отверстия – перфорация; в – фильтр гравийный: 1 – сетка; 2 – гравий
После пробного откачивания воды из скважины и получения удовлетворительной степени фильтрации обсадные трубы можно вытащить из скважины, а скважину передать в эксплуатацию.
В сравнении с шахтными колодцами буровые колодцы обладают рядом преимуществ:
• буровые колодцы гигиеничнее других, так как вода попадает в них не сразу, а предварительно очистившись, пройдя через различные слои почвы и фильтр тонкой очистки, смонтированный на конце водоподъемных труб;
• буровые колодцы менее трудоемки в строительстве. Пробурить скважину глубиной до 30 м, смонтировать водоподъемник трубы с фильтром и сдать в эксплуатацию возможно за 1–2 дня. На устройство шахтного колодца такой глубины требуется 30–60 дней. Буровые колодцы дешевле шахтных.
Водоподъемные насосы
Для подъема воды из колодцев применяются вороты различных конструкций, ручные или механические насосы. Но чаще используют так называемые журавли.
Подъем воды из скважины или шахтного колодца осуществляется насосами, которые подразделяются на ручные и механические. Ручные насосы, как правило, бывают двух типов: штанговые и поршневые.
Рис. 30. Штанговый насос:
1 – цилиндр; 2 – колонна водоподъемных труб; 3 – штанга; 4 – хомут стальной; 5 – сальник; 6 – шток; 7 – балансир; 8 – поршень; 9 – поршневой клапан; 10 – всасывающий клапан (обратный)
Если высота подъема воды более 7 метров, применяют штанговые насосы. При меньшей высоте подъема воды целесообразнее применять поршневые насосы.
• Штанговый насос состоит из колонны водоподъемных труб 2, насосного цилиндра 1, закрепленного на конце водоподъемных труб, комплекта штанг 3, на котором шарнирно закреплен поршень 8, и наземного ручного приводного механизма, состоящего из штока 6 и балансира 7 (рис. 30).
Рис. 31. Поршневой насос:
1 – фильтр; 2 – колонна водоподъемных труб; 3 – отвод; 4 – обратный клапан; 5 – дисковый клапан; 6 – цилиндр насоса; 7 – поршень насоса; 8 – клапан поршневой; 9 – шток поршня; 10 – водоприемный резервуар; 11 – балансир
Насосный цилиндр 1 опускается в скважину на колонне водоподъемных труб 2, которые закрепляют на конце обсадных труб с помощью специального хомута 4.
В воду насосный цилиндр погружается ниже постоянного уровня воды. Это необходимо для того, чтобы нижний всасывающий дисковой или шариковый клапан 10 не мог выступить из-под воды во время откачки. На верхнем конце водоподъемных труб крепится сальник 5.
Опустив насосный цилиндр на требуемую глубину, на штангах 3 опускается поршень 8 с таким расчетом, чтобы он не доходил до нижнего клапана цилиндра на 50–60 мм. Верхний конец штанги прикрепляют к штоку 6, проходящему через сальник 5 и связанному шарнирно с балансиром 7.
Поршень 8 имеет в середине проточку, в которой устанавливают клапан 9. На наружной поверхности поршня крепится кожаная или резиновая уплотнительная муфта. При движении поршня вниз закрывается клапан 10 и открывается клапан 9. Вода поступает в пространство над поршнем. Когда поршень движется вверх, он поднимает всю находящуюся над ним воду, а в пространство под поршнем из-за разрежения воздуха будет поступать вода из скважины. В это время поршневой клапан 9 закрыт, а всасывающий клапан 10 открыт. Таким образом происходит перекачивание воды из скважины или колодца.
• Поршневой насос по конструкции аналогичен штанговому насосу, но имеет некоторое отличие (рис. 31).
На заметку
Основное условие работы поршневого насоса – это неглубокое (не более 7–10 м) залегание водоносного слоя или высокий уровень грунтовых вод.
Поршневой насос устанавливают на верхнем конце водоподъемных труб на уровне 70–100 см от уровня земли. Поршневой насос состоит из цилиндра 6, внутри которого перемещается поршень 7. В поршень вмонтирован поршневой клапан 8, а в днище цилиндра устанавливается дисковой клапан 5.
При движении поршня вниз дисковой клапан 5 закрывается и вода из-под поршня поступает через открытый поршневой клапан 8 в освобождающееся пространство над поршнем.
При движении поршня вверх поршневой клапан 8 закрывается и водяной столб над поршнем поднимается в водоприемный резервуар 10.
Под поршнем в это время создается разрежение. За счет этого разрежения клапан 5 открывается и вода поднимается впространство под поршень. Для возвратно-поступательного движения поршня служит шток 9, шарнирно соединенный с балансиром 11. Для осуществления механической перекачки воды из скважины устанавливают обратный клапан 4 для того, чтобы совместить работу электронасоса и поршневого насоса.
Для перекачки воды из колодцев и скважин применяются электромеханические насосы, которые в зависи мости от принципа действия подразделяются на центробежные, шестеренчатые и электромагнитные (вибраци онные).
• Электрический центробежный насос состоит из двух основных частей: электродвигателя и лопастного центробежного насоса. Рабочее колесо вместе с лопастями заключено в корпус, выполненный в виде улитки. К приемному и нагнетательному отверстиям корпуса присоединяются всасывающий и напорный трубопроводы. Рабочее колесо с лопастями соединяется с валом электродвигателя. Вода, заполняющая насос, при вращении рабочего колеса под действием центробежной силы выбрасывается из корпуса в напорный трубопровод. Во время вращения рабочего колеса во всасывающем патрубке насоса создается разрежение, за счет которого вода непрерывно поступает во всасывающий трубопровод. Насосы центробежного типа могут работать только в том случае, если рабочее колесо, а, следовательно, и всасывающий трубопровод заполнены водой. Поэтому, чтобы удерживать воду внутри насоса при его остановке, на конце всасывающего трубопровода должно быть установлено приемное устройство с обратным клапаном.
Внимание
Если насос запускают в работу впервые после монтажа или ремонта, то в его корпус предварительно заливают воду, обращая внимание на то, чтобы не образовывались воздушные пробки.
Работа насоса характеризуется производительностью и напором. Насос следует подбирать с таким расчетом, чтобы его производительность соответствовала часовому расходу воды в системе водоснабжения, а напор был достаточен для подъема воды на требуемую высоту и преодоления сопротивлений трубопроводов и арматуры.
В табл. 8 приведены технические характеристики центробежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф, а в табл. 9 – малогабаритных бытовых центробежных электрона сосов.
Таблица 8
Технические характеристики центробежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф
Недостаток центробежных насосов – необходимость предварительной заливки водой. Этого недостатка лишены шестеренчатые насосы, которые не требуют заливки водой. Шестеренчатые насосы менее производительны и менее надежны, чем центробежные насосы.
Широкое распространение получили объемно– инерционные насосы с электромагнитным вибрационным двигателем. Принцип их действия основан на использовании электромагнитных колебаний, передаваемых клапану-плавнику. При сравнительно небольшой потребляемой мощности (250 Вт) и малой массе производительность таких насосов достигает 1,5 м3/час при максимальном напоре 40 м.
Таблица 9
Технические характеристики бытовых электронасосов
• Электромагнитные насосы не имеют трущихся поверхностей, вращающихся деталей и не требуют смазки. Характеристики вибрационных электронасосов приведены в табл. 10.
• Электромагнитные (вибрационные) насосы предназначены для подъема воды из колодцев и трубчатых скважин при их непосредственном погружении в воду без предварительной заливки водой. Питаются насосы от однофазной сети переменного тока при длительном режиме работы.
Совет
При наличии водозабора из колодца или скважины с насосной установкой целесообразно применять систему водоснабжения с водонапорным баком. Как правило, водонапорный бак оборудуется автоматикой для включения и выключения электронасоса.
Таблица 10
Технические характеристики электромагнитных (вибрационных) насосов
Объем бака принимают равным 20–25 % суточного водопотребления жилого дома и для средней семьи из 4-х человек – составляет около 150–200 литров. В качестве бака удобно использовать металлическую бочку и устанавливать ее нужно в наиболее высоком месте дома, чаще всего на чердачном перекрытии. Для того, чтобы вода не замерзала в холодное зимнее время, водонапорный бак необходимо тщательно теплоизолировать. Водонапорный бак целесообразно изготавливать из нержавеющего материала или тщательно обработать изнутри антикоррозийным покрытием. Бак оборудуют системой подающих, отводящих, переливных и спускных трубопроводов.
Рис. 32. Установка электронасоса «Малыш»:
а – в колодце; б – в обсадной трубе: 1 – насос; 2 – связка провода со шлангом; 3 – подвеска капроновая; 4 – пружинная подвеска из резины; 5 – провод; 6 – шланг; 7 – перекладина; 8 – вилка; 9 – кольцо; 10 – труба обсадная
Но не всегда возможна установка водонапорных баков, потому существует второй вариант водоснабжения жилых домов – это применение гидропневматических установок.
• Гидравлические установки имеют определенные преимущества по сравнению с водонапорными баками, так как они могут размещаться на любом этаже здания, в подвалах, колодцах и т. д. Однако для их надежной работы требуется бесперебойное электроснабжение.
Установка состоит из следующих основных элементов: электронасоса, гидропневматического бака, блока управления и обвязки с арматурой.
Основной элемент установки – гидропневматический бак. Он состоит из двух элиптических днищ с обработкой, между которыми установлена резиновая диафрагма, разделяющая бак на воздушную (верхнюю) и жидкостную (нижнюю) камеры. Установка автоматизирована; насос включается и выключается в зависимости от давления воды в системе.
Ворот – это приспособление для подъема воды из колодца, которое состоит из отрезка древесины цилиндрической формы, закрепленной на оси. Ось вращается в подшипниках, закрепленных в стойках, ручками, расположенными с одной или двух сторон бревна.
Рис. 33. Водонапорный бак:
1 – подкладочные бруски; 2 – расходная труба; 3 – подающая труба; 4 – вентиль; 5 – бак; 6 – крышка; 7 – поплавковый клапан; 8 – поддон; 9 – переливная труба; 10 – спускная труба; 11 – грязевая труба; 12 – воронка; 13 – приемный бачок
Часто вместо ручек на валу крепят пальцы, т. е. четыре бруска. Стойки подъемного устройства крепят к оголовку колодца с дополнительным погружением в землю на глубину не менее 50 см. Стойки должны прочно держаться и не колебаться при подъеме воды из колодца во время вращения вала. На валу закрепляют конец веревки, цепи или каната и вращением ручки ворота наматывают на вал всю длину веревки, необходимую для опускания ведра до воды в колодце. На конце веревки (каната или цепи) закрепляют ведро. Как правило, для подъема воды из колодца применяют оцинкованное ведро стандартного размера (емкостью 10 л). Для содержания колодца в хорошем санитарном состоянии рекомендуется прикреплять постоянное или так называемое общественное ведро и пользоваться только им. Зачерпывать воду из колодца личным ведром категорически запрещается. Чтобы поставить ведро с водой, по верху оголовка укрепляют широкую доску.
Рис. 34. Общий вид гидропневматической водоподъемной установки:
1 – насос «Агидель» или «Малыш»; 2 – гидроаккумулятор; 3 – блок управления; 4 – манометр; 5 – датчик реле давления; 6 – вентиль для накачки воздуха; 7 – сгон 3/4"; 8 – вентиль 3/4"; 9 – штуцер; 10 – контргайка 3/4"; 11 – тройник 3/4"; 12 – водоподводящий патрубок; 13 – воздушная камера; 14 – жидкостная камера; 15 – резиновая диафрагма
Журавли очень просты в изготовлении и широко распространены. Они бывают всевозможных конструкций, в основе которых лежит толстое и достаточно длинное бревно, желательно с развилкой наверху, к которому крепится более тонкое бревно или жердь, или так называемый балансир. Крепление балансира выполняют шарнирно на стальной оси, выполняемой в виде болта диаметром 25–30 мм с головкой на одном конце и гайкой на другом.
Балансир крепят так, чтобы его толстый (задний) конец всегда опускался вниз и поднимал верхний (тонкий) конец, чаще всего состоящий из шеста необходимой длины. На верхний конец балансира крепят с помощью отрезка цепи или каната шест длиной, равной расстоянию от верха оголовка до уровня воды в колодце. К другому концу шеста крепят ведро для зачерпывания и подъема воды из колодца. Поверхность шеста тщательно остругивают и шлифуют наждачной шкуркой.
К заднему концу балансира крепят контргруз такой величины, чтобы наполненное водой ведро поднималось из колодца непосредственно этим грузом, без участия человека. Это делается для того, чтобы облегчить процесс подъема ведра из колодца, хотя опускать пустое ведро в колодец придется с некоторым усилием рук, но надо помнить, что опускать балансир в колодец гораздо легче и удобнее, чем поднимать ведро с водой вверх.
В глубоких колодцах вместо шеста часто применяют цепь. Чтобы ведро, попадая в воду, не плавало, а опускалось под воду, рекомендуется к ручке ведра прикреплять цепь длиной 150–200 мм. Цепь тотчас опрокидывает плавающее ведро, оно опускается под воду и легко заполняется водой.
Территорию вокруг колодцев и скважин благоустраивают. После возведения сруба колодца в его верхней части на глубину 1,5–2 м от поверхности земли рекомендуется сделать так называемый глиняный замок из мятой жирной глины слоем толщиной 25–50 см с тщательным ее уплотнением. Верхнюю поверхность земли вокруг колодца на расстоянии по 2 м во все стороны от колодца засыпают глиной, тщательно трамбуют и выравнивают поверхность с таким расчетом, чтобы во все стороны от сруба был уклон для отвода атмосферных осадков от колодца. Выровненную поверхность вокруг колодца желательно застелить железобетонными плитами или тщательно асфальтировать.
Для того, чтобы исключить попадание в колодец посторонних предметов, грязи, пыли, атмосферных осадков над колодцами устраивают шатры или беседки.
Шатер – это практически крыша над колодцем, а боковые его стороны в этом случае остаются открытыми.
Беседка закрывает колодец со всех сторон, то есть кроме крыши имеются боковые стенки с дверками. Беседки изготавливают из различных материалов, красочно расписывают и разрисовывают.
Ремонт колодцев
К колодцам любого типа предъявляются высокие санитарно-гигиенические требования, поскольку качество питьевой воды напрямую влияет на здоровье людей.
Рис. 35. Шатры для колодцев различных конструкций
В самом колодце и вокруг него всегда должна быть абсолютная чистота. Нельзя допускать приближения к колодцу домашних животных. Поэтому вокруг колодца на расстоянии до 6 м от него необходимо устроить круговое ограждение.
В открытые колодцы могут попасть насекомые, мыши, лягушки и прочая живность, а также листья с деревьев, дождь, снег, пыль, поэтому колодец должен быть закрыт плотной пылеводонепроницаемой крышкой.
Как уже говорилось, воду из колодца рекомендуется брать одним ведром, так называемым общественным, прикрепленным к шесту, веревке, канату, тросу, цепи водоподъемного механизма, и хранить в закрытом колодце, подвешенным на крючок. Ведро должно быть изготовлено из нержавеющей стали или иметь антикоррозийное покрытие (оцинкованное).
Регулярно, но не реже 2-х раз в год, колодцы необходимо осматривать и очищать.
Рис. 36. Простое решение закрытия колодца
При осмотре колодца нужно тщательно обследовать всю толщу воды и дно. В этом случае осмотр рекомендуется выполнять с помощью подсветки от электролампы или фонаря. При обнаружении постороннего предмета в воде или на дне колодца необходимо сразу принять меры к его удалению. В зависимости от глубины колодца посторонние предметы удаляются с помощью шестов с крючками или сетчатыми сачками.
Если в воду попали мыши, птицы, мелкие животные, то воду из колодца необходимо полностью удалить, продезинфицировать колодец и только после этого наполнить его свежей водой.
Категорически запрещается конопатить неплотно выполненные швы, так как конопатный материал быстро гниет, находясь в сырых условиях колодезного сруба, осыпается и загрязняет собой воду. Применять пропитанные мастиками конопатные материалы также нельзя, так как мастика портит вкус воды и делает ее непригодной для питья.
В срубах из бревен, брусков или пластин пазы между ними еще на земле заполняют (промазывают) глиняным раствором. Кроме того, оставшееся пространство между срубом и грунтом заполняют глиняным раствором, что предохраняет воду в колодце от попадания в нее почвенной воды и верховодки.
Оголовки колодезных срубов, выполненные из дерева, должны быть очень плотными. Дополнительно оголовок обшивают с наружной стороны досками (тесом или вагонкой) – это также предотвращает попадание в колодец пыли и грязи.
Совет
Особенно внимательно и осторожно следует относиться к пользованию старыми давно не эксплуатируемыми колодцами. Прежде всего такой колодец тщательно осматривается и при необходимости производится его очистка, текущий ремонт и обязательно дезинфекция. Желательно во время ремонта колодца промывать стены сруба и обязательно промыть или заменить донный фильтр.
После выполнения всех операций колодец дезинфицируется. Для этого прежде всего следует определить объем воды в колодце. В зависимости от объема воды готовится различный объем дезинфицирующей жидкости. Для дезинфекции колодца, как правило, используется хлорная известь, растворенная в воде с 10–15 % концентрацией при температуре воды не более 20 °C.
Рис. 37. Децентрализованная система водоснабжения с очисткой воды:
1 – шахтный колодец; 2 – насос; 3 – раз брызгиватели; 4 – бак; 5 – фильтр; 6 – вытяжка
Дезинфицирующий раствор приготовляется следующим образом: в чистую посуду наливают необходимое количество воды. Отмеривают необходимое количество хлорной извести из расчета 10–15 грамм на 1 литр воды и засыпают хлорную известь в отмеренную воду. Посуду при этом плотно закрывают крышкой, чтобы из нее не улетучивался хлор, и тщательно перемешивают раствор до полного растворения хлорной извести. После этого раствору дают возможность отстояться в течение 2–3 часов.
Приготовленным таким образом раствором сначала дезинфицируют, то есть окрашивают стенки колодца. Делают это 2–3 раза с помощью малярной кисти или пульверизатора. После этого остатки раствора сливают в колодец и все в колодце тщательно перемешивают. После многократного перемешивания воду в колодце оставляют в покое на 1–2 суток.
При этом оголовок колодца тщательно герметизируют щитом или брезентом, с тем чтобы хлор не улетучивался из колодца.
Желательно дезинфекцию колодца повторить через 2–3 дня в полном объеме с приготовлением свежего раствора хлорной извести. Брать в это время воду из колодца и пользоваться ею категорически запрещается. После повторной дезинфекции воду из колодца полностью удаляют. Процесс откачки воды повторяют до тех пор, пока вода не будет пахнуть хлором. После дезинфекции рекомендуется сделать анализ воды в лаборатории.
При необходимости постоянного обеззараживания и очистки воды используют хлорпатроны (цилиндры из пористой керамики, заполненные хлорсодержащим дезинфицирующим средством ДТСГК или хлорной известью). Хлорпатроны опускают в колодец или скважину на расстояние 0,3–0,5 м от дна. Продолжительность действия хлорпатрона примерно 1 месяц, после чего он должен быть перезаряжен.
При наличии в воде неприятных запахов и привкусов может быть рекомендован бытовой фильтр– патрон «Родник–3» с угольным фильтрующим элементом. Недостатком является низкая производительность.
Для индивидуального застройщика может быть рекомендована система водоочистки, представленная на рис. 37.
Исходная вода поступает в бак к специальному разбрызгивателю, затем проходит в направлении «снизу вверх» в цилиндрический фильтр диаметром 300 мм, высотой 750 мм. В качестве фильтрующего материала используется открытоячеистый пенополиуретан (поролон). Очищенная вода поступает далее в систему внутреннего водопровода жилого дома. В данном случае бак 4 одновременно выполняет роль водонапорного бака.
Установка позволяет удалить из воды окислы железа и растворенные газы, избавиться от привкусов и запахов. В комплект установки входят насос, разбрызгиватель, фильтр, бак, трубопроводы с арматурой, приборы автоматики для включения электронасоса. Насос может устанавливаться в любом водозаборном сооружении – колодце, камере, скважине и т. д. и работает циклически в автоматическом режиме; отключаясь и включаясь по мере заполнения или опорожнения бака.
Требования к системам канализации
Канализация в доме предназначена для сбора, отведения и очистки сточных вод, которые образуются в результате жизнедеятельности чело-века в использовании воды для гигиенических и хозяйственных потребностей, а также приема и обработки фекалий. Канализация – один из основных необходимых элементов благоустройства жилого дома, создающих для жителей комплекс необходимых бытовых удобств.
Внимание
В случае оборудования туалета смывным бачком при смыве фекалий образуются сточные воды, которые отводятся по общим трубопроводам совместно со сточными водами от умывальников, ванн и кухонных раковин (хозяйственные фекальные или бытовые сточные воды). Если проектом предусматривается один из видов туалета без смывного бачка (люфтклозет, пудр-клозет, биотуалет и др.), «фекалии» обрабатываются самостоятельно, а слив сточных вод от умывальников, ванн и кухонных раковин образует так называемые «серые» сточные воды, подлежащие самостоятельному отведению и очистке.
Хозяйственно-фекальные, или «серые» сточные воды по внутренним трубопроводам подводятся к выпуску из дома (трубопровод, пересекающий границу строения), после чего поступает в наружную сеть канализаций: вначале в дворовую, затем – в уличную, при наличии в данном населенном пункте централизованной канализационной сети и специальных сооружений для очистки и обеззараживания стоков.
На заметку
При отсутствии централизованной сети сточные воды приходится отводить и очищать застройщику каждому самостоятельно (местная канализация).
Централизованная канализация
В зависимости от того, какие сточные воды поступают в канализационную сеть, различают канализацию общесплавную и раздельную.
• При общесплавной канализации дождевые и талые воды поступают в канализационную сеть совместно с бытовыми стоками.
• При раздельной канализации дождевые и талые воды поступают в отдельно прокладываемые водостоки (ливневки), по которым они без очистки сливаются в открытые водоемы (реки, озера, пруды и т. д.).
Внимание
Раздельная канализация – это наиболее распространенный способ канализации и очистки, требующий наименьших материальных затрат и трудоемкости. Сточные воды из зданий поступают в дворовые линии и далее в трубы городской (поселковой) канализации, присоединенные к городскому канализационному коллектору.
Для движения сточных вод трубы необходимо укладывать с уклоном, постепенно заглубляя их в землю. Если заглубление превышает уровень реки или водоема, в который выпускаются сточные воды, то в этом случае в конце коллектора устраивают станцию перекачки со специальными фекальными насосами, перекачивающими сточные воды по напорному коллектору на городские очистные сооружения.
Методы очистки сточных вод зависят от их состава и поэтому весьма разнообразны. В городской канализации первым этапом является механическая их очистка в решетках, песколовках и отстойниках, где задерживаются нерастворенные в сточных водах загрязнения.
Совет
Накапливающиеся в отстойниках осадки (ил) перегнивают в метантенках, где процесс перегнивания ускоряется путем перемешивания и подогрева осадков. Выделяющийся при перегнивании газ метан используют как топливо для нужд станций, а перегнивший, обезвоженный и подсушенный ил используют как удобрение.
Последующим этапом очистки сточных вод является их биологическая очистка – при помощи микроорганизмов, которые при наличии кислорода питаются органическими загрязнениями, находящимися в сточных водах.
Различают два вида биологической очистки:
• естественный, при котором сточные воды пропускают через специально подготовленную для этой цели почву, – на полях фильтрации или полях орошения;
• искусственный в аэротенках – резервуарах, в которых сточные воды с добавленным к ним активным илом продувают воздухом, поступающим из компрессоров (станция аэрации). Следующим этапом искусственной очистки являются вторичные отстойники, где выделяется тот активный ил, который далее направляется в аэротенки. Очищенные во вторичных отстойниках сточные воды далее обеззараживаются электролизом или при помощи жидкого (газообразного) хлора (в контактных резервуарах) и направляются в открытые водоемы.
Устройство внутридомовой и дворовой канализационной сети показано на рис. 38.
Участок труб 6 от основания стояка до ближайшего смотрового колодца дворовой сети 5 называют выпуском; при диаметре трубы 50 мм его наибольшая длина 6 м, при 100 мм и более – 8 м.
Рис. 38. Схема устройства централизованной канализации здания:
1 – уличная канализационная труба; 2 – городской колодец; 3 – соединительная ветка; 4 – колодец дворовой сети; 5 – смотровой колодец; 6 – труба от стояка до смотрового колодца; 7 – отводные трубы; 8 – унитазы; 9 – ванны; 10 – раковины; 11 – канализационный стояк; 12 – вытяжная труба
Последний (считая по направлению движения сточных вод) колодец дворовой сети 4 называют контрольным. После этого колодца сточные воды через соединительную ветку 3 поступают в городской колодец 2 и далее в уличную канализационную трубу 1. Смотровые колодцы устраивают в местах поворотов или изменения уклонов или диаметров, а также присоединения новых линий. Колодцы ставят на прямой линии, если ее длина превышает 40 м (при диаметре трубы 125 мм) или 50 м (при диаметре 150 мм и более). Колодцы выполняют из кирпича или сборными из бетонных колец. Толщина стенок кирпичных колодцев в сухих грунтах равна 1/2 кирпича, а в мокрых – одному кирпичу. Поверхность крышки чугунного люка колодца должна находиться на уровне покрытия двора.
Внимание
Способ укладки труб зависит от того, каким материалом будут заделываться стыки – глиной или битумной мастикой. В первом случае в траншею опускают и укладывают по одной трубе. Во втором – трубы стыкуют на поверхности земли в звенья по 3 м и после заделки раструбов такое звено опускают в траншею. Глиняный стык дешев и прост. Но если недалеко от прокладываемого трубопровода растут деревья с глубоким проникновением корней в землю, стык может быть быстро разрушен.
Читать бесплатно другие книги:
