Устройство водопроводного колодца из бетонных колец: Устройство колодца для воды из бетонных колец: требования и конструктивные особенности

Устройство колодца для воды из бетонных колец: требования и конструктивные особенности

Устройство водопроводного колодца на участке из бетонных колец – один из популярных способов создания автономного водоснабжения в частном доме. Подобные сооружения недороги в исполнении и удобны в использовании. При желании построить конструкцию такого типа возможно самостоятельно.

Содержание

1. Стандарты и требования
2. Материалы и инструменты
3. Монтаж колодезного устройства
4. Гидроизоляция колодезной шахты

Стандарты и требования

При подборе места для возведения и монтажа гидротехнической конструкции требуется четко придерживаться правил СНиП 2.04.02-84. По ним дистанция от колодезной шахты не должна быть менее:

• пять метров – до фундаментного основания дома;
• четыре метра – до строений для животных и садовых деревьев;
• метр – до кустарников и огородных грядок;
• метр – до любых хозпостроек на территории.

Септики либо выгребы располагают в отдалении минимум 50 метров от водозаборного сооружения. При этом очистные сооружения не могут располагаться выше по рельефу, чем водопроводные колодцы.

По строительным нормам колодезная шахта должна быть прикрыта крышкой. Это нужно для предотвращения загрязнения воды в конструкции осадками, а также чтобы обеспечить безопасность детей и животных.

Во избежание проникновения поверхностных вод водозаборное устройство монтируется так, чтобы его верх приподнимался на земной поверхностью минимально на 0,5м.

Материалы и инструменты

Кольца с замком препятствуют попаданию грязи

При устройстве домашнего колодца для питьевой воды из бетонных колец проще воспользоваться услугами профессионалов, но можно возвести гидротехническую конструкцию и самостоятельно. Однако придется потрудиться, поскольку изделия из железобетона довольно тяжелые. Необходимо собрать инструменты:

• уровень;
• рулетку;
• лебедку;
• лопаты;
• ведра;
• кельму.

Для работ понадобятся сами бетонные кольца, гидроизолирующие и герметизирующие стройматериалы. Колодец для питьевой воды рационально составлять из элементов сечением до 100 см и высотой 25–50 см. Чтобы опустить или повернуть элемент большей величины потребуется применение спецтехники. Для облегчения работ над котлованом ставят треногу. С ее помощью удобнее вынимать грунт и спускать железобетонные элементы.

Монтаж колодезного устройства

Копка колодца производится непосредственно внутри него

Возведение сооружения можно делать двумя методами. Первый из них – с установкой колец по очереди. Для него потребуется лопата с коротким черенком – иной внутри довольно узкой окружности работать невозможно. Суть способа в том, что кольца будут опускаться в яму по мере ее выкапывания.

Этапы установки:

1. Выкопайте яму диаметром чуть больше выбранных колец на глубину примерно полметра.
2. Установите туда первый железобетонный элемент. Важно чтобы он встал ровно по центру шахты, не упираясь в стенки.
3. Продолжайте копать грунт внутри бетонного изделия.
4. Установку второго кольца проведите, когда верхний край первого сравняется с уровнем земли. Скрепите элементы скобами.
5. Так повторяйте до тех пор, пока не начнется просачивание воды через дно шахты. Продолжайте вынимать землю, выкачивая набирающуюся воду насосом.
6. Завершите копку, когда дойдете до первого водного слоя. Продолжайте откачивать воду, чтобы сравнять дно и создать, при необходимости, донный фильтр.

Иногда случается так, что кольцевой элемент не опускается. Причина проста — он стоит под уклоном. Исправить это можно, положив наверх щит и набросав камни либо мешки с грунтом на ту сторону, которую требуется опустить. Когда кольцо начинает заглубляться, груз убирают.

Есть еще один метод, когда кольца поочередно помещают в полностью выкопанную до водного горизонта шахту. Но это возможно не на всех видах земли: есть вероятность внезапного обрушения шахты еще до укладки. Кроме того, вручную это сделать сложно. Как правило, кольца спускают в яму краном, устанавливают одно на другое впритык и закрепляют посредством стальных скоб.

Гидроизоляция колодезной шахты

Для надежности кольца скрепляют скобами

Изоляция проводится в ходе строительства изнутри и снаружи. Внешняя нужна, чтобы предотвратить попадание в колодец грязной верховодки. С этой целью создают так именуемый глиняный замок. Верхние кольца обкапывают траншеей шириной примерно в полметра и глубиной в 150–200 см. В нее насыпают и плотно трамбуют глину. Получается глиняный уклон от колодца для отведения осадков.

Внутренняя поможет избежать разгерметизации шахты. Все межкольцевые швы промазываются специальным составом. При их заделке не стоит забывать и о трещинах и углублениях, поскольку они быстро разрушаются под влиянием воды, что приведет к разгерметизации колодца.

Запрещается применение битумных растворов, так как они могут отрицательно повлиять на вкусовые качества жидкости.

Завершается возведение сооружения бетонированием площадки вокруг шахты, монтажом и декоративным оформлением оголовка, монтажом насосного оборудования и фильтров. Для создания оголовка последнее кольцо должно выдаваться над уровнем почвы на 0,6–0,8 м.

Если следовать технологическому процессу обустройства водопроводного колодца, в результате получится долговечный и простой в эксплуатации источник чистой питьевой воды без серьезных затрат.

рытье ямы, установка бетонных колец, применение треноги, устройство фильтра — Золотой Коттедж — Строим свой дом своими руками

Главная » Водоснабжение частного дома: устройство, монтаж, подключение водопровода

В данной статье мы рассмотрим способ строительства водоприемного (водозаборного) колодца с установкой железобетонных колец, поскольку этот способ монтажа для создания водоснабжения из колодца своими руками до сих пор популярен.

Содержание

1. Рытье ямы для водоприемного колодца
2. Установка бетонных колец в яму водозаборного колодца
3. Установка и применение треноги
4. Устройство фильтра на дне водопроводного колодца

Рытье ямы для водоприемного колодца

Диаметр ямы должен превышать диаметр кольца на 20 см. Во-первых, так нужно сделать для того, чтобы засыпать кольца снаружи песком (с гравием или щебнем), во-вторых, так удобнее опускать кольца в яму.

Не забывайте о том, что колодец лучше располагать примерно за 10 м от дома, чтобы не нарушать его стойкость.

Яму для водопроводного колодца можно копать двумя способами:

• Всю сразу;
• С постепенным опусканием колец.

Если копаете всю яму сразу, позаботьтесь о мерах безопасности копающего, обвязав его толстой веревкой (на случай обвала земли). Копать яму нужно в сухой летний период, чтобы не спутать талые или дождевые воды с водоносным слоем. В среднем, глубина залегания водоносного песка составляет 5-10 м. Теперь перейдем к варианту с установкой железобетонных колец.

Установка бетонных колец в яму водозаборного колодца

Если яма уже выкопана, то кольца опускаются на дно после откачки песка с водой. Когда установлено первое кольцо, на него надеваются две-три H-образных соединительных скобы, чтобы кольца при установке не съезжали. Стыки колец до их соединения смазываются цементно-песчаным раствором или жидкой гидроизоляцией. Установка колец ведется с таким расчетом, чтобы верхнее (последнее) кольцо выступало над уровнем земли на 20-30 см.

Второй способ погружения колец выполняется совместно с рытьем ямы. Сначала роется яма для первого кольца не на полную высоту, чтобы кольцо немного выступало над землей после погружения. Затем рытье ямы продолжается по внутреннему периметру кольца на глубину следующего кольца. Когда внутренний периметр выкопан, начинается вынимание грунта из-под стенок первого кольца, чтобы оно погружалось.

Когда первое кольцо немного погрузилось в грунт, на него можно устанавливать второе, предварительно на дев на первое соединительные скобы. Далее продолжается копание ямы с выниманием грунта из-под первого кольца для погружения конструкции. Монтаж железобетонных колец можно вести как с подъемником, так и вручную, подкатывая кольца к яме и переворачивая их в установочную позицию. Работа продолжается, пока копающий человек не встретится с интенсивным потоком воды в яму.

В зависимости от глубины промерзания грунта во втором или третьем кольце от поверхности нужно сделать отверстие для водопроводной трубы в дом. Диаметр отверстия должен быть больше диаметра трубы, чтобы не повредить ее. В дальнейшем лишнее пространство заделается гидроизоляцией или раствором.

Установка и применение треноги

Без треноги не обойтись, поскольку вынимать грунт на глубине более 3-х метров становится очень сложно. Когда копающий человек начинает погружаться в яму на глубину больше своего роста, можно начинать сооружать треногу.

Тренога устанавливается над ямой. Между двух «ног» треноги устанавливается вал со шкивом. К валу крепится крепкая веревка, трос или цепь достаточной длины (до 10 м). Далее подъем грунта осуществляется через треногу человеком на поверхности.

При подъеме ведра человек, находящийся в яме, должен следить за ним, чтобы в случае падения закрыть руками голову.

Устройство фильтра на дне водопроводного колодца

Когда вы дошли до глубины просачивания воды сквозь почву дна ямы, не спешите закругляться с рытьем. Если вода прибывает слабо, продолжайте копать до интенсивного поступления воды в яму. После этого необходимо откачать прибывшую воду с песком, чтобы проверить, из скольких водоносных жил она поступает.

Желательно, чтобы количество жил было не менее 3-х, иначе вода в будущем может не успевать поступать за потреблением. Поэтому если жил одна или две, углубитесь на 30-50 см. Воду нужно откачивать не всю (иначе вы можете потерять водоносный слой), а только до момента, когда вы можете различить водоносные жилы.

Если под воздействием плывуна нижнее кольцо углубилось, а вслед за ним и все остальные, не пугайтесь. Просто придется поставить сверху еще одно кольцо.

Когда вы увидели не менее 3-х водоносных жил, нормально подающих воду в колодец, работы по монтажу водопроводного колодца на этот день можно прекращать. На следующий день нужно откачать всю прибывшую воду и намытый песок из колодца, чтобы уложить на дно фильтр из щебня, гравия и камней большой фракции (а также прокладки из геотекстиля).

Общая высота фильтра составит 30-40 см: первые 15-20 см – это камни для задержки основной массы песка, вторые 15-20 см – это гравий или мелкий щебень для более детальной очистки воды.

Между камнями и гравием обязательно проложите слой геотекстиля, вырезанный чуть больше диаметра кольца. Геотекстиль сможет задерживать 90% песка, делая воду гораздо чище.

Если после устройства вышеупомянутых высот фильтра вода поступает значительно медленнее, нужно немного убрать слой фильтра. Когда работа по засыпке фильтра завершена, нужно подождать, пока колодец вновь заполнится водой (средний уровень воды равен 130-150 см). В это время можно приступать к рытью траншеи для водопроводной трубы от колодца. Но об этом мы расскажем в следующей статье.

Свободное пространство снаружи бетонных колец желательно засыпать песком с гравием или щебнем.

В заключение добавим, что после строительства водопроводного колодца нужно закрыть его съемной крышкой, чтобы никто ненароком не провалился, а также сделать отдушину – своеобразную вентиляцию, чтобы колодец проветривался. В дальнейшем можно соорудить над колодцем своеобразную крышу и небольшую ограду.

Для защиты от просачивания осадков сквозь почву рядом с кольцами нужно по периметру колодца выкопать землю на ширину 0,5-1 м и глубиной 0,5 м и засыпать глиной. Это называется «глиняный замок» – пласт, не позволяющий дождевой и талой воде проникать в землю рядом с кольцами, тем самым не разрушая их. На поверхности вокруг колодца по глине можно сделать отмостку.

Дополнительные статьи по теме

Рубрика: Водопровод, водоснабжение

Город Джорджтаун, Массачусетс Строительство скважин

arrow_back

Статья II Строительство скважин

стрелка_вперед

§ 480-8 Хорошее расположение по отношению к загрязнителям и загрязняющим веществам.

§ 480-9 Корпус.

§ 480-10 Защитное уплотнение на поверхности земли.

§ 480-11 Ну экраны.

§ 480-12 Герметизация пластов.

§ 480-13 Дезинфекция и другие санитарные требования.

§ 480-14 Особенности построения поверхности.

§ 480-15 Ну развития.

§ 480-16 Отбор проб качества воды.

§ 480-17 Тест урожайности.

§ 480-18 Выравнивание.

§ 480-19 Специальные положения для неглубоких колодцев большого диаметра (диаметром десять дюймов и более).

§ 480-20 Временное покрытие.

§ 480-21 Повторное использование воды и сброс колодцев.

§ 480-22 Ремонт или углубление колодцев.

§ 480-23 Резервуары для хранения воды.

§ 480-24 Уведомление о загрязнении.

§ 480-25 Другие источники воды и перекрестные соединения.

§ 480-8 Хорошее расположение по отношению к загрязнителям и загрязняющим веществам.

A. 

должны учитывать источники загрязнения, которые существуют на или вблизи на сайт. Все колодцы водоснабжения должны располагаться на достаточном горизонтальном удаленность от потенциальных источников заражения и загрязнения.

B. 

Изменчивые геологические и гидрологические условия делают невозможным установить правила, подходящие для всех условий. Следующие минимальные боковые расстояния должны применяться к перечисленным общим источникам загрязнения:

	Источники загрязнения	Минимальные боковые расстояния (футы)
	Подземные захоронения	100
	Выгребные ямы, дренажные ямы	100
	Септик, дозатор	100
	Канализационные трубы (водонепроницаемые соединения) фундаментные стоки	25

C.  

Колодец также должен находиться на расстоянии не менее 50 футов от границей собственности, за исключением того, что она может находиться в 25 футах от дороги общего пользования.

D. 

Если, по мнению Департамента здравоохранения, условия, вышеуказанные расстояния могут быть увеличены. В некоторых случаях могут быть предусмотрены специальные средства защиты. По возможности скважина должна находиться вверх по уклону грунтовых вод (выше по течению) от источников загрязнения. верхняя часть колодца должна находиться над землей выше любых поверхностных источников загрязнения и над любыми известными условиями затопления из-за дренажа сток с окружающей земли, если только он не находится в защищенном от наводнения доме.

§ 480-9 Корпус.

А. 

Материал корпуса. Обсадная труба должна быть достаточно прочной выполнять те функции, для которых он предназначен, т. е. поддерживать отверстие путем предотвращения обрушения стены, чтобы обеспечить канал для транспортировки воды и для поддержания качества перекачиваемой воды. Постоянные скважины должны быть обсажены сталь не ниже графика 40 или пластик ПВХ не ниже графика 40, бетон или другой прочный материал для труб. Толщина кожуха должна быть выбираются в соответствии с передовой практикой проектирования применительно к условиям обнаружены в районе расположения скважины.

B. 

Обсадная колонна колодца или ее продолжение должны проходить вертикально не менее чем на шесть дюймов над установленной поверхностью земли или над полом одобренной насосной ямы. Департамент здравоохранения или его представитель может одобрить в письменной форме окончание обсадной колонны на два дюйма или более выше установленной поверхности земли на площадках с твердым покрытием, если территория не подвержена затоплению или загрязнению и соединения и отверстия имеют резьбу или сварку, водонепроницаемые.

C. 

Все кожухи должны быть размещены с достаточной осторожностью, чтобы избежать повреждение секций корпуса и соединений. Все стыки обсадных труб выше перфорации или экраны должны быть водонепроницаемыми.

D. 

Труба водозаборной скважины, извлеченная из водопроверочных скважин или непродуктивная отверстия можно использовать как новую трубу, если они в хорошем состоянии. Труба, предназначенная для воды использование скважин подлежит выборочной проверке регулирующим органом, который должен отбраковать дефектную трубу. Труба, которая считается дефектной, включает, но не ограничено:

(1) 

Труба с трещинами.

(2) 

Труба с приваренными накладками.

§ 480-10 Защитное уплотнение на поверхности земли.

Кольцевое пространство между защитным кожухом колодца и стенкой пробуренная скважина или наземная обсадная колонна должны быть эффективно герметизированы для защиты от загрязнения или загрязнения поверхностными и/или мелководными подземными водами. Это должно быть выполнено в соответствии с инструкциями, изложенными ниже:

A. 

Глубина уплотнения.

(1) 

Ниже указана минимальная глубина уплотнения ниже поверхности земли. для различного назначения колодцев:

	Тип	Глубина поверхностного уплотнения (футы)
	Колодцы местного водоснабжения	20
	Бытовые колодцы	6

(2) 

Исключение составляют неглубокие колодцы, где вода глубина менее 20 футов.

В этом случае глубина уплотнения может быть уменьшена, и особые меры предосторожности должны быть приняты при размещении колодца в отношении возможные источники загрязнения.

(3) 

Кольцевое пространство должно быть герметизировано на глубину не менее 20 футов от поверхности земли, когда колодец находится рядом с отдельными бытовыми колодцами или источниками загрязнения или загрязнения, описанными в § 480-8. Местные условия, такие как наличие неглубоких подземных вод нежелательного качества, могут потребовать рассмотрения вопроса об герметизации кольцевого пространства вокруг сельскохозяйственных колодцев.

B. 

Условия уплотнения. Ниже приведены требования к герметизации. защитный кожух колодца:

(1) 

Скважины, проникающие в рыхлый материал.

(a) 

Забивные скважины или строительство скважин канатно-инструментальным способом.

Временные кожухи для защиты поверхности могут выполнять функции уплотнения при условии, что длина кожуха соответствует глубине уплотнения, указанной в подразделе А настоящего параграфа.

(b) 

Строительство роторных, шнековых или струйных скважин. Кольцевое пространство между отверстием или поверхностью или временным кожухом и защитным кожухом должно быть заполнено герметизирующим материалом на глубину, указанную в подразделе А настоящего параграфа.

(2) 

Скважины, вскрывающие непроницаемые пласты. Если сплоченный пласт или непроницаемый неконсолидированный пласт встречается в пределах пяти футов от указанной глубины уплотнения, описанной в подразделе A настоящего раздела, уплотнение должно простираться не менее чем на пять футов вглубь непроницаемого пласта.

(3) 

Скважины, заполненные гравием. Гравийный фильтр гравийно-набивной скважины должны заканчиваться у основания защитного уплотнения.

(4) 

Скважины, вскрывающие сцементированные породы. Отверстие достаточно диаметр для размещения защитного кожуха должен быть сконструирован, а кольцевой пространство между породой и обсадной трубой, герметизированное на глубину, указанную в этом разделе:

(a) 

Уплотнительный материал.

[1] 

Уплотнительный материал должен состоять из чистого цемента, цемента строительный раствор, глиняная лужа или бетон. Органополимерные растворы не допускаются. Чистая цементная смесь должна состоять из одного мешка портландцемента (94 фунтов) до пяти-семи галлонов чистой воды. Быстросхватывающийся цемент, антипирены к отвердителям и другим добавкам, включая гашеную известь, чтобы сделать смесь более жидкости (до 10% объема цемента) и бентонита (до 5%) до сделать смесь более текучей и уменьшить усадку. Используемый бетон должны быть класса B (шесть мешков на кубический ярд) или класса B (пять мешков на кубический ярд). кубический ярд).

[2] 

Глина в виде грязевой жидкости аналогична и имеет преимущество чистого цемента и цементного раствора. Есть недостаток в том, что глина может отделиться от жидкости. Бентонитово-студенистая грязь рекомендуемые. Бетон полезен для герметизации колодцев большого диаметра, особенно где ширина кольцевого кольца составляет несколько дюймов и более. Однако если будьте осторожны во время укладки, крупный заполнитель может отделиться из цемента.

(б)

Толщина уплотнения. Толщина уплотнения должна быть не менее одного дюйма и не менее трехкратного размера самого крупного агрегат, используемый в уплотнительном материале.

(c) 

Установка пломбы. Уплотнительный материал должен быть установлен за одну непрерывную операцию от дна герметизируемого интервала до вершина.

(d) 

Герметизация обсадной трубы в коренной породе. Для всех заканчивающихся скважин в коренных породах постоянная обсадная труба должна выступать на высоте шести дюймов над землей или дно ямы в коренную породу не менее чем на 10 футов ниже поверхности коренной породы.

§ 480-11 Ну экраны.

Скважина, установленная в рыхлом песчано-гравийном водоносном горизонте, обычно есть экран. Отверстия сита должны иметь правильный размер на основе ситового анализа. материала на глубину экрана. Скважина должна быть надлежащим образом разработана для получения вода без песка на скорости откачки стационарного насоса.

§ 480-12 Герметизация пластов.

Если скважина проходит через водоносные горизонты, разделенные водоупорными слоями и любыми водоносных горизонтов содержат воду, которая была бы загрязняющим веществом, загрязненные пласты должны быть герметизированы для предотвращения попадания воды в колодец или ее миграции к другим водоносным горизонтам.

А. 

Загрязненный слой герметизировать путем размещения непроницаемой материала в кольцевом пространстве между защитным кожухом и загрязненным слой. Уплотнение должно распространяться на верхнюю и нижнюю ограничивающие формации. на достаточном вертикальном расстоянии, чтобы предотвратить вертикальное движение воды из продуктивного пласта. Необходимо установить достаточное количество уплотнительного материала для заполнения кольцевого пространства между обсадной колонной и стенкой в ​​пробуренной скважине вдоль герметизированного интервала и для заполнения пустот, которые могут поглощать герметизирующий слой материал. Уплотнительный материал укладывается снизу вверх. закрытый интервал.

B.

Герметизирующий материал должен состоять из чистого цемента, цементного раствора или другого подходящего непроницаемого материала. См. § 480-10B(4)(а).

§ 480-13 Дезинфекция и другие санитарные требования.

Все местные водопроводные, бытовые и промышленные колодцы должны быть продезинфицированы после строительства, реабилитации и ремонта скважинных насосов перед скважиной ставится на вооружение. Скважина должна быть откачана до тех пор, пока вода не будет максимально ясно. После этого скважину и насосное оборудование необходимо продезинфицировать. раствором, содержащим не менее 50 частей на миллион хлора. хорошо должен оставаться в контакте с раствором хлора не менее 24 часов до того, как скважина будет откачана в отходы и хлор вымыт из системы распределения система. Вся вода, используемая при бурении скважин, должна быть обеззаражена.

§ 480-14 Особенности построения поверхности.

А. 

Отверстия. Отверстия в верхней части колодца, которые для непредоставления доступа должны быть опломбированы. Все отверстия для доступа в колодец должны быть защищены от проникновения поверхностных вод.

(1) 

Если насос установлен наверху колодца, между головкой насоса и основанием насоса (плитой) должно быть установлено уплотнение.

(2) 

Если насос смещен от скважины или скважина оборудована с погружным насосом отверстие между защитным кожухом и любой распределительные трубы или опорные или электрические кабели, которые входят в колодец, должны иметь водонепроницаемое уплотнение.

(3) 

Все отверстия в насосе, выходящие в колодец, должны быть опечатаны.

(4) 

Все колодцы, оборудованные насосом, должны иметь крышка на все времена.

(5) 

Все подземные сливные трубы должны иметь водонепроницаемое уплотнение или прокладка между нагнетательным патрубком и обсадной трубой.

(6) 

Любое бетонное основание или плита (иногда называемая «насосным блоком»). или «пьедестал насоса»), установленный вокруг верхней части корпуса, должен быть водонепроницаемым. и без трещин на высоте не менее шести дюймов над полом насосной камеры.

B. 

Продувка насоса. Любая продувочная или сливная линия нагнетания насоса должны быть расположены таким образом, чтобы не подвергаться воздействию затопления, обратного сифонирования или обратного давлением и не должен быть подключен к канализации.

§ 480-15 Ну развития.

A. 

Должны быть выполнены все работы по освоению и восстановлению скважин с осторожностью и методами, которые не нанесут ущерба скважине, не ухудшат состояние грунтовых вод качества или изменить подповерхностные условия, чтобы обеспечить вертикальное перемещение загрязненных воды между водоносными горизонтами. Следующие методы, используемые в развитии или кондиционировании хорошо, если сделано с осторожностью, приемлемы:

(1) 

Перекачивание.

(2) 

Помпаж с помощью плунжера или сжатого воздуха.

(3) 

Обратная или струйная промывка водой.

(4) 

Введение химикатов, предназначенных для этой цели.

(5) 

Комбинация вышеперечисленного.

B. 

Методы, приводящие к взрыву, не запрещены, однако их следует использовать с осторожностью, особенно в тех случаях, когда два или более различных водоносные горизонты вскрыты. В случае применения химикатов или взрывчатых веществ, скважина должна откачиваться до тех пор, пока не будут удалены все следы этих агентов.

§ 480-16 Отбор проб качества воды.

А. 

Бурильщик (монтажник) должен взять пробы в присутствие представителя Департамента здравоохранения.

B. 

Отбор проб воды должен проводиться в соответствии с со следующими требованиями:

(1) 

Колодцы местного, хозяйственно-питьевого водоснабжения. Вода из скважин местного, бытового, промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения образцы должны быть взяты сразу же после разработки и дезинфекции. Химическая и бактериологические анализы, и одобрение Департамента здравоохранения должны быть получены до использования колодца.

(a) 

Отвод пробы. Репрезентативная проба для лабораторного анализа должны собираться на нагнетании насоса или из крана на линии нагнетания насоса.

(b) 

Лабораторные анализы. Необходимые анализы воды должны быть выполняется лабораторией, сертифицированной Департаментом охраны окружающей среды штата Массачусетс. Инжиниринг качества. Копия результатов лабораторных анализов направляется местному совету здравоохранения и владельцу скважины.

(c)

Бактериальное качество. Пробы воды для бактериологических анализ (на наличие колиформных организмов) должен быть взят у домашних водоснабжение после разработки и после всех следов дезинфицирующих химикатов были удалены из скважины. Результаты бактериологического анализа должны соответствовать стандартам, указанным в 310 CMR 22.00 (Массачусетс Питьевая Водные правила).

(d) 

Химическое (минеральное) качество.

[1] 

Все подземные воды, добытые там, где вода будет использоваться для потребления или для обработки пищевых продуктов должны быть проанализированы на предмет их химического состава. содержание. Результаты химических анализов должны соответствовать следующим стандартам:

	Химические или минеральные вещества	Стандарт, который необходимо соблюдать (миллиграмм на литр)
	Хлориды	<125
	Твердость	<250
	Марганец 1	<0,05
	Железо 1	<0,3
	Натрий 2	<20
	Нитрат-азот	<10

	ПРИМЕЧАНИЯ:
	1 Несоблюдение этих стандартов требует лечение.
	2 Этот стандарт включен для информирования потенциальным домовладельцам, что отказ не является неодобрением Что ж.

[2] 

Рекомендуется провести нитратно-азотный тест ежегодно.

(2) 

Департамент здравоохранения может потребовать дополнительные анализы по месту жительства. условия оправдывают себя, если, по его мнению, они необходимы для защиты общества здоровье и благополучие.

§ 480-17 Тест урожайности.

A. 

Все скважины с дебитом более 50 галлонов в минуту должны быть протестированы для определения урожайности и восстановления уровня воды. Все протоколы испытаний и анализ безопасного выхода должен быть представлен Департаменту здравоохранения. Тестовая прокачка должна проводиться со скоростью, по крайней мере, равной скорости откачки, ожидаемой во время нормальное использование (обычно пять галлонов в минуту для бытовых колодцев). Насос испытание должно проводиться в течение четырех часов и повторяться после отключения от 24 часов.

Б. 

Испытание на откачку должно выполняться лицензированным насосом ну или установщик.

§ 480-18 Выравнивание.

Колодец должен быть отвесным, чтобы обеспечить правильную установку и работу насоса.

§ 480-19 Специальные положения для неглубоких колодцев большого диаметра (диаметром десять дюймов и более).

А. 

Скважины буровые. Все пробуренные скважины должны быть обсажены бетонной трубой или стальным кожухом, стыки которых являются водонепроницаемыми от шести дюймов над поверхностью до глубины, указанной в § 480-10A. Пространство между стенкой отверстия и корпусом должно быть заполнено бетоном на глубину, указанную в § 480-10A. Минимальная толщина окружающего бетонного уплотнения должна составлять три дюйма.

Б. 

Выкопанные колодцы. Все выкопанные колодцы должны быть огорожены водонепроницаемым бордюром, выступающим как минимум на шесть дюймов над поверхностью земли до глубины, указанной в § 480-10A. Бордюр должен быть из бетона, залитого на месте, или кожуха (либо из сборных железобетонных труб, либо из стали), окруженного снаружи бетоном. Если бордюр должен быть сделан из бетона, залитого на месте, его толщина не должна быть менее шести дюймов. Если в качестве части бордюра используется сборная железобетонная труба или стальной кожух, пространство между стенкой отверстия и кожухом должно быть заполнено бетоном на глубину, указанную в § 480-10A. Минимальная толщина окружающего бетона должна составлять четыре дюйма.

C.  

Материал корпуса. Можно использовать сталь или бетон. для обсадки буровых или вырытых колодцев.

(1) 

Сталь, используемая при изготовлении обсадных труб для буровых или вырытых колодцев, должна соответствовать спецификациям на материал обсадных труб, описанным в § 480-9 (сталь марки 40 или пластик ПВХ сортамента 40). Минимальная толщина стального кожуха для вырытых колодцев должна составлять одну четверть стандартного калибра США (для толщины листа) для колодцев диаметром от 18 до 48 дюймов.

(2) 

Бетонный корпус может состоять из монолитной или сборной железобетонной трубы. Залитый на месте бетон должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать воздействующее на него давление земли и воды. Он должен быть должным образом армирован сталью для обеспечения прочности на растяжение и устойчивости к растрескиванию, и он не должен иметь сот или других дефектов, которые могут ухудшить способность бетонной конструкции оставаться водонепроницаемой. Должен использоваться заполнитель, достаточно мелкий, чтобы обеспечить правильное размещение без перемычек. При строительстве скважин на воду допускается использовать только воздухововлекающий цемент. Сборные железобетонные трубы обычно состоят из бетонных колец диаметром от одного до шести футов и длиной примерно от трех до восьми футов. Чтобы удовлетворительно служить кожухом, эти кольца не должны иметь каких-либо дефектов, которые могли бы ухудшить их прочность или пригодность к эксплуатации. В части колодца, подлежащей герметизации (см. подразделы Б и В настоящего раздела), швы должны быть герметизированы с использованием материала на основе цемента (не кирпичного раствора).

Д. 

Чехлы. Все пробуренные и вырытые колодцы должны быть обеспечены конструктивно прочное покрытие для предотвращения травм людей или животных и предотвращения попадание нежелательной воды или посторонних предметов.

§ 480-20 Временное покрытие.

Всякий раз, когда есть перерыв в работе на скважине, например, на ночь отключение, ненастная погода, периоды ожидания установки пломб материалы или бетон, испытания, установка насоса и т. д., открытие скважины должны быть закрыты крышкой для обеспечения общественной безопасности. Во время перерывов одной недели или более, должно быть установлено полупостоянное покрытие. Для колодца со стальным кожухом, стальная крышка, приваренная к верхней части кожуха, адекватный.

§ 480-21 Повторное использование воды и сброс колодцев.

Вода, используемая для охлаждения деталей двигателей, воздушных компрессоров или другого оборудования или вода, используемая для кондиционирования воздуха, не должна возвращаться ни в какую часть система питьевой воды или водоносный горизонт, за исключением случаев, когда вода была получена из тот же водоносный горизонт, в который он сбрасывается, и сбрасываемая вода имеет такое же или лучшее минералогическое и бактериологическое качество, как источник.

§ 480-22 Ремонт или углубление колодцев.

Все углубления или ремонт колодцев должны соответствовать всем включенным требованиям в настоящих правилах и осуществляется с разрешения.

§ 480-23 Резервуары для хранения воды.

Установка резервуара для хранения воды, но не бак под давлением, требует одобрения и разрешения Департамента здравоохранения или его агент.

§ 480-24 Уведомление о загрязнении.

Владелец или жилец, пользующийся источником загрязненной воды или источником, представляет опасность для здоровья, должен быть уведомлен об опасности для здоровья в письменной форме, Департаментом здравоохранения или его агентом (MGL C. 111, § 122A).

§ 480-25 Другие источники воды и перекрестные соединения.

Департамент здравоохранения или его агент может дать разрешение на использование источники, линии инфильтрационной плитки или другие источники в качестве источника воды или для установить водоочистные сооружения. Планы и спецификации таких объектов, вместе с рабочими процедурами утверждается Департаментом здравоохранения. Не допускается физическое соединение между водопроводом, отвечающим требованиям настоящих правил и другого водопровода, не отвечающего такие требования без предварительного одобрения Департамента здравоохранения.

Установка эффективного цементного кольцевого уплотнения – Журнал водяных скважин

Каждый подрядчик должен знать, как установить критически важную часть системы скважин.

Марвин Ф. Глотфелти, RG

Хорошее кольцевое уплотнение вокруг обсадной колонны скважины является одним из наиболее важных компонентов правильно построенной водозаборной скважины.

Рис. 1. Типовая конструкция скважины с кольцевыми уплотнениями и колоннами насосно-компрессорных труб.

Кольцевое уплотнение обычно состоит из бентонита или цемента, который размещается вокруг обсадной колонны скважины, чтобы обеспечить барьер для миграции воды между некачественными интервалами водоносного горизонта и экранированным интервалом скважины.

Если кольцевое уплотнение не имеет надлежащих химических и физических характеристик или если оно было неправильно установлено, уплотнение может протекать и вызывать перекрестное загрязнение внутри скважины.

Исследование цементного раствора в штате Небраска представляет собой хороший источник информации о природе и характеристиках этих кольцевых уплотнительных материалов. В лекции Тома Кристоферсона МакЭлхини в 2011 году обсуждается это исследование, и ее можно посмотреть на веб-сайте Фонда грунтовых вод.

Влияние конструкции скважины на цементное кольцевое уплотнение

Поверхностная изоляция скважины расположена на высоте от 20 до 100 футов, как того требует большинство штатов (рис. 1). В то время как поверхностное уплотнение является важным компонентом конструкции скважины, уплотнение скважины, показанное ниже, выполняет реальную работу по предотвращению перекрестного загрязнения в большинстве случаев.

Эффективность герметизации скважины для изоляции различных частей водоносного горизонта зависит от соответствующей общей конструкции скважины, которая соответствует назначению скважины и местным гидрогеологическим условиям.

Мы почти всегда включаем центраторы обсадной колонны в конструкцию скважины, чтобы обеспечить равномерное расположение кольцевого пространства со всех сторон обсадной колонны, так что кольцевое уплотнение будет состоять из полной оболочки цемента, окружающей обсадную колонну.

Многие владельцы скважин хотят иметь стационарно установленные измерительные трубы или трубы для подачи гравия, проходящие через это кольцевое уплотнение (Рисунок 1). Кольцевые колонны насосно-компрессорных труб обеспечивают владельцу скважины доступ для будущего измерения уровня грунтовых вод (через зондовую трубу) или установки дополнительной фильтрующей набивки из песка (через трубку подачи гравия).

Несмотря на полезность и удобство, которые кольцевые колонны насосно-компрессорных труб обеспечивают владельцу скважины, я не являюсь поклонником этих кольцевых колонн насосно-компрессорных труб, поскольку они могут нарушить целостность кольцевого уплотнения. Тем не менее, владельцы скважин регулярно запрашивают колонны НКТ, поэтому они регулярно включаются в наши проекты скважин. Мы просто должны учитывать эти колонны насосно-компрессорных труб в нашей общей конструкции скважины, чтобы владелец скважины мог получить желаемый рабочий доступ, избегая, насколько это возможно, нарушения целостности кольцевого уплотнения.

Основная проблема с кольцевыми колоннами насосно-компрессорных труб связана с вертикальностью и выравниванием ствола скважины и, таким образом, расположением обсадной колонны и насосно-компрессорных труб в стволе скважины. Подрядчики по водоснабжению обычно бурят прямые скважины с отклонением от вертикали примерно на ½°, как того требует стандарт AWWA A100. Однако даже незначительное отклонение ствола скважины приведет к смещению колонн НКТ в нижнюю часть ствола скважины на различных глубинах.

В отличие от централизованной обсадной колонны НКТ и временно установленная тремовая труба не будут централизованы. Поэтому, несмотря на то, что мы рисуем схемы с идеально прямыми скважинами и идеально центрированными кольцевыми колоннами насосно-компрессорных труб (рис. 1), фактические подземные условия могут включать кольцевые колонны насосно-компрессорных труб, которые прилегают к стенке скважины на одних глубинах и упираются в борт обсадной колонны на других глубинах. глубины (рис. 2).

Это вызывает обеспокоенность тем, что могут существовать пути потока, которые позволяют коррозионно-активной или загрязненной воде проникать из водоносного горизонта к внешней части обсадной трубы скважины. Если из-за усадки цементного герметика он немного отделяется от обсадной колонны (рис. 3), путь потока для миграции некачественной воды может простираться вплоть до экрана скважины.

Цементный состав для кольцевого уплотнения

Рис. 2. Предполагаемые условия в скважине (левое изображение) могут отличаться от реальных (правое изображение).

Существует три основных категории цемента, используемого для кольцевых уплотнений в водозаборной промышленности (рис. 4). Распространенными типами цемента являются чистый цемент (чистый портландцемент и вода), пуццолановый цемент (с добавкой летучей золы) и песчаный цемент (с добавкой песка). Каждый вид цемента имеет свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный вид цемента выбирается исходя из его конкретного применения при строительстве скважины.

Чистый цемент обеспечивает хорошее кольцевое уплотнение в соответствии с химическим составом используемого цемента. Пуццолановый цемент улучшает химическую стабильность цементного раствора, а также улучшает его текучесть. Песчаный цемент обеспечивает увеличение объема раствора при несколько меньшей стоимости. Эти типы цемента имеют переменную плотность (рис. 4), поэтому при проектировании скважины следует учитывать
измерял вес фактического используемого цементного раствора.

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) определило различные типы цемента как подходящие для конкретных применений. Несколько категорий ASTM эквивалентны классам цемента Американского нефтяного института (API). Типы цемента, обозначенные ASTM, и их соответствующие свойства:

• Тип I по ASTM: Цемент общего назначения (такой же, как у API класса A)
• ASTM Type II: умеренная стойкость к сульфатам (такая же, как API Class B)
• ASTM Type III: высокая начальная прочность и более короткое время отверждения (аналогично API Class C)
• ASTM Тип IV: низкая теплота гидратации (длительное время отверждения, обычно не используется в водяных скважинах)
• ASTM Тип V: Высокая стойкость к сульфатам.

Реакции цементного раствора на обычные добавки перечислены в следующем разделе. Хотя все реакции на цементные добавки важны, одним из наиболее важных свойств цементной добавки является то, как она повлияет на усадку цемента.

Чрезмерная усадка цементной оболочки может привести к образованию микрокольца рядом с цементной оболочкой (рис. 3), что может привести к миграции некачественных грунтовых вод. Если вдоль цементного кольцевого уплотнения во время его установки образуется небольшое пустое пространство, то это пустое пространство со временем может увеличиваться из-за эрозии стенки скважины или коррозии обсадной колонны по мере того, как некачественная вода обтекает эти поверхности. .

Общие добавки к цементному кольцевому уплотнению

Ниже приведено общее описание наиболее распространенных добавок к цементу, используемых при строительстве скважин на воду:

Рисунок 3. Усадка цемента может привести к образованию небольших пустот в кольцевом уплотнении.

Бентонит действует как наполнитель, увеличивающий объем цементного раствора. Бентонит также немного увеличивает вязкость раствора, снижает его плотность и снижает потери воды (сброс воды). Добавление бентонита обычно ограничивается примерно 4% по объему, и это может увеличить потребность в подпиточной воде.

Пуццолан представляет собой кремнеземистый или кремнеземисто-глиноземистый порошок, который вступает в химическую реакцию с цементом, обеспечивая ряд преимуществ. Пуццолан (также называемый летучей золой) снижает проницаемость цементного шва и повышает прочность и химическую стойкость цемента. Это также улучшает текучесть цементного раствора при его перекачивании, уменьшает усадку и плотность цемента, а также снижает теплоту гидратации при схватывании (твердевании) цементного раствора.

Песок используется в качестве наполнителя для увеличения объема раствора и снижения его общей стоимости. Песок увеличивает вязкость цементного раствора и потребность в подпиточной воде, а также значительно увеличивает плотность цементного раствора (рис. 4). Добавление грязного песка (содержащего органику или суглинок) в цементный раствор увеличивает объем водоотдачи и усадку цемента. Однако добавление чистого песка в цементный раствор на самом деле уменьшит усадку цемента.

Ускорители добавляются в цементный раствор для ускорения процесса твердения и, таким образом, сокращения времени ожидания цемента (WOC) для буровой бригады. Эта добавка также увеличивает объем потери воды (сбрасываемая вода) и усадку цемента, а также теплоту гидратации по мере отверждения цемента. Наиболее распространенной ускорительной добавкой для водяных скважин является хлорид кальция (CaCl2), содержание которого обычно не превышает 2% по массе.

Замедлители добавляются для замедления затвердевания цемента, таким образом, эта добавка продлевает время ожидания цемента (WOC). Замедлители также снижают теплоту гидратации по мере отверждения цемента. К замедлителям цемента относятся лигносульфонаты, производные целлюлозы, гидроксикарбоновые кислоты (например, лимонная кислота и гликолевая кислота) или сахар (хотя чистый сахар обычно не используется в качестве добавки к цементу).

Диспергаторы иногда добавляют в качестве замедлителя трения для улучшения текучести цементного раствора при его перекачивании.

Рисунок 4. Распространенные типы цемента, используемые в водяных скважинах, с указанием их соответствующего типичного веса.

Агенты водоотдачи могут быть добавлены для уменьшения объема водоотдачи (сбрасываемой воды) по мере отверждения цементного раствора.

Материалы для поглощения поглощений могут использоваться при цементировании пористых пород, таких как крупный гравий или трещиноватая порода. Добавление материалов для борьбы с поглощением в цементный раствор служит по существу той же цели, что и при добавлении этих материалов в буровой раствор, — для предотвращения чрезмерной потери жидкости в трещины или поровые пространства соседнего пласта.

Методы установки кольцевого уплотнения из цемента

Наиболее распространенным способом установки кольцевого уплотнения из цементного раствора является труба с открытым концом, при которой труба с открытым концом относительно небольшого диаметра подвешивается в кольцевом пространстве для облегчения установки материалов кольцевого пространства.

Тремовая труба обычно имеет заподлицо с резьбой и устанавливается перед обсадной колонной и фильтром скважины, чтобы она не перекрывалась центраторами обсадной колонны или другими узкими местами в кольцевом пространстве. Во время перекачки цементного раствора через треммерную трубу нижняя часть трубы всегда должна оставаться погруженной ниже уровня заполнения цементом, чтобы предотвратить унос воздуха или воды в цементный раствор.

Рис. 5. Установка для нагнетания цементного раствора с флотационным башмаком (A), стингером и центраторами (B) и головкой Брейдена (C). Полость между бурильной трубой и обсадной трубой заполнена водой (D) для предотвращения обрушения обсадной колонны, так как цемент закачивается снизу вверх для герметизации затрубного пространства (стрелки).

После того, как уровень заполнения цементом поднимется до достаточной высоты над основанием треугольной трубы, можно уложить стык треугольной трубы, чтобы по мере укладки цемента треугольная труба постепенно удалялась из кольцевого пространства.

Цементный столб в кольцевом пространстве скважины будет оказывать гидростатическое давление на обсадную колонну, и если это гидравлическое давление превысит прочность обсадной колонны, это вызовет разрушение обсадной колонны.

Одним из способов избежать чрезмерного гидравлического давления при установке высокой цементной колонны является поэтапная заливка цемента. Это означает, что устанавливается часть высоты цементного уплотнителя и ей дают затвердеть, а затем добавляются дополнительные заливки цемента после того, как предыдущие заливки затвердеют, до тех пор, пока не будет достигнута общая высота предполагаемого цементного уплотнителя.

Поэтапное цементирование обеспечивает фактор безопасности, поскольку позволяет избежать чрезмерного гидравлического давления на обсадную колонну скважины, но этот метод также создает риск того, что осадок может отслаиваться от стенки ствола скважины в периоды ожидания между заливками цемента. Я столкнулся с хорошим примером возможности осыпания отложений во время поэтапного цементирования несколько лет назад, когда

я просматривал отчет об установке скважины, подготовленный другим специалистом по подземным водам. В отчете, который я просматривал, указывалось, что кольцевое уплотнение промежуточной обсадной колонны скважины (которая была установлена ​​с помощью четырех последовательных заливок цемента) было заполнено цементом объемом более 11 кубических ярдов9.0692 меньше расчетного объема кольцевого пространства. Это расхождение в 11 кубических ярдов явным образом явилось результатом оседания осадка поверх каждой ступени цемента в периоды ожидания между соответствующими заливками цемента.

Хорошим способом установки водонепроницаемого кольцевого уплотнения в скважинах с телескопической конструкцией (верхняя обсадная колонна большего диаметра над экранированным интервалом меньшего диаметра в нижней скважине) является установка цементного кольцевого уплотнения методом нагнетания цементного раствора (также называемого внутренним -струнная заливка).

Этот метод обычно используется в нефтегазовой промышленности, а также подходит для строительства скважин на воду. Существует несколько вариантов метода заливки под давлением, но наиболее распространенный подход включает использование поплавкового башмака, который представляет собой высверливаемый обратный клапан, который размещается у основания обсадной трубы скважины.

Поплавковый башмак часто используется в сочетании с головкой Брейдена, которая используется для герметизации верхней части обсадной колонны скважины, при этом позволяя бурильной трубе или другой колонне насосно-компрессорных труб проходить через нее вниз в скважину (аналогично санитарному хорошо герметизировать). Поплавковый башмак соединяется с основанием обсадной трубы сварным или резьбовым соединением, и после того, как обсадная труба установлена ​​на заданную глубину в скважине и вывешена на растяжение, бурильная труба или НКТ опускается на поплавок. башмака и соединены с ним с помощью приспособления для жала, предназначенного для этой цели.

Схема метода нагнетания цементного раствора показана на рис. 5, а фотографии поплавкового башмака и стингера показаны на рис. 6. обеспечивает циркуляцию бурового раствора вниз по бурильной колонне и вверх по затрубному пространству для подтверждения наличия свободного пути для заливки цемента. Затем расчетный объем цемента закачивается вниз через бурильную колонну в затрубное пространство, после чего цемент вытесняется из внутренней части бурильной трубы.

Если бурильная труба по какой-либо причине засорится во время цементирования, бурильщик может просто вытащить трубу или колонну насосно-компрессорных труб из поплавкового башмака, и цемент в кольцевом пространстве не будет возвращать U-образную трубу обратно в обсадную трубу скважины, потому что поплавковый башмак действует как обратный клапан. Существует несколько вариантов установки для заливки раствором под давлением, которая может выполняться с затирочным башмаком или без него, а также с головкой Брейдена или без нее.

Рис. 6. На левой фотографии показан башмак поплавка (A), устройство для стингера (B) и центраторы (C), которые будут использоваться для направления стингера для соединения с поплавком. На правом фото показан монтаж обсадной колонны скважины с прикрепленным башмаком-поплавком.

Разновидностью метода заливки под давлением, но с аналогичными соображениями и аналогичными результатами, является метод вытеснения. При этом методе цементирования объем цементного уплотнения устанавливается в обсадную трубу скважины, а затем через обсадную колонну к ее основанию закачивается разбуриваемая дискообразная или пробковая протирочная пробка (также называемая вытесняющей пробкой). который вытесняет цемент и заставляет его вытекать из нижней части обсадной колонны в затрубное пространство.

Независимо от того, какой метод нагнетания цемента используется для заливки цемента, поплавковый башмак или вытесняющая пробка на дне обсадной колонны выбуривается после затвердевания цемента. Таким образом, этот подход хорошо работает для промежуточной обсадной колонны, которая является частью конструкции скважины с телескопическим диаметром обсадной колонны.

Кроме того, независимо от того, какой метод нагнетания используется, обсадная колонна скважины может быть подвержена плавающим движениям (всплывание) или обрушению (если гидравлические напряжения становятся чрезмерными), поэтому всегда следует проводить расчет плавучести и расчет гидравлических напряжений. до проведения данного типа цементирования.

Формулы для этих расчетов доступны в книге The Art of Water Wells , а также будут представлены в следующей колонке.

Learn The Art of Water Wells

Получите The Art of Water Wells Марвина Ф. Глотфелти, Р.Г., книгу 2019 года от NGWA Press, которая представляет собой всесторонний обзор скважинных систем и предоставляет практическую информацию, применимую к реальным ситуациям. Книга идеально подходит для всех, кто работает в области подземных вод. В нем содержится практическая информация о водяных скважинах, охватывающая все: от выбора места до проектирования, методов бурения, экономики и многого другого.