Технические хитрости борьбы
Моя борьба с плывуном началась шесть лет назад.
Согласитесь, начинать строительство дома без воды, как-то не «по феншую». А поскольку присутствовали и серьёзные финансовые затруднения, то из двух вариантов: 80 метровая артезианская скважина или колодец - последний набрал очков больше. К тому же вода из разных водоносных горизонтов по минеральному составу сильно различается не в пользу скважины в нашей местности.
Поскольку мои знания в этом бизнесе близки к нулю, то вызвонил спецов колодце-копателей, которые за 20 часов ударной работы благополучно опустили ствол из 12 бетонных колец. В запасе остались ещё два, но продолжение работ остановила начавшая прибывать вода и песок плывуна, которые, ну никак не хотели вычерпываться.
В прочем, в тот момент утешила мысль, что вода всё же есть и даже целое кольцо, кажется можно и успокоиться. Особенности этого плывуна мне ещё только предстояло узнать. А он буквально через год заполнил всё пространство, которое по замыслу должно было принадлежать чистой как слеза воде. И в этом я ему сам активно помог, используя для подъёма воды вибрационный насос, «оживляющий плывун». В дальнейшем эту ошибку учёл и использовал только центробежные насосы. Но в результате чистки стали не ежегодными, а через сезон. И ни укрепление дна бутовым камнем, ни засыпание крупным щебнем из белоснежного кварца, ни дополнительные ремонтные кольца, которыми бригады колодце-копателей пытались углубить шахту не давали ощутимого эффекта. Кроме одного - очередная бригада колодце-копателей, матерясь, выколупывала камешки по одному, при очередных дноуглубительных работах. Кому как, а мне неприятно заниматься регулярно одной и той же темой, зная, что это «сизиф труд».
Лето 2014 года в Подмосковье выдалось маловодным. Зимой водоносный горизонт совсем истончился и по дебету, и по уровню воды в колодце (на дне всего 20 см воды). Назрела необходимость найти выход из тупика, какое-то прорывное техническое решение. В результате мониторинга источников информации в сети, личного знания алгоритмов поведения песка (профессионально работал с мелкозернистыми фракциями кварцитов), пришло решение сооружения в моем обычном колодце - абиссинского колодца. А для того, чтобы не забивать стальные иглы, которые обычно применяются при сооружении абиссинского колодца, в узком и неудобном пространстве колодца, решил делать это с помощью обсадной трубы с подачей воздуха от компрессора. Подаваемый под давлением воздух, по замыслу должен оживить песок плывуна. Кстати, это решение позволило отказаться от ржавеющих стальных труб в пользу пластиковых, поскольку методика не предусматривает серьёзных нагрузок при заглублении иглы в плывун.
В хозяйственном магазине приобрёл 32 мм полипропиленовые водопроводные толстостенные пластиковые трубы, с сопутствующей фурнитурой (заглушки, переходники, уголки, краны, фитинги). На длине 70 сантиметров с одного края сделал сквозные засверловки Ø 10 мм, с шагом 6-7 см.
Метровой шпилькой 12 мм Ø прочистил внутренний ход трубы от стружки. На этот же край напаял заглушку. Поскольку расположение насосной станции предполагалось выше зеркала воды более чем в два метра, то с помощью муфт и паяльника для ПП труб, удлинил иглы до 4 метров. Забегая вперед скажу, путем первых проб и ошибок, выяснилось что 1 игла в плывуне имеет производительность 150л/час, и, что бы иметь достаточную производительность водопровода, я приготовил одновременно 10 игл.
Следующий этап намотка фильтра. Для этого использовал синтетическую сетку галунного плетения П64. Первоначально на засверленный участок трубы накрутил 1,5 мм леску от газонокосилки (шаг витков 1-1,5 см), зафиксировав края изоляционной лентой. Поверх 3 оборота собственно галунной сетки и уже по её поверхности опять же витки лески, для надежной фиксации полотна сетки. И очень туго замотал края фильтра и лески всё той же изоляционной лентой.
Внутренняя леска отрывает сетку от поверхности трубы, на порядок увеличивая рабочую фильтрующую поверхность. Сетка предохраняет от попадания крупных фракций в систему. Внешняя леска надёжно
фиксирует саму сетку.
Для обсадной трубы в том же магазине были куплены две двухметровые 50 мм канализационные трубы и 30° тройник с одной глухой заглушкой. Всё это собранно в следующую конструкцию.
К 30° заглушке в тройнике подведён воздух от компрессора. Для того, чтобы конструкция при работе не разваливалась, все соединения обсадной трубы укрепил изоляционной лентой.
Работы в колодце начались с утра. Для начала, вызванные «спецы» за пару-тройку часов по максимуму вынули из плывуна бутовый камень. Другой задачи им не ставилось.
Затем, с необходимыми принадлежностями, сам спустился в колодец по трех секционной алюминиевой лестнице, оставив помощника наверху.
Сам процесс работы выглядит так. Помощник наверху включает компрессор, а находящийся в колодце зажимает верхний, свободный край обсадной, 50 мм трубы, ладонью повышая давление воздуха и с усилием нажимает на неё в низ. Если труба на каком-то этапе стопорится и дальше не идёт, то можно немного её покрутить, если и это не помогает, то немного приподнять и заново опустить не снижая давления воздуха в трубе. В моём случае приходилось даже переносить обсадную трубу в другое место из-за того, что упиралась в оставшиеся крупные фракции бутового камня или щебня.
После того, как труба ушла где-то на два метра под зеркало воды (на 1,7 метра в песок плывуна), обсадная труба больше не углублялась. По моим предположениям, противодавление сравнялось с моими усилиями. На этом этапе углубление обсадной трубы решил прекратить. Помощник опустил готовую четырёхметровую иглу, которую быстро вставил в верхний открытый конец обсадки и пока плывун, быстро заполняющий трубу ещё в состоянии взвеси, дожал иглу до низа обсадной трубы. После этого опять закрыл открытый конец трубы ладонью, и сжатый воздух помог вынуть обсадку.
После того, как таким же способом с интервалами 10-20 сантиметров по краю колодца посадил в плывун остальные иглы, осталась сущая ерунда: отпилить лишнее для выравнивания всех труб в один уровень, паяльником для ПП труб припаять уголки, тройники, обратный клапан и кран. В общем рутинная работа по сборке классической водопроводной магистрали. Правда делать это, из-за ограниченности пространства, пришлось одному без помощника.
Подводные камни или какие ошибки могут быть при сборке магистрали.
Первое – не пытайтесь поставить насос слишком высоко от зеркала воды. Даже очень мощный, но установленный на 6-7 метровой высоте в режиме всасывания, качать воду не будет по одной простой причине: создаваемый им в трубе вакуум приводит к закипанию воды и «завоздушиванию» системы. Высокое гидравлическое сопротивление до насоса, приведёт к такому же эффекту. Но не только по этой причине для увеличения внутреннего сечения в схеме использовались 10 игл. Бралась в расчёт и производительность насоса. И если паспортная производительность насоса 1500 литров/час, а сечение одной трубы позволяет прокачивать 150 литров/час, то разницу приходится добирать количеством.
В моей схеме насос установлен выше уровня воды на 2 метра по естественной причине, в колодце установлены три ремонтных бетонных кольца и на их верхнем срезе удобно разместился щит из пары толстых, широких досок, на которых собственно и работал, а потом установил насос. К тому же превышение в 2 метра позволяет гарантировать, что в «обильный год» вода не затопит насос.
Первые несколько кубических метров воды, при промывке, лучше качать не в систему, а на улицу. И в дальнейшем внимательно следите за системой фильтрации в доме. Если упала производительность, то, скорее всего, мелкая фракция песка забила фильтры и нужна замена картриджей, хотя внешне картридж может выглядеть достаточно неплохо. В моём случае, образовавшаяся через пару часов работы корочка на фильтре толщиной менее 0,5 мм, снизила производительность в 5-7 раз.
В конструкции игл сознательно ограничил сверление отверстий 70 сантиметрами от нижнего края трубы, чтобы верхние отверстия были, как можно глубже от поверхности и система оставалась рабочей даже в самый маловодный год.
Результат
В результате верхние отверстия ушли под фактический уровень воды, на тот момент, на 130 см и в плывун на 100 см. Не забывайте, 2014 год отметился очень низким уровнем грунтовых вод и по всему Подмосковью где зарегистрировано множество пересохших колодцев.
Теперь воды более чем достаточно и в доме пользуемся ей без ограничений. И самое главное - стало совершенно неважно, какой фактический уровень плывуна в колодце.
Альтернативные методы
Использование сжатого воздуха определило наличие необходимого компрессора, мощностью 1.5 кВт. Но в начале был испробован вариант бурения с одновременной подачей воды от насоса и воздуха от компрессора в форсунку. Форсунку, закреплённую на армированном шланге, просто опустили в обсадную трубу и она лихо, в течение нескольких секунд, ввинтилась в плывун на 1 - 1.5 метра. И всё! Больше я её не видел, поскольку вытянуть не смог. Куда она ушла и за что зацепилась неизвестно (предположительно под нижний край бетонных колец или песок намертво зажал шланг), пришлось обрезать. Создавать более рабочую конструкцию с форсункой не стал, в доме нужна была вода, а не патент на изобретение.
Второй испробованный вариант - бурение с помощью подачи в обсадную трубу воды с небольшой производительностью порядка 200-300 л/час и воздуха от компрессора. Данный метод опробывовался на нескольких последних установленных мною иглах и показал себя с наилучшей стороны, т.к. производительность бурения в плывуне выросла на порядок. Если просто воздухом я бурил каждую иглу по 1 часу, углубляясь в плывун на 2 метра, то с одновременной подачей воды и воздуха, скорость бурения на одну иглу составляла порядка 10 минут. Но данный метод требует хотя бы небольшого запаса воды на поверхности перед колодцем.
Меры безопасности
Из мер безопасности при работе в колодце я отметил бы несколько.
Во-первых, перед спуском обязательно проветрить колодец, поскольку в нём в неприемлемых количествах скапливается углекислый газ и метан. Это можно сделать, открыв накануне на ночь крышку колодца или хорошо продуть его вентилятором.
Во-вторых, обязательное и постоянное присутствие на поверхности помощника контролирующего ситуацию, с возможностью мгновенного обесточивания электроприборов в колодце, которыми приходится пользоваться.
После спуска исполнителя работ в колодец, помощник с поверхности, особенно в первые десять минут, должен контролировать его состояние и, в случае необходимости, иметь возможность немедленно поднять.
В случае, если колодец старый, с непонятно каким или ветхим креплением стенок, то лучше не рисковать и пригласить специалистов. Пусть они определят возможность производства работ или предварительного ремонта по укрепления стенок колодца.
Подробнее...