В.И.Ужук
Из двух известных в народе пословиц для заглавия этой статьи вывели мы третью. Действительно, проблема чистой воды стоит сегодня очень остро, но вот в любом ли месте на приусадебном участке можно вырыть колодец, полный хорошей водой? Конечно, в первую очередь место должно быть удобным для владельца, однако необходимо учесть, что вода, проходя верхние водопроницаемые слои, может быть негодной для питья, если поблизости имеются источники загрязнения. Поэтому нельзя устраивать колодец около мусорных, компостных и навозных куч, а также в районе слива сточных вод. Колодец, расположенный на уклоне, всегда должен быть выше имеющегося источника загрязнения.
Атмосферная вода обычно располагается в глубине земли на уровне водоупорного слоя, состоящего из плотной жирной глины. В зависимости от глубины залегания водоупорного слоя грунтовая вода может быть: верховодкой, отбираемой с глубины до 5 м; почвенной, глубина до 10 м; грунтовой, глубина до 40 м; артезианской, глубина более 40 м.
Я хочу предложить вам советы по устройству железобетонных колодцев, глубина которых доходит до почвенной и грунтовой вод. Верховодка нами не рассматривается, так как ее получение подразумевается само собой и не представляет большого затруднения. При этом вода-верховодка может использоваться только в технических целях, так как очень загрязнена и кишит бактериями.
Колодец, устроенный по предлагаемой технологии, имеет сплошной монолитный железобетонный ствол, в котором отсутствуют швы, это фактически сплошная железобетонная шахта, которая полностью исключает попадание в колодец загрязненной воды с верхних слоев грунта.
Этот метод сооружения железобетонного колодца очень прост и позволяет сделать колодец семейной бригадой, состоящей всего из двух-трех человек, в течение 2–3 месяцев с минимальными финансовыми затратами и без применения сложных дорогостоящих приспособлений. Глубина заложения колодца может колебаться от 8-10 до 12–15 м, а при желании может доходить до 20 м.
Немаловажен и экономический фактор. У вас есть возможность сделать существенную экономию семейному бюджету.
Для производства бетонных работ вам необходимо прежде всего изготовить опалубку. В данном случае применяются специальная сворачиваемая деревянная опалубка, которая в собранном виде имеет форму усеченного конуса, или металлическая опалубка на петлях.
Устройство деревянной опалубки
Сворачиваемая деревянная опалубка достаточно проста в конструкции и ее можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо иметь 20–25 досок из крепких пород дерева (дуб, ясень) толщиной 25 мм, шириной 100–150 мм и длиной 800–900 мм. Можно применять и сухие сосновые доски, но без больших сучковых включений.
При изготовлении элемента опалубки надо каждую доску аккуратно обтесать на конус с двух сторон по разметкам (рис. 1).
Рис. 1. Подготовка элемента опалубки
Один конец доски должен сохранять свой размер, а другой уменьшается на 10–15 мм. Затем каждую доску устанавливают в круговые металлические шаблоны (обручи), добиваясь минимального зазора между боковыми гранями. Шаблоны имеют разный диаметр: верхний на 100 мм меньше нижнего (рис. 2).
Рис. 2. Шаблон для укладки досок опалубки:
1 — нижний обруч; 2 — верхний обруч; 3 — скрепляющие стержни
После этого ряд уложенных и состыкованных друг с другом досок соединяют вверху и внизу полосами шириной 40–50 мм из прочной ткани. Тканевые полосы, скрепляющие между собой доски, можно изготовить из сложенного в 3–4 слоя брезента, прошитого крепкими нитками. Полосы располагают на расстоянии 100–150 мм от концов досок (рис. 3) и затем прибивают к доскам двумя рядами гвоздей.
Рис. 3. Схема укладки досок опалубки в шаблон:
1 —доски; 2 — верхняя тканевая полоса; 3 — нижняя тканевая полоса
Для обеспечения фиксации сворачиваемой опалубки при ее сборке в рабочее
состояние необходимо в месте стыковки концов тканевых полос установить на стыке двух досок закрепляющие крючки (рис. 4).
Рис. 4. Кольцевая опалубка в сборе:
1 — доски опалубки; 2 — фиксирующие крючки; 3 — тканевые полосы
Исходя из заданных диаметров верхнего и нижнего шаблонов-обручей, можно рассчитать количество досок, необходимых на изготовление опалубки, и размер обтесываемого конца доски.
Например, принимаем размер верхнего диаметра опалубки — 700 мм, нижнего — 800 мм и ширину доски — 100 мм.
Рассчитаем количество досок, которые должны уложиться по периметру нижнего отверстия;
К = длина периметра/ширина доски = 2π∙R/100 = 2∙3,14∙400/100 = 2512/100 = = 25 шт.
Определяем затем размер верхнего конца доски и бокового обтесывания доски;
В = длина периметра/К = 2∙3,14∙350/25 = 2198/25 =88 мм
Таким образом, стесывание доски с одной стороны надо производить, начиная с 0 до следующего размера:
Примыкание досок друг к другу проверяется при сборке их на шаблоне и в ходе этой сборки производится подгонка кромок соседних досок. Как уже было сказано, по мере установки подогнанных друг к другу досок их соединяют двумя прочными тканевыми полосами. Затем на одной из досок, где установлен фиксирующий крючок, примерно на половине высоты опалубки просверливают отверстие диаметром 18 мм для закладного штыря-прутка диаметром 16 мм и длиной 350 мм, который вставляют и закрепляют проволокой в арматурной сетке перед бетонированием. При окончании схватывания бетона из этого штыря делают петлю, облегчающую впоследствии спуск в колодец. Эту петлю необходимо делать на каждом забетонированном кольце. Для обеспечения легкого отделения опалубки от бетона надо внешнюю поверхность досок покрыть полосами оцинкованной стали.
На рис. 5 показана изготовленная опалубка в развернутом виде с указанием расположения всех элементов опалубки.
Рис. 5. Опалубка в развернутом виде:
1 — доски опалубки; 2 — фиксирующие крючки; 3 — тканевые полосы; 4 — отверстие для штыря
Устройство металлической опалубки
Скорлупы опалубки (4 шт.) изготавливают из листовой стали толщиной 3–5 мм, которую раскраивают таким образом, чтобы верхний диаметр опалубки был на 100–120 мм меньше нижнего. Например, для приведенной выше опалубки рассчитаем длину верхнего и нижнего колец, чтобы определить размеры раскроя скорлупы:
Lв.к.= 2π∙R = 2∙3,14∙400 = 2512 мм;
Lв. ск. = 628 мм,
Lн.к.= 2∙3,14∙450 = 2826;
Lв. ск. = 706 мм.
После раскроя листа скорлупы (рис. 6) ее выгибают по шаблону на указанные диаметры.
Рис. 6. Схема раскроя листа скорлупы
Затем две готовые скорлупы соединяют петлями на сварке или винтах, а на концах каждого полукольца на всю ее высоту приваривают фланцевые пластины, посредством которых полукольца соединяются друг с другом. В одной из скорлуп просверливают отверстие диаметром 12 мм для установки перед бетонированием штыря-скобы диаметром 10 мм (рис. 7).
Рис. 7. Обечайка металлической опалубки:
1 — скорлупа обечайки, 2 — петля; 3 — пластина для распорки; 4 — отверстие для штыря; 5 — фланец; 6 — распорка
Чтобы предохранить опалубку от возможной деформации при бетонировании, в верхней и нижней ее части приваривают пластины с отверстием диаметром 12 мм и для установки съемных распорок (рис. 8). Однако при использовании опалубки с толщиной листа 3–5 мм эти распорки, как правило, не требуются. Металлическая опалубка гораздо долговечнее деревянной и может использоваться многие годы для сооружения колодцев.
Рис. 8. Металлическая опалубка в сборе
После изготовления кольцевой опалубки можно приступать к устройству колодца. Для этого необходимо предварительно подготовить материалы:
— песок, щебень или гравий должны быть качественные, чистые, без примесей (глина, земля, торф), снижающих качество бетона; щебень надо применять мелкий, размером 10–20 мм;
— цемент используется только свежий, портландцемент марки 300 или 400;
— вода должна быть чистой и мягкой. Бетон на основе принятых исходных материалов можно подобрать двух марок: 100 и 150. Марка бетона 100 используется для верхней части (4–5 м) колодца, а марка 150 — для нижней части ствола колодца.
Состав бетона марки 100 (соотношение составляющих):
для цемента марки 300 — 1:2: 3,5 (цемент, песок, щебень);
для цемента марки 400 — 1: 2,5: 4.
Состав бетона марки 150:
для цемента марки 300 — 1 1,5:3;
для цемента марки 400 — 1: 2: 3,5.
Бетон желательно готовить пластичным, с осадкой конуса 10–14 см, в среднем 10–12 см, так как бетон будет укладываться вручную, и он должен в небольшом кольцевом пространстве образовать плотную, однородную стенку колодца толщиной 15–20 см, т. е. чем тоньше железобетонная конструкция, тем пластичнее должна быть бетонная масса.
Армирование бетонных колец производят арматурой и проволокой различного диаметра. Для вертикальных стержней (6–8 шт.) используют арматуру диаметром 12–16 мм, а для горизонтальных кольцевых обмоток берут проволоку диаметром 4–6 мм, из которой изготавливают 5–6 горизонтальных колец, которые располагают на высоте 120–150 мм друг от друга.
Устройство монолитного бетонного колодца можно выполнять двумя способами: бетонированием ствола снизу или сверху с последующим их опусканием вниз.
Первый способ. Сначала выкапывают яму цилиндрической формы, которая имеет глубину, равную половине высоты кольцевой опалубки, и диаметр больше нижнего диаметра опалубки на 200–250 мм. Затем на уровне земли устраивают временную опалубку, чтобы после бетонирования над землей образовался верхний пояс колодца, который в последующем можно поднять кирпичной кладкой. Для того, чтобы верхние бетонные кольца зимой не были вытолкнуты пучинистым грунтом, необходимо два верхних кольца защитить от соприкосновения с грунтом толстой полиэтиленовой пленкой, сложенной в два слоя, по которой будет скользить замерзший грунт при вспучивании. Пленку укладывают по стене вырытой ямы до установки кольцевой арматуры и опалубки. Эта мера предотвратит появление трещин в верхних кольцах железобетонного колодца и предохранит его от загрязнения. Чтобы избежать самоопускания верхних колец, необходимо перед их бетонированием забивать в грунт 3–4 стопорных штыря диаметром 10–16 мм и длиной 350–400 мм.
После установки арматуры, опалубки и закрепления проволочного штыря для скобы кольцевое пространство можно заполнять пластичным бетоном до верхнего уровня кольцевой опалубки. При укладке бетона его нужно тщательно уплотнять и шурфовать прочным деревянным или металлическим прутком, особенно в зонах примыкания бетона к опалубке и грунту. Затем бетон оставляют для схватывания на 6–7 дней, при этом летом в жаркое дневное время верхнюю часть бетона укрывают мокрой тряпкой, смачиваемой по мере высыхания (рис. 9).
Рис. 9. Изготовление верхнего кольца
После схватывания бетона (через 6–7 дней) с него снимают опалубку. Для этого откидывают крючки и, осторожно постукивая молотком, отделяют доски от бетона. Кольцевую опалубку сворачивают и последнюю доску снимают с проволочного штыря, который затем загибается в форме петлеобразной скобы.
Закончив снятие кольцевой опалубки, можно приступать снова к выкапыванию следующей цилиндрической ямы.
Бетонное кольцо не опускается при выкапывании ямы за счет штырей и скрепления его боковой поверхности с грунтом, но первые бетонные кольца по мере выкапывания ямы обязательно подстраховывают от опускания боковыми стойками и стопорными штырями (рис. 10).
Рис. 10. Устройство бетонного колодца
После выкапывания цилиндрического углубления под следующее кольцо сначала укладывают полиэтиленовую пленку (для верхних 2–3 колец), а затем устанавливают кольцевую арматуру, которую закрепляют проволокой с выпусками арматуры верхнего кольца. Затем проволокой закрепляют к арматуре штырь, который пропускают в отверстие устанавливаемой кольцевой опалубки. Развернутую опалубку закрепляют двумя крючками и пространство между опалубкой и грунтом снова заполняют бетонной смесью. При укладке бетон также послойно тщательно уплотняют и по окончании бетонирования снова оставляют для схватывания на 6–7 дней. После этого опалубку снимают, штырь загибают в скобу и снова приступают к выкапыванию углубления-ямы под следующее нижнее кольцо. Все операции повторяются в описанной выше последовательности.
Второй способ. Вышеописанное устройство железобетонного монолитного ствола имеет свои положительные и отрицательные стороны. Хорошо, что в данное случае применяется только одна опалубка, которая без особых проблем устанавливается в глубине земляной шахты колодца, более того, образование кольцевых уступов облегчает спуск и подъем в ходе строительства и эксплуатации. Недостатки — трудоемкий процесс бетонирования ствола и сложное изготовление опалубки.
Второй способ строительства колодца гораздо технологичнее, так как бетонирование ствола выполняют на уровне земли, но требуется наличие двух цилиндрических опалубок разного диаметра (желательно металлических), образующих между собой кольцевое пространство толщиной 150–200 мм (рис. 11).
Рис. 11. Опалубка в сборе:
1 — наружное кольцо; 2 — внутреннее кольцо; 3 — арматурная сетка; 4 — плоские продольные фланцы
Разность диаметров этих опалубок должна быть такой, чтобы толщина бетонной стенки была в пределах 150–170 мм. Это обеспечивает надежную прочность и водонепроницаемость бетонного ствола колодца. Высота опалубки — в пределах 800-1000 мм.
Цилиндрические кольца опалубок желательно изготовить металлическими, при этом в наружной опалубке продольные фланцевые пластины располагать с внешней стороны. Внутренняя цилиндрическая опалубка должна иметь распорки для предотвращения ее деформации; в опалубке выполняют две пары отверстий диаметром 12 мм на расстоянии 400 мм по высоте.
В кольцевом пространстве опалубок устанавливают проволочную сетку, в которой 3–4 кольца выполняют из проволоки диаметром 5–6 мм, а вертикальные стержни — из проволоки диаметром 8–10 мм, закрепляемые между собой проволокой диаметром 1,5–2 мм.
Подробно рассмотрим технологию устройства колодца вторым способом, когда бетонирование ствола выполняют на поверхности земли. Прежде всего необходимо выкопать яму цилиндрической формы, глубина которой должна быть на 3–4 см меньше высоты опалубки, а диаметр на 2–3 см больше наружного кольца металлической опалубки. Затем яму сверху перекрывают плотным деревянным щитом, на который последовательно устанавливают наружную опалубку, арматурную сетку и внутреннюю опалубку (рис. 12).
Рис. 12. Изготовление первого кольца:
1 — яма; 2 — деревянный щит; 3 — бетонное кольцо; 4 — скоба; 5 — арматурная петля
После этого в четыре отверстия внутренней опалубки вставляют проволочные штыри диаметром 10–11 мм для скоб и кольцевое пространство заполняют пластичным бетоном, обеспечивая его послойное тщательное уплотнение и шурфование, особенно в зонах примыкания бетона к опалубке. После укладки бетона его оставляют в опалубке для схватывания и набора прочности на 6–7 дней, периодически смачивая водой в летнее время. По окончании схватывания бетона опалубку снимают, проволочные штыри сгибают и устраивают две скобы, плотно увязав проволокой загнутые штыри (рис. 12).
Затем над устьем колодца устанавливают небольшую треногу с блоком или другое подъемное приспособление и, зацепив бетонное кольцо за петли арматуры, приподнимают его, убирают щит и осторожно опускают кольцо в яму. При этом верх кольца должен выступать на 30–40 мм над уровнем земли. Вокруг этого выступающего бетонного кольца необходимо установить разъемное деревянное кольцо толщиной 20 мм, на которое в последующем будет опираться наружная опалубка, что обеспечит надежное примыкание без выступов и натеков наружных поверхностей бетонных колец в процессе их бетонирования и облегчит спуск колец в шахту.
После того, как в яму опустят бетонное кольцо, приступают к выкапыванию новой цилиндрической ямы диаметром на 2–3 см большим, чем размер наружной опалубки. Во время выкапывания ямы под бетонное кольцо необходимо устанавливать деревянные подпорки, высоту которых меняют в ходе углубления ямы. Так как первая яма под бетонное кольцо была выкопана на глубину 30–40 мм меньше, чем высота опалубки, то все последующие ямы выкапывают уже на высоту опалубки, чтобы бетонный ствол постоянно выступал над землей в процессе всего строительства колодца.
Для того, чтобы над выступающим бетонным кольцом можно было зафиксировать внутреннюю опалубку, необходимо использовать 4–5 прутков диаметром 5–6 мм, которые замуровывают в верхнюю часть кольца в ходе его изготовления (рис. 13).
Рис. 13. Заделка опорного прутка в бетонное кольцо:
1 — наружная опалубка; 2 — бетонное кольцо; 3 — арматурная петля; 4 — опорный пруток; 5 — внутренняя опалубка
В последующем, перед установкой опалубок, эти прутки загибают на край бетонного кольца — на них опирается внутренняя опалубка (рис. 14).
Рис. 14. Установка опалубки на бетонное кольцо:
1 — деревянная подкладка; 2 — наружная опалубка; 3 — арматурная сетка; 4 — внутренняя опалубка; 5 — опорный пруток; 6 — бетонное кольцо
Затем на выступающее над землей бетонное кольцо устанавливают наружную опалубку, арматурную сетку и внутреннюю опалубку Снова укладывают бетон, уплотняют его. После чего кольцо укрывают мокрой мешковиной. После схватывания бетона (6–7 дней) снимают наружную и внутреннюю опалубку, загибают вниз опорный пруток, а также сгибают проволочные штыри, устраивая из них две скобы. С помощью подъемного приспособления немного приподнимают кольца, убирают подпорки, опускают кольца в яму и все операции по бетонированию повторяют (рис. 15).
Рис. 15. Схема установки колец в яму:
1 — подпорка; 2 — первое кольцо; 3 — второе кольцо
Землю при выкапывании колодца поднимают вверх ведром на крепкой веревке через треногу с блоком. Самое главное при подъеме земли, подаче вниз бетона и опалубки (при первом способе) — не уронить груз на работающего внизу человека, поэтому к этим операциям надо относиться с максимальной осторожностью.
Голова работающего в колодце человека должна быть защищена (строительная каска, мотоциклетный шлем), веревка нужна очень крепкая, а небольшое прочное ведро надежно закреплено на веревке. Кроме того, перед работой следует проверять состояние веревки и ведра (дно и дужки). В общем, это одна из ответственных операций.
На веревке также опускается и поднимается свернутая кольцом опалубка, арматура и бетон с соблюдением всех необходимых мер предосторожности. Во время спуска и подъема в колодец человека надо обязательно страховать веревкой, при этом работающий может использовать выступы колец как ступеньки и одновременно держаться руками за проволочные петли-скобы. По мере увеличения глубины колодца необходимо контролировать самочувствие работающего, начиная уже с глубины 5–6 м подстраховывать его. Эту предосторожность нужно соблюдать на случай загазованности, которая может возникнуть даже на небольшой глубине.
Поэтому при появлении слабости, головокружения, тошноты и удушья следует немедленно с помощью страхующего напарника подняться наверх. В последующем перед началом работы необходимо проветривать ствол колодца путем подачи воздуха по шлангу или трубе от вентилятора или домашнего пылесоса в самый низ колодца, на худой конец — нагнетать воздух, размахивая большим листом фанеры. Затем после проветривания (10–15 мин) на какой-либо небольшой подставке на дно колодца опускают горящую свечу и наблюдают за ее пламенем. Если пламя свечи горит спокойно и не гаснет, то можно спускаться вниз, но в процессе работы желательно периодически подавать свежий воздух.
В период бетонирования железобетонного ствола обычно наибольшее затруднение возникает при устройстве последних колец, когда уже доходят до водоносного слоя. В это время грунт необходимо убирать одновременно с откачкой воды насосом или ведрами, чтобы иметь возможность и удалять грунт, и избегать обрушения. После установки арматуры и опалубки нужно обязательно перед бетонированием, а также в процессе бетонирования и схватывания бетона постоянно откачивать воду. Дальнейшее бетонирование ствола колодца прекращается тогда, когда работающие уже не успевают откачивать прибывающую воду. Обычно такое интенсивное поступление воды происходит при заглублении колодца в водоносный слой на 1–1,5 м ниже его уровня.
О деревенском колодце
В деревенском колодце с воротом необязательно использовать цепь к ведру. Можно заменить ее куском троса 3–5 м. Да вот незадача — трос пружинит, путается и не ложится на барабан ворота колодца ровными рядами.
Этот недостаток легко устранить. Необходимо оставить на вытянутом тросе опущенное в колодец ведро с водой на сутки, двое. Трос при этом вытянется и будет хорошо наматываться и сматываться с барабана ворота. При необходимости операцию по вытягиваю троса можно повторить.
А чтобы в колодце, оборудованном воротом, ведро лучше зачерпывало воду, к его ручке с одной стороны привязывают какой-нибудь груз — болт, гайку.
Если у вас есть тяжелый магнит, то его можно использовать для этой цели. Приставили магнит к верху ведра — и задача зачерпывания воды решена.
Ю. Н. Новожилов
Колодцы с монолитным или сборным железобетонным стволом, строительство которых подробно изложено выше, сейчас наиболее популярны. В старину же и даже совсем недавно (30–40 лет назад) широкое распространение имели колодцы с деревянным срубом. На Руси в древние времена устраивали колодцы, в которых устанавливали долбленые стволы деревьев (колоды), откуда, собственно, и произошло название этого сооружения — «колодец»
В отдельных регионах России искусные мастера обкладывали ствол колодца каменными плитами. Колодцы эти очень долговечны и совершенно не требуют ремонта. Один такой колодец, глубиной более 35 м, который мастера построили еще конце XIX в., прекрасно функционирует и до настоящего времени (станица Раевская, Краснодарский край), исправно снабжая жителей водой даже в самое засушливое лето.
А вот деревянные колодцы должны были иметь сруб, выполненный из прочной, малогниющей древесины.
Свойства древесины, используемой для устройства деревянного колодца
Древесина, применяемая для деревянного сруба колодца, прежде всего не должна быстро загнивать, а также не выделять в воду вещества, которые могут на продолжительное время испортить вкус и цвет живительной влаги. Древесина должна быть плотной, прочной, прямослойной и не иметь больших сучков. Бревна, используемые для сруба колодца, необходимо предварительно хорошо высушить. Сухая древесина — это обязательное условие для устройства деревянного сруба колодца, так как она в последующем разбухнет от воды, увеличивая свой объем, и таким образом в срубе происходит естественное уплотнение всех щелей и пазов.
Для изготовления деревянного сруба колодца используется:
— дубовая древесина наиболее предпочтительна для деревянного колодца, однако она выделяет много дубильных веществ, которые на долгое время делают воду непригодной к употреблению. В старину этот недостаток дубовой древесины устраняли простым способом: бревна на 2–3 года погружали в пруд или речку, а затем весной-летом бревна сушили в тени. В колодцах, устроенных из мореного дуба, отличная вода и служат они очень долго (не менее 40–50 лет);
— древесина из бука, ясеня, вяза достаточно прочная, водостойкая и не ухудшает вкуса воды. Однако эта древесина в надводной части быстро загнивает, поэтому сруб для колодца надо делать комбинированным: нижнюю часть — из бука, ясеня или вяза, а верхнюю надводную часть (5-10 м) — из сосны, лиственницы или дуба;
— древесина из сосны, кедра или лиственницы является отличным материалом для колодезного сруба, так как она не портит воду в колодце и служит более 30 лет как в подводной, так и в надводной частях;
— древесина из ивы, бересты и ели малопригодна для устройства сруба. Эта древесина быстро загнивает, и ее нельзя применять для глубоких колодцев, так как такой сруб выходит из строя уже через 5–7 лет. Замена же сгнившего сруба в глубоком колодце очень трудоемка, поэтому древесина из ивы, березы и ели используется только для неглубоких колодцев, в которых нижнюю часть сруба обязательно выполняют из водостойкой, прочной и долговечной древесины (лиственница, дуб, сосна).
Технология изготовления деревянного сруба колодца
Колодец с деревянным срубом сделать очень сложно. Строительство его можно доверить только опытному мастеру.
Прежде чем приступать к устройству колодца, владелец сельского подворья должен выбрать древесину и решить вопрос ее заготовки. После этого необходимо определиться с методом изготовления сруба, в зависимости от формы заготовленной древесины (бревна, брус). Сруб колодца всегда стараются изготовить таким образом, чтобы его углы были выполнены без остатка, т. е. древесина не должна выступать из углов сруба, что позволит значительно облегчить установку сруба в земляной шахте и уменьшить объем работ при строительстве. Если древесина заготовлена в виде бревен, то сруб обычно выполняют «в лапу», а при наличии брусьев рубку углов сруба производят, используя метод коренного шипа или «в полдерева».
Изготовление сруба колодца методом «в лапу»
Рассмотрим рубку бревенчатого сруба с использованием метода «в лапу», при котором угол сруба получается без остатка. Для этого необходимо прежде всего на бревнах обтесать по всей длине одну внутреннюю сторону. При изготовлении сруба необходимо обращать особое внимание на «вертикальность» и «прямоугольность» углов сруба, чтобы не затруднить его установку в земляной шахте. Рубка сруба «в лапу» (рис. 16) достаточно сложна, и за нее не стоит браться, не имея опыта.
Рис. 16. Схема разметка «лапы»
Сначала надо тщательно разметить каждый конец бревна так, чтобы размеры всех «лап» были одинаковыми в плане, а высота каждой «лапы» была пропорциональна толщине бревна. После этого приступают к обтесыванию канта с одной стороны по всей длине бревна, которая будет внутренней частью сруба, а второй кант, противоположный первому, обтесывают на длину, равную полутора-двум диаметрам бревна. Остальные два канта необходимо рассчитать так, чтобы их длина была равна диаметру бревна, а ширина равна ширине первого канта. После обтесывания кантов конец бревна должен иметь квадратную форму, т. е. все стороны полученного небольшого бруса должны быть одинаковыми, равными отрезку «а» на схеме разметки «лапы». Затем вертикальные стороны отесанного квадрата и его торец делят на 8 равных частей и через намеченные точки проводят линии, параллельные сторонам бруса. Полученные углы квадрата помечают буквами. Таким образом получаются следующие ребра: АБ, ВГ, ДЕ, ЖЗ. После этого на ребре ВГ откладывают по 1/8 части ребра, на ребрах АБ, ЖЗ — по 2/8 части, а на ребре ДЕ — по 3/8 части ребра. Намеченные точки соединяют линиями и таким образом получают ребра «лапы», которые равны: по ребру ВГ — 6/8, по АБ и ЖЗ — 4/8, а по ДЕ — 2/8 стороны бруса. После разметки надо аккуратно срезать лишнюю древесину, и мы получим первую «лапу». Таким образом вырубают на всех бревнах все остальные «лапы», а затем на этих бревнах размечают и выбирают продольные уплотнительные пазы. Когда на всех бревнах будущего колодезного сруба изготовлены «лапы», надо сделать пробную подгонку и стыковку «лап» между собой (рис. 17).
Рис. 17. Соединение угла сруба «в лапу»:
1 — бревно; 2 — «лапа»; 3 — нагель
Устройство сруба из бруса
Если древесина для сруба колодца заготовлена в виде брусьев, то угловые соединения сруба можно выполнить коренным шипом или «в полдерева».
Первый способ соединения углов сруба с помощью коренного шипа заключается в том, что на брусе вырезают шип, который затем вставляется в соответствующий паз другого бруса. При этом способе венцы сруба скрепляют круглыми нагелями (рис. 18,а).
Второй способ рубки углов сруба «в поддерева» обеспечивается посредством укладки половинных срезов брусьев и скрепления брусьев с помощью круглых нагелей (рис. 18,б), один из которых должен скреплять между собой три бруса.
Рис. 18. Соединение углов сруба из бруса:
а — коренным шипом; б — «в полдерева»
После изготовления всех венцов сруба приступают к следующему этапу строительства — рытью шахты, при котором грунт удаляют со дна ручным способом. При этом в ходе земляных работ перед каждым спуском в шахту ее необходимо проверять на загазованность, начиная уже с глубины 4–5 м, чтобы избежать удушья работающих на дне шахты людей. Все работники обязаны соблюдать правила безопасности, которые подробно, изложены в главе по строительству колодца с железобетонным стволом. Работы по рытью шахты, установки в ней венцов деревянного сруба и все другие операции по устройству колодца должны обязательно выполняться только под постоянным контролем и руководством опытного мастера.
Технология строительства
Для владельцев небольших дачных и сельских подворий конструкция трубчатого колодца гораздо предпочтительнее шахтных колодцев ввиду простоты его обустройства и эксплуатации. Если для устройства шахтного колодца глубиной 15–20 м с монолитным или сборным железобетонным стволом или с деревянным срубом потребуется 3–4 месяца с затратой значительных сил и средств, то трубчатый колодец на такую же глубину можно сделать за 7-10 дней.
Скважину трубчатого колодца обычно выполняют двумя способами: первый способ состоит в устройстве скважины с помощью бурового инструмента, который вращают, используя металлические штанги, при втором способе скважину делают методом долбления. Первый способ технологически более сложный, он требует наличия прочных буровых штанг, бурового инструмента и других приспособлений. Поэтому мы рассмотрим более простой второй способ — долбление. При нем скважину колодца выдалбливают специальным инструментом, называемым желонкой. Этот достаточно простой способ бурения скважин использовался еще в XIX в. на бакинских нефтепромыслах.
Для ударного бурения в мягких и вязких породах (глина, глинистые пески, суглинок) используют трубчатую желонку, а в крепких и скалистых грунтах сначала применяют ударные долота для размельчения породы с последующим извлечением раздробленного грунта желонкой.
Самую простую желонку, которую можно использовать в мягких и глинистых грунтах, владелец подворья без труда изготовит самостоятельно. Она представляет собой отрезок утолщенной трубы длиной 1,5–2 м, в нижней части которой закреплен стальной закаленный наконечник с заостренным концом, диаметр которого на 8—10 мм больше диаметра трубы желонки. После ее удара вязкий грунт входит в трубу, оставаясь в ней при подъеме, а затем извлекается из желонки (рис. 19).
Рис. 19. Желонки для ударного бурения:
а — желонка для вязких мягких грунтов; б, в — желонки для плотных суглинистых грунтов
Для устройства скважины в более плотных суглинистых грунтах с включением мелких фракций гальки, гравия или щебня необходимо изготовить более сложную желонку, в стальном наконечнике которой установлен специальный клапан. Через этот клапан фракции грунта при ударе желонки проходят внутрь трубы и остаются там при последующем подъеме. Клапан простой самодельной желонки можно изготовить в виде металлического диска, закрепленного на оси или в форме пластины. В верхней части желонки расположено отверстие для удаления грунта и рым-болт, к которому крепится стальной трос диаметром 10–12 мм, посредством которого производят спуск и подъем желонки. Вес самодельной желонки в собранном виде должен быть в пределах 30–35 кг. Владелец сельского подворья, самостоятельно изготавливая желонку, возможно, сможет разработать другие конструктивные узлы, руководствуясь представленными здесь типами желонок (см. рис. 19).
Первый тип упрощенной желонки (а) используется в мягком вязком грунте, который сам удерживается внутри желонки при ее подъеме за счет прилипания к стенкам трубы. Второй тип желонок с клапаном (б, в) используется в плотном суглинистом грунте, имеющем твердые включения небольших размеров (галька, камешки и т. п.). Если в месте прохождения скважины обнаружится твердый сплошной слой грунта, то его необходимо пройти, используя отрезок трубы, на конце которой закреплено долото из инструментальной стали. После раздробления крепкой породы в скважину опускают желонку с клапаном и извлекают твердый грунт. Рассмотрим технологическую последовательность производства работ при бурении желонкой неглубоких скважин (15–20 м). Сначала в предназначенном для колодца месте необходимо выкопать яму-шурф глубиной 1,5–1,7 м, в которую затем устанавливают направляющую трубу (металлическую, керамическую, чугунную), диаметр которой на 10–15 мм больше диаметра наконечника желонки. После установки направляющей трубы в яме ее засыпают грунтом, плотно утрамбовывая грунт вокруг трубы. Эта направляющая труба обеспечивает на начальных стадиях ударного бурения необходимую высоту подъема и падения желонки, а также вертикальное углубление желонки в грунт. Затем над устьем направляющей трубы устанавливают небольшую треногу из деревянных или металлических стоек, в верхней части которой закрепляют блок; через этот блок стальным тросом диаметром 10–12 мм желонку поднимают на поверхность (рис 20).
Рис. 20. Тренога для ударного бурения:
1 — направляющая труба; 2 — стойка треноги; 3 — блок; 4 — трос
Используя стальной трос, закрепленный на рым-болте, желонку поднимают в направляющей трубе и резко опускают на грунт. Желонка весом 30–35 кг врубается своим наконечником в грунт, который входит в желонку, поднимая при этом клапан и заполняя внутреннюю полость над клапаном. При подъеме желонки ее клапан закрывается под воздействием своего веса и веса грунта, расположенного над клапаном. Таким образом, при повторных ударах желонки о грунт она все больше заполняется грунтом. Затем желонку поднимают из скважины и убирают грунт, находящийся внутри, через отверстие в верхней части. В дальнейшем по мере углубления грунт может оказаться на дне скважины сухим, что затруднит работу желонки. Поэтому для повышения эффективности работы в скважину рекомендуется периодически заливать 1–2 л воды, которая размягчит грунт и упростит работу.
Ударное бурение скважины продолжают до тех пор, пока желонка не достигнет водоносного слоя, в который затем необходимо углубиться на 2–2,5 м. Бурение водоносного слоя может быть затруднено прибывающей в скважину водой, поэтому воду необходимо периодически откачивать и сразу же опускать желонку, чтобы она смогла брать грунт со дна.
После заглубления скважины в водоносный слой на 2–2,5 м можно приступать к обустройству колодца. На дно скважины прежде всего надо насыпать слой толщиной 200–250 мм промытого крупнозернистого песка, смешанного с мелким щебнем или галькой. Затем в скважине замеряют уровень воды. Его необходимо знать для определения оптимального размера фильтра на обсадной трубе. В любом случае минимальный размер сетчатого фильтра на конце обсадной трубы должен быть не менее 1,5 м. Затем в скважину опускают обсадную трубу (металлическую оцинкованную или алюминиевую, асбестоцементную, полиэтиленовую) с заглушкой на ее конце. Диаметр обсадных труб должен быть на 25–30 мм меньше диаметра скважины. Например, при диаметре скважины 100–110 мм наружный диаметр обсадной трубы должен быть в пределах 76–80 мм и т. д. Оптимальный диаметр скважины трубчатого колодца 150–200 мм.
Обычно длина сетчатого фильтра должна быть примерно 1,3–1,7 м и зависеть от глубины внедрения скважины в водоносный слой (рис. 21).
Рис. 21. Устройство трубчатого колодца:
1 — слой песка с галькой; 2 — погружной насос; 3 — водоподъемная труба; 4 — сетчатый фильтр; 5 — направляющая труба; 6 — глиняный замок; 7 — отмостка; 8 — крышка колодца; 9 — бетонное кольцо
Сетчатый фильтр устраивают в нижней части обсадной трубы, при этом на участке трубы длиной 1,3–1,7 м сверлят отверстия диаметром 10–12 мм. Перфорированный отрезок трубы должен иметь не менее 800-1000 отверстий, чтобы обеспечить свободный приток грунтовой воды при ее откачке. Затем на перфорированный участок обсадной трубы по всей длине наматывают по спирали с шагом 20–25 мм медную или латунную проволоку диаметром 2–3 мм, на которую также медной проволокой закрепляют латунную, медную или синтетическую сетку с отверстиями не более 0,5 мм.
После устройства сетчатого фильтра на одной из обсадных труб их опускают в скважину, соединяя трубы сваркой или с помощью резьбового соединения и муфт. Нижнее отверстие обсадной трубы закрывают заглушкой, располагая низ трубы на расстоянии 40–50 см от дна скважины.
Когда вся обсадная труба будет опущена в скважину колодца, ее необходимо с помощью фланца закрепить на направляющей трубе, чтобы верхняя часть колодца располагалась от земли на высоте 60–70 см. Затем в обсадную трубу опускают водоподъемную оцинкованную трубу с закрепленным на ней погружным насосом, с помощью которого вода подается из скважины наверх. Если же вода в скважине располагается на небольшой глубине, то для ее подъема можно использовать поршневой насос, который устанавливают на оголовке обсадной трубы. Водоподъемные трубы стыкуют между собой сваркой или с помощью резьбового соединения и муфт. На конце водозаборной трубы (для поршневого насоса) необходимо также установить дополнительный сетчатый фильтр из латунной или медной сетки, который затем можно периодически очищать по мере его загрязнения.
Так как обсадные трубы устанавливают в скважине с зазором 10–15 мм, то их также можно вытаскивать для периодической очистки основного сетчатого фильтра. Необходимость очистки этого фильтра определяют по уменьшению количества воды, поступающей через фильтр и подаваемой насосом наверх.
Буровой трубчатый колодец гораздо гигиеничнее шахтного, так как первый совершенно не загрязняется поверхностными водами, а также через устье колодца. Из бурового колодца воду можно подавать по водозаборной трубе непосредственно в дом, что гораздо удобнее и гарантирует чистоту воды.
Благоустройство трубчатого колодца заключается в установке на устье скважины железобетонного кольца или отрезка металлической трубы диаметром 700–800 мм, который закрывают крышкой с запором. Вокруг скважины также устраивают глиняный «замок» (см. ниже), а затем бетонную или асфальтовую площадку.
Заканчивая строительство колодца, необходимо также продумать все мероприятия по обеспечению его дезинфекции. На последних стадиях работы надо тщательно мыть все инструменты и сапоги раствором хлорной извести (1 стакан хлорки на ведро воды). Такая дезинфекционная обработка необходима для того, чтобы в конце проходки не занести в нижнюю часть ствола и грунт болезнетворные микробы.
Выполнив бетонирование последнего нижнего кольца или укладку деревянного сруба, необходимо откачать из колодца всю воду, а затем удалить грунт на глубину 100–150 мм, тщательно очистить и выровнять дно. После этого на дно колодца насыпают 200–250 мм промытого крупнозернистого речного песка, а на него — слой мелкого гравия или щебня толщиной 150–200 мм и затем такой же слой крупного щебня. Перед засыпкой мелкий и крупный щебень обязательно следует промыть в растворе хлорной извести (1 стакана на 10 л воды) и после этого — в чистой воде. Уложенные на дно колодца слои песка и щебня необходимы для обеспечения хорошей фильтрации воды, а также для того, чтобы вода не загрязнялась при зачерпывании ведрами (см. рис. 10).
Одновременно с укладкой фильтрационных слоев необходимо выполнить работы по обустройству верха колодца. Вокруг железобетонного или деревянного устья надо сделать глиняный замок — гидроизоляционный слой из жирной мятой глины толщиной 200–300 мм и радиусом около 1 м. Затем поверх глиняного слоя устраивается бетонная отмостка с уклоном от колодца. Оголовок (верх железобетонного ствола) обшивают деревянным срубом из бревен или бруса, который затем желательно покрыть досками (рис. 22, 23).
Рис. 22. Обустройство колодца с железобетонным стволом:
1 — железобетонный ствол; 2 — надземный сруб; 3 — ворот, 4 — шатер
Рис. 23. Общий вид колодца
После этого над колодцем устанавливают шатер, перекрывающий устье колодца на 300–400 мм по обе стороны, а также вóрот. Колодец также надо оборудовать прочной откидывающейся крышкой, которая обязательно должна запираться на замок.
Для колодцев, имеющих небольшую высоту оголовка (50–60 см), можно использовать вариант упрощенного шатра-беседки, который закрывает устье колодца со всех сторон (рис. 24).
Рис. 24. Упрощенный вариант шатра-беседки
Стены шатра беседки можно устраивать из бревен (бруса), камня или из кирпича и бетона, кровля же обычно делается из досок. В боковых стенках шатра закрепляется ворот, а откидная крышка устраивается сверху в кровле. Крышка колодца предохраняет воду от попадания посторонних предметов, пыли, грязи, насекомых и грызунов. В семье, где есть маленькие дети, крышка колодца должна быть всегда закрыта.
После укладки фильтрационных слоев воду из колодца надо несколько раз полностью выкачать, а затем в течение одной-двух недель использовать ее в технических целях (полив, стирка и т. п.). Пить воду в этот период можно только кипяченой. Через две недели после полного обустройства колодца необходимо сдать в лабораторию воду на анализ и при положительном результате использовать воду сырой.
Итак, ваш колодец готов к работе на многие и многие десятилетия. Даже правнуки будут пользоваться выкопанным вами колодцем и вспоминать вас добрым словом.
А.Д.Колеух
Мы знаем, как трудно без воды в сельской местности, особенно при наших песчаных почвах. Не менее трудно содержание колодцев в чистоте. Сейчас трудно найти охотников опуститься на дно колодца — стариков-умельцев уже нет, а молодежь даже за доллары не заставить.
Известно с древних времен, что вода — это богатство, урожай, жизнь! Представьте, человек опускается на глубину, ему опускают бадью-емкость, он ее наполняет илом, затем эту отяжелевшую бадью поднимают. На работающего в колодце неминуемо льет вода, грязь, да еще опасно, если бадья оборвется. Поэтому школа, где я работал и вел кружок рационализации, взяла шефство над оставшимися колодцами, и мы решили с ребятами-кружковцами старшеклассниками изготовить приспособление для очистки, которое при толчке о грунт срабатывает и вгрызается в ил благодаря собственной тяжести. Остается только поднять устройство с глубины на поверхность с помощью ворота. Приспособление крепится к нему вместо ведра. На рис. 1 показан общий вид устройства, а на рис. 2 дан чертеж.
Рис. 1
Самым трудным при конструировании устройства оказалась разработка устройства защелки. Мы проделали много экспериментов, пока не подобрали необходимую конструкцию. Я водил ребят в карьер, где работают экскаватор?.! чтобы использовать их принцип работы, и, наконец, выбрали подходящий вариант, подобрали пружину.
Рис. 2. Спусковой механизм:
а — при опускании в колодец механизм взведен; б — при подъеме защелка освобождена
Основные детали устройства: 1 — корпус (вернее две «челюсти»); 2 — ролик; 3 — «палец» ролика; 4 — трос; 5–7 — болт М-8 (6 шт.); 6 — тяга (4 шт.); 8— проушина; 9 — траверса; 10 — кольцо; 11 — стержень-защелка; 12 — пружина; 13 — «ухо».
Ковш подвешиваем на трос или цепь колодезного ворота. При опускании конструкции в глубь колодца срабатывает спусковой механизм (стержень-защелка), производится захват ила. При очередном опускании взводим спусковой механизм ковша в исходное положение, разведя «челюсти», фиксируя защелку в кольце. Зацепленный за кольцо ковш фактически висит на стержне, не давая пружине распрямиться. При опускании на дно сила трения между защелкой и кольцом ослабевает и пружина выталкивает стержень. При подъеме ковша «челюсти» сходятся, захватывая ил. На мой взгляд, очень простое для понимания и изготовления приспособление, главное нужное, только и надо — применить листовой металл, а из умений — простые операции слесарных, токарных и сварочных работ. Сейчас этот опытный образец нас уже не устраивает. Мы разработали более производительный аппарат, т. е. увеличили ковш в длину в 2 раза и в 0,5 в высоту. Соответственно увеличился вес за счет увеличения толщины листового металла (2,5 мм). Это дало хороший результат. Но теперь на подъеме работают 2–3 человека. Еще следует учесть, что перед чисткой из колодца, естественно, надо выкачать воду и немедленно приступать к работе.
В.В.Ильин
В летнее время, особенно в жаркую погоду, в жилых помещениях сельского дома при отсутствии кондиционеров, бывает душно и жарко
Поэтому все, что связано с нагревом, а следовательно, и с выделением тепла (приготовление пищи, стирка, глажение и т. д.), выносится из дома в летнюю кухню, тем более, что в летний период многократно возрастает расход теплой воды на банные нужды и стирки.
Летние кухни на приусадебных и садовых участках чаще всего представляют собой сарай площадью 12–15 м2 с плитой, топящейся дровами.
Топочные газы, образующиеся при сгорании дров, нагретые до высоких температур, выбрасываются в атмосферу, в то время как они могут быть использованы для нагрева воды, необходимой для хозяйственных нужд.
Предлагаемый проект летней кухни предусматривает подогрев, воды и дальнейшее использование ее для хозяйственных нужд за счет использования невостребованного тепла топочных газов. Все помещения летней кухни: кухня-столовая, ванная комната, умывальник, канализационный туалет и погреб объединены в единый блок, что ведет не только к уменьшению площадей, занимаемых обычно такими строениями на участке, но и к созданию дополнительных удобств. Осуществление проекта возможно при условии подачи в летнюю кухню холодной воды под давлением и канализации стоков.
Подача холодной воды — от водопровода или иного водоисточника. Очень хорошо, если высокое качество воды обеспечит артезианская скважина (подробнее об этом в журнале «Сделай сам» № 3 за 1994 г.).
Канализация стоков от летней кухни должна производиться в местную канализационную сеть, расположенную в пределах усадьбы (подробнее об этом в журнале «Сделай сам» № 3 за 1996 г.).
На рис. 1 представлен общий вид летней кухни, куда входят: кухня-столовая, ванная комната, туалет и погреб, план которых представлен на рис. 3.
Рис. 1. Общий вид летней кухни
В кухне-столовой сложена плита 1 для варки пищи. В топливнике плиты смонтирован котел, выполненный из радиаторных секций, в котором во время топки согревается вода. Топочные газы удаляются через дымовую трубу. Топка плиты и поддувало расположены со стороны террасы, чтобы не загрязнять кухню-столовую. В помещении установлены мойка 2 с подводом к ней горячей и холодной воды и обеленный стол 3.
Ванная комната может быть использована для банных нужд, а также для стирки и глажения белья. Для обогрева ванной, если в этом возникнет необходимость, имеется батарея отопления 6, которая может отключаться. К ванне 7 подведена холодная и горячая вода. В помещении ванной комнаты установлены стол для глажения белья 8, скамейка с вешалкой 9, шкаф для одежды 10, трап 14. Выделено место для стиральной машины 11.
В туалете установлена раковина с подводом холодной и горячей воды 12 и унитаз со смывным бачком 13.
Схема водоснабжения и теплоснабжения указанных помещений представлена на рис. 2.
Рис. 2. Система водоснабжения и теплоснабжения летней кухни:
1 — котел; 2 — бочка с горячей водой; 3 — бочка с холодной водой; 4 — мойка; 5 — отопительная батарея; 6 — умывальник; 7 — ванна; 8 — унитаз; 9 — условное обозначение сифонов; 10 — условное обозначение кранов, 11 — трап
Как было сказано ранее, вода нагревается в котле 1, собранном из радиаторных секций и установленном в топку плиты (рис. 3, поз. 1).
Рис. 3. План:
1 — плита; 2 — мойка; 3 — стол обеденный; 4 — стол кухонный; 5 — вешалка; 6 — отопительная батарея; 7 — ванна; 8 — стол; 9 — скамья с вешалкой; 10 — шкаф для одежды; 11 — стиральная машина; 12 — умывальник; 13 — унитаз; 14 — трап
Более легкая горячая вода поднимается вверх и смешивается с холодной водой, содержащейся в бочке 2, затем холодная вода из нее опускается в котел. В период топки плиты это происходит непрерывно. Вода в бочке 2 при достаточно хорошей изоляции бочки и горячих трубопроводов в течение всего дня остается теплой. (Все необходимые сведения о том, как построить такой котел, а также о производстве сантехнических работ, материалах и инструменте вы можете прочесть в журнале «Сделай сам» № 3 за 1995 г.) Скорость нагрева воды зависит от количества секций в котле и диаметра труб, соединяющих бочку 2 с котлом 1.
Длина топливника плиты должна быть около 0,6 м, что дает возможность установить в него котел, состоящий из двух батарей по шесть секций в каждой. Диаметр труб, соединяющих бочку 2 с котлом 1, должен быть не менее Ду 25 (1”). Вся остальная обвязка: подводка к умывальнику, ванне, батарее, бочкам 2 и 3, должна производиться трубами Ду 20 (3/4”).
Учитывая, что вода будет использоваться для приготовления пищи, желательно, чтобы бочки были изготовлены из алюминия или были оцинкованы. Оцинкованными должны быть и трубы для горячей воды.
Погреб лучше сделать под летней кухней, так как помещение кухни может быть использовано для сортировки овощей, подготовки к консервированию и т. д.
Конструкции погребов подразделяются на три типа: полностью заглубленные, полузаглубленные и наземные. Погреб под летней кухней относится к полностью заглубленному типу. Источником тепла в погребе, расположенном под летней кухней, в зимнее время служат ограждающие конструкции (пол, стены, потолок), температура которых в зимнее время не должна опускаться ниже +3 °C. В зоне промерзания земли потолок и стены погреба за счет вымораживания влаги из воздуха погреба покрываются постоянно возрастающим слоем льда. Воздух, находящийся в погребе, соприкасаясь с промерзшими поверхностями потолка и стен, теряет влагу и охлаждается. После этого он опускается вниз и подмораживает, а в ряде случаев и замораживает хранящиеся продукты. Так, например, если глубина промерзания в вашей местности составляет 1,5 м, то потолок погреба должен быть заглублен более чем на 1,5 м. В случае, если это сделать затруднительно, потолок и стены должны быть утеплены настолько, чтобы в зимнее время на них не конденсировалась влага и тем более, чтобы они не промерзали. Расчетные зимние температуры наружного воздуха в Архангельске равны — 32 °C, а в Ставрополе — только — 18 °C при длине отопительного сезона в Архангельске 251 сутки, а в Ставрополе — 169 суток. Сравнение показывает, что зима в Архангельске в 1,8 раза холоднее и в 1,5 раза продолжительнее. В силу этого единых рекомендаций по утеплению потолков и стен, попадающих в зоны промерзания грунта, быть не может.
В качестве ориентировочных рекомендаций можно предложить толщину стен погреба в зоне промерзания увеличить до толщины стен жилых зданий, принятой в вашей местности. Увеличение толщины стены производится за счет смещения (напуска) вышележащего ряда кирпичей до 6 см, как это показано на рис. 4, при этом кладка, во избежание разрушения и опрокидывания, должна быть расположена симметрично к расширяемой стене погреба.
Рис. 4. План.
Разрез по А-А
Перекрытие погреба в этих случаях делается многослойным: бетонная плита или отдельные бетонные или железобетонные блоки, толщина которых не превышает 10 см; слой гидроизоляции в виде двух слоев пергамина или рубероида; слои утеплителя, в качестве которого могут быть использованы керамзит или шлак, бетонная затирка толщиной не менее 3 см и слой гидроизоляции. Толщина многослойного перекрытия должна быть равна толщине стен жилых домов, возводимых в вашей местности. Выше перекрытия насыпается слой земли. Для предохранения подземных частей погреба от проникновения поверхностных вод по периметру летней кухни должна быть устроена отмостка или бетонированный тротуар шириной не менее 0,7 м с уклоном от сооружения. Основание для отмостки — слой жирной глины толщиной 15 см.
Трудоемкость и материальные затраты на сооружение погребов при высоком уровне грунтовых вод, естественно, выше, чем при строительстве на сухих грунтах. Степень сложности мероприятий для защиты от вод зависит от величины заглубления погреба, так как на большой глубине напор вод возрастает. Именно этой причиной вызвано строительство полузаглубленных и наземных погребов (подробно о сооружении погребов на участках с различными уровнями грунтовых вод можно прочесть в статье Ю.В.Проскурина «Строим погреб» в № 11 журнала «Сделай сам» за 1989 г.).
Описанная в статье конструкция погреба рассчитана на строительство в сухих грунтах. Его стены сложены из кирпича, ширина которых составляет лишь 12,5 см. Это становится возможным за счет того, что стены погреба имеют цилиндрическую форму, хорошо сопротивляющуюся давлению грунта.
В погреб на зимнее хранение в средней полосе России чаше всего закладывают следующие овощи, фрукты и соления (табл. 1).
Создать такие идеальные условия для хранения в погребе на приусадебном участке не представляется возможным, но можно создать условия хранения, близкие к рекомендуемым.
Овощи и фрукты по условиям хранения можно разбить на две группы. Капуста кочанная, морковь, помидоры красные, яблоки, груши и сливы могут храниться при температуре 0 °C и относительной влажности от 85 до 90 %, к этой же группе хранения можно отнести бочки с квашеной капустой и солеными огурцами. К другой группе хранения, требующей более высоких температур от 3 до 5 °C при той же относительной влажности, относятся картофель, свекла, брюква, пастернак и редька.
Поэтому оправдано сооружение погреба с двумя отделениями, в которых должна поддерживаться различная температура и фактически различная влажность.
Более полное представление о влажности воздуха можно составить, зная количество водяных паров в граммах, находящихся в 1 м3 воздуха, — абсолютную влажность воздуха. Каждой температуре воздуха соответствует определенное количество водяных паров, называемое пределом насыщения. Количество насыщающих водяных паров в граммах, содержащихся в 1 м3 воздуха, представлено в табл. 2.
Произведем вычисления абсолютной влажности воздуха в помещении для хранения овощей, фруктов и солений, входящих в первую группу, если в этом помещении будет поддерживаться температура 0 °C при относительной влажности воздуха 90 %. По табл. 2 устанавливаем, что количество насыщающих паров при 0 °C равно 4,84 г в 1 м3 воздуха. При относительной влажности 90 % количество водяного пара будет составлять 4,84 x 0,9 = 4,36 г в 1 м3 воздуха.
Произведем аналогичные вычисления для второго помещения, если в нем будет поддерживаться температура 5 °C при относительной влажности 90 %.
По табл. 2 определяем, что количество насыщенных паров при 5 °C равно 6,8 г в 1 м3 воздуха. При относительной влажности воздуха 90 % количество водяных паров составит 6,8 x 0,9 = 6,12 г. Определим, насколько больше водяных паров содержится в воздухе помещения для хранения овощей второй группы, чем в первой: 6,12/4,36 = 1,4, то есть на 40 %.
На рис. 4 представлен погреб, расположенный под летней кухней и имеющий два помещения одно под другим. Верхнее, более холодное помещение, предназначено для хранения овощей, фруктов и солений первой группы, а нижнее — для второй. Из рис. 4 видно, что глубина промерзания почвы значительно ниже потолка верхнего помещения. Во избежание промерзания потолок и стены утеплены. Вход в погреб — с помощью выносной лестницы. Ее устройство хотя и удорожает сооружение погреба, но создает ряд удобств. Она не занимает места в погребе, делает безопасным спуск и подъем грузов.
Погреб должен быть оборудован вытяжкой и притоком, за счет которых регулируются температура и влажность. Контроль за температурой воздуха производится по спиртовому термометру, а влажность — по психрометру. Психрометр состоит из двух спиртовых термометров, у одного из которых шарик обмотан батистом и опущен в стаканчик с дождевой или дистиллированной водой (рис. 5).
Рис. 5. Устройство психрометра:
1 — сухой термометр; 2 — влажный термометр; 3 — батистовый мешочек; 4 — емкость для воды
Таким образом, один термометр измеряет температуру окружающего воздуха, а другой — испаряющейся воды. Температура испаряющейся воды будет ниже температуры воздуха, так как вода, испаряясь с батиста, отнимает теплоту у шарика термометра. Интенсивность испарения зависит от влажности воздуха в помещении — чем суше воздух, тем испарение интенсивней и, следовательно, температура влажного термометра ниже.
По разности показаний сухого и влажного термометров, установленных на психрометре, по табл. 3 устанавливают относительную влажность воздуха.
На примере продемонстрируем, как пользоваться табл. 3. Показания сухого термометра 4 °C, а влажного — 3 °C. Разность показаний составляет 4–3 = 1 °C. В соответствии с табл. 3 относительная влажность воздуха равна 85 %.
Библиография
1. Хранение и переработка овощей и фруктов. — М.: Московский рабочий, 1971.
2. Ю.В.Проскурин. Строим погреб. — «Сделай сам». — 1989. — № 11.
3. Н.Д.Бытько. Физика. — М.: Высшая школа, 1967.