щего холодильного оборудования.
Сыпучие грунты – представляют собой скопление зерен разной крупности, слабо скрепленных между собой. К таким грунтам относятся песок, гравий, щебень, галька. Эти грунты легко разрабатываются и легко осыпаются. Поэтому в процессе их разработки стенки котлована необходимо тщательно укреплять дощатыми стенками с распорками.
Мягкие грунты – это в основном землистые породы. К мягким грунтам относятся лессы всех видов, глинистые и суглинистые слои. Частицы таких грунтов слабо связаны между собой и обычно такие породы называют пластичными. Разрабатываются мягкие грунты легко, но из-за осыпания грунта требуют укрепления стенок.
Слабые грунты — относятся к пористым и являются достаточно слабыми. К ним относятся гипс, глинистые сланцы, мягкие известняки, шлаки разных видов, россыпи гравия или галечника. Разрабатываются они достаточно легко и осыпаются слабо. Это несколько уменьшает трудоемкость рытья шахты.
Средние грунты – относятся к породам средней твердости, например, к плотным известнякам, плотным сланцам, песчаникам, известковому шпату. Разработка этих грунтов требует значительных трудовых усилий.
Крепкие грунты обладают большой твердостью. К ним относятся плотные известняки, коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты и т. д.), кварцевые породы, полевые шпаты и т. п. Разрабатываются такие грунты весьма тяжело и только с применением спецмеханизмов и приспособлений. Но зато они не осыпаются и не требуют укрепления стенок выработки.
При разработке средних и крепких грунтов используют метод рыхления специальными инструментами: ломами, кирками, скарпелями, или сверления пород алмазными сверлами. Часто при выработке крепких грунтов используют механизированный инструмент: пневматические молотки, электрические сверлильные машины и т. д. Последние значительно облегчают выполнение работ.
Каждый грунт во время работы требует к себе особого внимания и соблюдения правил техники безопасности. Надо знать свойства каждого вида грунта и уметь его рыть. В противном случае человек, желающий выкопать для себя колодец, может в итоге выкопать для себя могилу.
Легко и быстро выполняют земляные работы механизированным способом с помощью экскаваторов, грейдеров, бульдозеров и другой землеройной техники. Машинами можно выкопать шахту большой глубины, иногда до водоносного слоя. Откосы при этом бывают достаточно пологими и не осыпаются. Чтобы знать состав почвы и свойства грунта, встречающегося при рытье колодца, надо предварительно иметь данные о нем. Для этой цели используют предварительное бурение скважины на месте будущего колодца, но для этого необходимо иметь соответствующее буровое оборудование.
Строительство колодца начинают прежде всего с отыскания источника воды под землей по специальным признакам близкого залегания подземной воды на поверхности земли, а именно:
• места с зеленой и густой травой, появляющиеся на пологих склонах во время засухи в июле-августе;
• туман различной плотности, появляющийся к вечеру над поверхностью земли в местах, где нет открытых водоемов;
• влаголюбивые растения (камыш, осока и т. д.), имеющиеся на растительном покрове;
• места скопления в воздухе комаров или мошек летом после захода солнца;
• места образования прогалин и наледи в снежном покрове зимой и весной;
• места с ярко-зеленой растительностью в долинах, когда травяной покров уже увял.
Шахтные деревянные колодцы
Деревянные колодцы получили самое широкое распространение, потому что для их строительства почти всегда имеется материал, особенно когда рядом произрастают обширные лесные массивы.
Древесина для сруба
Древесина, применяемая для устройства сруба в колодце, должна быть водоустойчивой, не изменять качество воды (придавать воде специфический привкус и окраску). Кроме того, древесина должна обладать высокой устойчивостью к гниению, поражению жуками-короедами, грибками-вредителями древесины и кроме этого древесина должна быть прямослойной, лишенной сучковатости, удобной для обработки инструментом.
Чем высококачественнее применяемая древесина, тем длительнее она прослужит в срубе, тем менее трудоемок процесс изготовления сруба. Частый ремонт срубов колодцев нежелателен, так как отнимает много времени на ремонт и требует постоянного запаса материалов.
Для подводной части сруба применяют бруски толщиной 16–18 см, а для надводной – бруски толщиной не менее 22 см, так как надводная часть сруба подвержена разрушению в большей степени, чем подводная. Кроме бревен и брусков можно использовать пластины, получаемые распиловкой бревен толщиной не менее 22 см. Бревна, бруски и пластины обязательно должны быть с внутренней стороны тщательно обструганы. Отесанные бревна имеют много мелких заколов на поверхности древесины, в которые попадают и задерживаются загрязнения, и которые вместе с попавшей в них водой ускоряют гниение древесины.
Древесина должна быть тщательно высушена до влажности не более 10–15 %, потому что намокая в воде или в среде с повышенной влажностью, древесина набухает, увеличиваясь в объеме. Таким образом происходит уплотнение пазов и угловых соединений. Кроме того, сухая древесина более технологична в обработке.
При устройстве всех соединений во время рубки сруба необходимо добиваться плотного примыкания деталей сруба друг к другу.
Ниже рассмотрены породы древесины, наиболее употребительные для сооружения срубов колодцев.
Дуб – это самая прочная древесина для устройства подводной и надводной части сруба. В надводной части сруба служит 20–25 лет, а в подводной – еще больше. Имеются достоверные факты столетней службы дубового сруба. Правда, в первое время эксплуатации дубового сруба вода приобретает резкий неприятный привкус и коричневую окраску. Дело в том, что дубовая древесина содержит большое количество дубильных веществ (используемых в кожевенной промышленности для выделки кожи). Первое время колодец с дубовым срубом не пригоден для снабжения питьевой водой. Воду требуется систематически откачивать, обеспечивая тем самым высокий обмен.
Со временем дубильные вещества из древесины вымываются и вода приобретает свое качество. Если в колодце вода проточная, то откачивание воды не требуется.
Лишена дубильных веществ так называемая дубовая мореная древесина. Мореной древесина становится оттого, что она длительное время находилась или находится в проточной воде и в ее поры проникают растворенные в воде соли железа, которые от реакции с дубильными веществами ржавеют, заполняют поры древесины и окрашивают ее в черный цвет. Обрабатывается мореная древесина очень тяжело, но практически не поддается гниению. Для получения мореной древесины для нижней части сруба, находящегося в воде, поступают следующим образом: заготовки бревен остругивают, делают заготовки 8—10 венцов, затем помещают на 1–2 года в проточную воду. Затем венцы вынимают из воды и просушивают под навесом до влажности 25 %. Из просушенных заготовок изготовляют венцы сруба.
Лиственница. Древесина лиственницы не уступает по качеству дубу, но значительно дешевле и технологичнее в обработке. Высоко ценится мореная древесина лиственницы. В отличии от дуба лиственница не придает воде привкуса. В надводной части сруба служит не менее 20 лет.
Сосна. Эта древесина прямая, высококачественная, достаточно легкая, хорошо обрабатывается и поэтому нашла широкое применение в изготовлении срубов для колодцев. В надводной и подводной частях служит до 20 лет. Непросушенная древесина иногда придает воде смолистый привкус. При использовании мореной и просушенной сосны привкус незначительный, и со временем он исчезает.
Вяз и ольха. Эти две породы хорошо сохраняются в воде до 20 лет, однако в надводной части не выдерживают и 5 лет, быстро загнивают, поэтому находят применение исключительно для подводной части сруба. Привкуса воде древесина не привносит.
Береза. В воде сохраняется до 10 лет, а в надводной части быстро загнивает, поэтому не находит применения в изготовлении срубов для колодцев.
Ель. В сырых местах быстро загнивает. Выделяет смолы, которые придают воде резкий смолистый привкус. Древесина ели не отличается высокой прочностью, и не находит широкого применения.
Верба. В воде сохраняется 5–8 лет, в надводной части не более 5 лет.
Осина. В воде сохраняется до 20 лет, в надводной части не более 5 лет, придает воде неприятный горьковатый привкус.
Липа. Имеет весьма мягкую древесину, в воде быстро загнивает, находит весьма ограниченное применение.
Целесообразным является изготовление сруба из разных пород древесины. Нижние венцы сруба изготавливают из лиственницы, ольхи, вяза, осины, а иногда из дуба. Верхние венцы целесообразнее изготавливать из сосны или лиственницы.
Устройство сруба
Срубы изготовляют из древесины в виде бревен, брусков или пластин. Форма срубов бывает разной, наиболее распространенной является квадратная с размерами в свету по внутренней стороне 1,5x1,5 м. Пластины для сруба получают путем распиливания бревен вдоль толщиной 22–25 см. Толщина пластины 11–12 см. Распиленные поверхности пластин простругивают. Чем чище они будут обработаны, тем меньше на них оседает пыль, слизь и т. д.
Срубы выполняют чаще всего «в лапу», т. е. без остатка, реже – «в угол», с остатком.
При рубке сруба «в лапу» длину заготовок принимают на 20–25 см длиннее, чем по проекту. Эти припуски необходимы для изготовления угловых соединений (рис. 6).
Рис. 6. Угловое соединение «в лапу»
Рис. 7. Соединение венцов сруба «в угол»
Рис. 8. Шип:
а – улучшенный коренной шип; б – вставной шипПри рубке сруба «в угол» длину заготовок делают на 40–50 см длиннее, чем по проекту (рис. 7).
Рубка «в лапу» сложна и ее заменяют более простым соединением, устраивая так называемый коренной шип прямой формы. Такой шип непрактичен и должен быть выполнен в форме «ласточкиного хвоста». Кроме того, шип высотой не менее 2 см должен быть в середине лапы.