Канализационные колодцы: всеобъемлющая классификация и примеры конструкции

Канализационный колодец — один из ключевых компонентов современной системы водоотведения. Мы часто сталкиваемся с люками таких объектов во время прогулок по городу. Однако подобные колодцы также играют важную роль в автономных системах, которые устанавливают владельцы частных домов на своих участках.

В данном материале мы предлагаем вам познакомиться с нашей классификацией колодцев для канализационных систем. Классификация была осуществлена в зависимости от их функционального назначения и использованных материалов. Эта статья поможет вам разобраться в различных типах колодцев и выбрать наиболее подходящий вариант.

Представленная нами информация о видах и эксплуатационных характеристиках колодцев, являющихся важной частью канализационных систем, дополнена схемами, видеороликами и фотографиями для более наглядного восприятия.

Какова роль канализационных колодцев?

Канализация — это один из важнейших атрибутов цивилизованного общества. Это касается как крупных городов с их промышленными предприятиями, так и загородных домохозяйств. Благодаря этой коммуникации осуществляется удаление отходов, что стало бы серьезной проблемой в случае её отсутствия.

Подобно другим инженерным сооружениям, канализационные системы требуют регулярного обслуживания. Важно следить за их состоянием, чтобы поддерживать работоспособность и своевременно выполнять текущий ремонт.

В случае блокировки системы может потребоваться экстренное вмешательство. Именно для выполнения всех этих задач и необходимы канализационные колодцы.

Несмотря на множество функций, возложенных на колодцы, их основная задача — поддержка функционирования сети водоотведения.

Если вам кажется, что люки, указывающие на наличие колодцев на улице, расположены произвольно, это не так. Существуют строительные нормы и правила (СНиП) «Канализация. Наружные сети и сооружения», которые регулируют количество и размещение колодцев, их типы, технологии строительства и требования к обслуживанию канализационных систем.

Колодцы устанавливаются во всех типах канализационных систем, включая бытовые, ливневые и производственные стоки.

Классификация канализационных колодцев

Согласно технической терминологии, канализационные колодцы делятся на несколько категорий.

Классификация может основываться на различных признаках, таких как материал изготовления, назначение или способ установки.

Тип конкретного колодца определяется в зависимости от примененного классифицирующего критерия.

Существует несколько классификационных признаков и соответствующих им типов современных канализационных колодцев. Первая классификация основана на среде, которую транспортирует канализационная система.

Сети водоотведения, на которых располагаются колодцы, предназначены для предотвращения различных стоков, имеющих разные составы и степень агрессивности:

• Бытовые. К ним относятся сточные воды, состав которых изменен в результате смешивания с отходами. Они делятся на хозяйственные и фекальные в зависимости от типа загрязняющих веществ.
• Промышленные. Сюда попадают воды, изменившие химический и механический состав из-за воздействия производственных отходов.
• Атмосферные. Это дождевая, паводковая и талая вода.

Кроме названных типов, канализация также принимает потоки, которые поступают от дренажных систем, предназначенных для осушения территории или отвода грунтовых вод от подземных конструкций.

Колодцы канализационной системы классифицируются также по материалу, из которого они изготовлены:

• Кирпичные. Ранее кирпич был весьма популярным материалом для изготовления колодцев, однако с течением времени их количество значительно сократилось.
• Бетонные. Бетонные колодцы являются наиболее распространенным вариантом на сегодняшний день.
• Пластиковые. Полимерные составы — это материал будущего, способный заменить как кирпич, так и бетон.

Пластиковые или композитные колодцы привлекают внимание благодаря своей легкости и простоте монтажа. Они устойчивы к химическим воздействиям при длительном контакте с агрессивными средами, отлично выдерживают температурные колебания и не впитывают воду.

Конечно, в городских условиях нет смысла изготавливать кирпичные колодцы, однако в автономных системах такие конструкции все еще встречаются.

Канализации делятся на сплавные и вывозные. Первые переносят стоки к очистным сооружениям, тогда как вторые лишь собирают стоки для последующего удаления. Колодцы в этих системах могут выполнять как общие, так и специфические функции.

По своему назначению они делятся на:

• Накопительные. Эти колодцы собирают стоки для дальнейшего их удаления. Они используются в вывозных системах.
• Коллекторные. Их задача заключается в сборе стоков из нескольких веток системы и направлении их к накопителю, очистным сооружениям или полям разгрузки. Такие колодцы можно встретить как в сплавных, так и в вывозных сетях.
• Фильтрующие. Эти колодцы служат для естественного удаления жидкой части стоков и выступают в роли компактных очистных сооружений. Они используются исключительно в сплавных системах.
• Смотровые. Устанавливаются на участках протяженностью более 50 м, а также в местах поворота и соединения магистралей. Они необходимы для контроля работы системы, периодической очистки и проведения ремонтных работ. Они есть в обоих видах канализаций.
• Перепадные. Эти колодцы устанавливаются на участках с резкими перепадами высот, чтобы обеспечить сглаживание стоков на участках трубопровода с большим наклоном. Они могут встречаться как в вывозной, так и в сплавной канализации.

Классификация смотровых колодцев более сложная. Мы обсудим это позже, а сейчас рассмотрим различные виды колодцев более подробно.

Колодцы представляют собой один из ключевых функциональных элементов канализационной сети. Они включаются в состав септиков и по всей длине подземных коммуникаций обеспечивают контроль за работой системы.

Простейший по своему дизайну вариант колодца возникает из обычной выгребной ямы, где накапливаются стоки, которые откачиваются по мере заполнения герметичной емкости.

Для создания накопительных канализационных колодцев могут использоваться готовые пластиковые емкости, кирпич или бетонные кольца с герметичным дном.

Серые сточные воды, поступающие из кухонь, ванных комнат, душевых и бассейнов, утилизируются в поглотительном колодце, часть которого заполнена грунтовым фильтром для очистки воды.

Поглотительный колодец, также известный как фильтрующий, строится аналогично накопителю, однако без дна. Чтобы улучшить пропускную способность, на уровне грунтового фильтра устанавливаются перфорированные кольца.

Если стоки автономной канализации поступают в централизованную сеть или попадают к очистным сооружениям, для их сбора используется коллекторный колодец. Он может быть общим для ливневых, серых стоков и дренажных потоков.

Смотровые, ревизионные и поворотные колодцы устанавливаются на поворотах и каждые 25-50 м, в зависимости от диаметра и сложности подземной системы.

При необходимости снизить скорость движения стоков, «обойти» подземное сооружение или адаптироваться к рельефу местности, устанавливаются перепадные колодцы. Вход и выход у них находятся на разных уровнях.

Накопительный и фильтрующий типы

Накопительный канализационный колодец имеет большой объем и собирает все сточные воды из частного дома. Необходимый размер этого сооружения определяется числом жильцов и объемом использованной воды.

Когда упоминается накопительный колодец, подразумевается, что он будет использоваться на загородном участке, а не в городской или сельской системе.

Обычно накопительный колодец устанавливается в самой низкой части участка. Это обеспечивает необходимый угол наклона и позволяет сточным водам перемещаться самостоятельно под действием гравитации.

Такое сооружение часто изготавливается из железобетонных колец с отделкой, но также можно использовать и готовую пластиковую емкость.

Пластиковый колодец отличается удобством как при установке, так и в процессе эксплуатации. Безусловно, для выполнения работ по его монтажу потребуются определенные знания и навыки, однако сам процесс намного проще по сравнению с установкой бетонного аналога. Бетонные конструкции требуют точности и отсутствия щелей, иначе через неплотные соединения могут проникнуть жидкие отходы, что приведет к возникновению неприятных запахов.

Галерея изображений

Шаг 1: Процесс установки канализации с накопительным резервуаром начинается с копки котлована. Для этого можно использовать экскаватор или произвести земляные работы вручную – с помощью лопат.

Шаг 2: Чтобы предотвратить поднятие лёгкого пластикового резервуара паводковыми водами весной или влиянием морозов зимой, на дно укладывается или заливается бетонная плита.

Шаг 3: Пластиковый резервуар, прикрепленный тросами к стреле экскаватора, опускается в котлован с отвердевающей плитой. Время, необходимое для отвердевания бетона, составляет 28 дней, а при отсутствии строгих требований – 14 дней.

Шаг 4: Установленный резервуар необходимо выровнять по уровню, ориентируясь на положение горловины. Затем его закрепляют, привязывая трос к заранее заложенным петлям в плиту.

Шаг 5: Чтобы улучшить фиксацию накопителя, котлован заполняют смесью песка и цемента. Если вокруг резервуара находятся рыхлый или среднеплотный песок, рекомендуется укрепить стенки бетонными плитами для предотвращения перемещения смеси и усадки отсыпки.

Шаг 6: Прежде чем начать заполнение котлована, резервуар заполняют водой на одну треть или половину, чтобы компенсировать подводимое давление. Смесь засыпается послойно по 30 см и тщательно трамбуется. Когда уровень воды в накопителе сравняется с отсыпкой, резервуар заливается до конца и продолжается отсыпка.

Шаг 7: В резервуар вводится канализационный трубопровод, на протяжении которого устанавливаются смотровые и поворотные колодцы в соответствии с проектными требованиями.

Шаг 8: В завершение монтажа на канализационные колодцы, включая накопители и смотровые, устанавливаются кольца люков, к которым крепятся люки.

Рытье котлована под установку накопительной ёмкости
Заливка бетонной плиты на дно выработки
Погружение ёмкости в подготовленный котлован
Выравнивание и закрепление накопителя в выработке
Укрепление стенок котлована перед заполнением
Правила заполнения котлована смесью песка с цементом
Устройство канализационной линии
Обустройство горловины накопительной ёмкости

Ещё одним методом для приёма и частичной утилизации стоков является фильтрующий колодец. В него тоже самотёком поступают стоки, однако они не задерживаются в герметичном резервуаре до вывоза, а проникают в нижележащий грунт, проходя фильтрацию на своём пути.

Фильтрационные колодцы изготавливаются без дна в привычном понимании. В их основании создаётся многослойный, многоступенчатый естественный фильтр, который состоит из песка и гравия различных фракций.

Для постройки фильтрующих сооружений зачастую используют кирпичную кладку или бетонные кольца, но их диаметр обычно меньше. Конструкция этих колодцев уникальна тем, что у них отсутствует дно, а само сооружение засыпается либо крупнозернистым песком, либо щебнем.

Идея сокращения затрат на очистку накопительного колодца может быть удачной при условии, что стоки будут подвергаться качественной фильтрации и не нанесут вреда грунту.

Задачи и особенности смотровых колодцев

Для контроля состояния канализационной системы и своевременного устранения возникающих поломок необходимы смотровые колодцы. Поэтому их располагают в местах, где вероятность поломки системы наиболее высока.

Этот смотровой колодец выполняет одновременно функции узлового и контрольного элемента: такое сочетание невозможно игнорировать, ведь без веской причины увеличивать количество этих сооружений нецелесообразно.

Смотровые сооружения должны располагаться в следующих местах:

• где происходит изменение уклона трубопровода или его диаметра, так как это влияет на скорость течения сточных вод и их объём;
• где поток меняет своё направление;
• где боковые ответвления присоединяются к основному трубопроводу;
• где наблюдение за системой требуется, даже если нет очевидных признаков поломок.

Смотровые колодцы обычно располагают последовательно, соблюдая расстояние между ними около 15 метров. В случае частных домов первый смотровой колодец нужно устанавливать не ближе 3 метров и не дальше 12 метров от здания.

Основное предназначение этих колодцев заключается в профилактике засоров, а не в их устранении. При возникновении засора имеется риск обратного потока стоков. Чтобы предотвратить это, специалисты советуют устанавливать обратный клапан в первом смотровом сооружении, который закроет выпускной патрубок в случае засорения.

Смотровые колодцы также делятся на несколько типов.

Изменяющие направление потока:

• Узловые. Устанавливаются над узлом, то есть в месте, где к основному трубопроводу присоединяются боковые ответвления. При этом в лотке сооружения не может быть более одной входящей и трех исходящих труб.
• Поворотные. Устанавливаются в местах, где трубопровод поворачивает. Существует правило, что угол поворота не должен быть меньше 90 градусов.

Повороты должны выполняться с плавным закруглением, радиус которого может варьироваться от одного до пяти диаметров входящей трубы.

Поворотные конструкции могут быть различными, но есть ограничения: угол поворота не может быть менее прямого.

Прямоточные сооружения устанавливаются в местах, где направленность потока не меняется и нет ответвлений:

• Контрольные. Эти колодцы размещают в местах, где очищенные воды сбрасываются в канализацию, чтобы контролировать качество очистки.
• Промывные. Устанавливаются в начале сети для её промывки.
• Линейные. Применяются для периодического профилактического осмотра сетей и их очистки.

Иногда одно сооружение решает сразу несколько задач. Несмотря на многообразие функций этих колодцев, все они имеют схожую конструкцию.

У них имеется люк, входная горловина, шахта, рабочая камера и дно, где соединяют входящие и выходящие трубопроводы для упрощения диагностики.

Материалы для изготовления смотровых колодцев чаще всего представляют собой железобетон, однако в последнее время все большую популярность приобретают пластиковые резервуары. Монтаж таких сооружений осуществляется в грунт, они служат связующими элементами канализационного трубопровода.

При сооружении смотровых колодцев на дачах некоторые мастера используют для этих целей канализационные трубы с большим диаметром. Обычно такие конструкции успешно справляются с задачами, для которых они созданы.

Смотровые канализационные колодцы располагаются таким образом, чтобы обеспечить удобный доступ для контроля технического состояния системы, ее прочистки или ремонта.

Для обслуживания дренажных и ливневых канализационных систем также устанавливаются смотровые колодцы, о видах и особенностях их установки можно узнать в другой статье нашего сайта.

Характеристики перепадных колодцев

Основная задача канализационных колодцев перепадного типа заключается в регулировке высоты и скорости потока. Эти сооружения обладают разнообразной конструкцией.

Посмотрите, как сильно различаются перепады, для которых необходимо применять различные колодцы перепадного типа.

Канализационные перепадные колодцы устанавливаются в следующих местах:

• где уровень заложения входящего трубопровода уменьшается;
• где существует риск резких колебаний скорости потока;
• где пересекаются магистральные подземные сооружения;
• где данный колодец является последним перед сбросом стоков в водоем (такой колодец может иметь затопленный выпуск).

Учитывая различные задачи, возложенные на эти сооружения, внутреннее устройство таких канализационных колодцев может иметь разнообразные конструктивные решения.

В зависимости от типа перепадов конструкции различают:

• трубчатые, в которых обязательно присутствует вертикальная труба;
• каскадные – многоуровневые сооружения шахтного типа для снижения скорости потока;
• с практическим профилем, имеющие водобойник в нижней части;
• оборудованные водобойно-сливной стенкой;
• быстротоки – короткие участки трубопровода с значительным уклоном.

Последний тип колодцев можно использовать и в автономной канализации, если объёмы стока недостаточны для полноценной очистки труб.

Перепадные колодцы могут иметь сложное внутреннее устройство, поэтому их лучше всего сооружать из прочных полимеров, а не из бетона.

Существует еще один вид перепадных колодцев, которые устанавливаются в таких участках канализационной сети, где могут образовываться или попадать взрывоопасные либо пожароопасные вещества.

Эти колодцы оснащены гидрозатворами. Их специфика заключается в том, что здесь уровень потока изменяется в обратном направлении: вместо понижения наблюдается поднятие.

Такой эффект достигается с использованием специальной камеры, где предварительно накапливаются стоки. В случае аварийных ситуаций водяной клапан предотвращает распространение огня.

Из каких материалов изготавливаются такие колодцы?

Многие жители нашей страны полагают, что все канализационные колодцы выполнены из бетона, и в большинстве случаев это действительно соответствует действительности.

Для строительства колодцев, находящихся на основных линиях городской канализационной системы, как правило, используют железобетонные кольца. В редких случаях в аналогичных целях могут применяться кубические или плиточные бетонные конструкции.

Основная часть шахты колодца создается из первых железобетонных колец, а дополнительные кольца добавляются для того, чтобы лучше интегрировать структуру в существующую сеть водоотведения.

Современные производители активно развивают технологии создания полимерных изделий, которые по своим характеристикам значительно превосходят железобетонные аналоги. Постепенно, пусть и не так быстро, как хотелось бы, такие конструкции получают признание на российском рынке. Однако пока полимерные решения все еще ограничены в использовании, бетонные сооружения еще некоторое время будут занимать ведущее место.

Обслуживаемые железобетонные колодцы

Когда разрабатывались нормативные акты и правила для проектирования канализационных систем, о высокопрочных полимерах еще не было известно.

На сегодняшний день очистка канализации зачастую осуществляется вручную. Один работник спускается в колодец, чтобы пробить возникающие засоры при помощи проволоки, тогда как его коллеги на поверхности вращают другой конец.

Колодцы для различных типов канализации различаются по глубине и размерам. В зависимости от этих параметров они делятся на обслуживаемые и инспекционные. Первые требуют непосредственного погружения сотрудника, в то время как за состоянием вторых можно наблюдать с поверхности.

В будущем бетонные колодцы будут полностью замещены полимерными, что также приведет к исчезновению тяжелого ручного труда, связанного с устранением засоров.

Стандартные размеры обслуживаемых колодцев были разработаны таким образом, чтобы человек мог не только поместиться внутрь, но и выполнять в нем работу. Минимальный размер такого сооружения составляет 700 мм. Далее идут размеры 1000, 1250, 1500 и 2000 мм. Эти стандарты остаются актуальными и в настоящее время.

С учетом разработанных стандартов производят и круглые плиты, которые используются в качестве основания или верхнего покрытия с отверстием для люка диаметром 700 мм. Таким образом, стандартный железобетонный колодец состоит из:

• основания, представляющего собой круг или квадрат;
• колец, образующих шахту;
• верхнего перекрытия с круглым отверстием для люка;
• крышки люка, выполненной из полимеров или чугуна.

Круглая форма колодца обусловлена тем, что такая геометрия позволяет лучше противостоять давлению окружающего грунта.

Производитель заранее не может предугадать, где и как будут использоваться железобетонные элементы, поэтому они изготавливаются в стандартном ровном виде и только дополнительно укомплектовываются закладными деталями — петлями, которые предполагается использовать при установке.

Чтобы подвести трубопровод в колодец, в нижнем железобетонном кольце пробивают отверстие, а в нижней плите устанавливают лоток нужной конфигурации. Эта конструкция служит основой для смотровых и перепадных колодцев, которые могут быть адаптированы в зависимости от особенностей конкретной модели.

Высота колодца определяется количеством использованных стандартных и дополнительных колец. Для того чтобы следующее кольцо плотно вписывалось в предыдущее, необходимо удалить лишние монтажные петли. Все зазоры в конструкции необходимо заделать цементом.

Однако даже такие меры не способны гарантировать надежную гидроизоляцию, из-за чего сточные воды из железобетонного колодца могут загрязнять грунт, а подземные воды — проникать внутрь, что приводит к его переполнению.

Полимерные изделия для инспекции

Колодцы, изготовленные из современных полимеров, предоставляют проектировщикам канализационных систем совершенно новые возможности.

К тому же, именно сейчас произошла техническая революция, которая дала возможность использовать мобильные комплексы. С их помощью обслуживание канализационных трубопроводов может производиться без необходимости спуска людей в колодцы.

Легкие пластиковые модули устанавливаются без использования подъемной техники, а сборка системы осуществляется в кратчайшие сроки.

Ассортимент деталей для оборудования дна канализационного колодца включает варианты различных размеров с нужным по проекту количеством вводов и лотковых выемок.

Сборка шахты осуществляется с использованием простого в установке крепежа и уплотняющих элементов, обеспечивающих герметичность соединений.

Для устройства горловины колодца производятся конусообразные элементы, вокруг верха которых устанавливается кольцо люка.