Обзор смотровых колодцев для дренажных систем: виды, конструкция и особенности установки

Повышенный уровень подземных вод — это гидрогеологическая проблема, оказывающая негативное влияние на состояние подземных конструкций. Вода, попадая в контакт с бетонными или кирпичными строениями, медленно, но неумолимо вызывает их разрушение.

Для снижения уровня грунтовых вод и отвода избыточной влаги используются дренажные системы. Одним из их важнейших элементов являются смотровые колодцы, которые служат для проверки состояния и обслуживания подземных коммуникаций.

Перед началом монтажа необходимо выбрать подходящий тип колодца, подготовить нужные материалы и ознакомиться с инструкцией по установке. Все эти моменты подробно разъяснены в следующей статье.

Типы дренажных смотровых колодцев

Смотровой колодец для дренажа представляет собой подземное гидротехническое сооружение, предназначенное для мониторинга состояния и периодической очистки системы.

По форме колодцы могут быть круглыми или прямоугольными. Они используются как в напорных, так и в безнапорных дренажных системах, с соответствующими отличиями.

Смотровые колодцы устанавливаются на всех участках канализационных систем. Расстояние между такими колодцами зависит от рельефа, сложности трассы и диаметра труб.

Длина трубопровода между колодцами может достигать 300 метров для коллекторов диаметром 2 метра. Для небольших систем расстояние обычно составляет от 25 метров и рассчитывается так, чтобы обеспечить возможность чистки через колодцы в обе стороны.

Обязательно устанавливается шахта смотрового колодца с донным лотком на поворотах системы. Дно шахты оборудуется лотком с плавным углублением.

Узловые смотровые колодцы строят в местах соединения двух или трех веток, где выходит одна труба. В крупных коллекторах это называется соединительными камерами.

Контрольная разновидность смотровых колодцев устанавливается на месте соединения дворовой системы с централизованной сетью.

Для ливневой и дренажной канализации может использоваться единый коллекторный колодец, который принимает стоки от обеих систем и направляет их на утилизацию.

На участках, где необходимо замедлить транспортировку стоков, а также в местах изменения высоты и размещения подземных коммуникаций устанавливаются перепадные пункты.

На начальных участках канализационной сети, где из-за низкой скорости движения стоков может происходить осадкообразование, возводятся промывные колодцы.

Обычно дренажные системы строятся по безнапорной схеме. Это сеть соединенных дренажных коллекторов, по которым под действием гравитации движется собранная дождя и инфильтрованная грунтовая вода. Гравитация обеспечивает движение жидкости к местам сбора и утилизации.

Напорная система, в отличие от безнапорной, предполагает принудительное движение стоков, которое достигается с помощью насосного оборудования.

Создание напорной системы целесообразно там, где невозможно свободное перемещение стоков к накопителям для вывоза или станциям очистки. Например, если нет возможности установить накопители ниже уровня прокладки дренажной системы.

Оба типа дренажных систем устанавливаются с учетом СНиП 2.0403-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

Схема конструкции дренажного колодца для безнапорной или гравитационной системы. Горловина и рабочая камера оснащены лестницей (+)

Конструктивные особенности для гравитационных сетей

При создании безнапорной системы важно учитывать уклон дренажной трубы. Главная линия укладывается по прямой, соединяя ветви при помощи колодцев.

Смотровые дренажные колодцы необходимо предусматривать на участках:

• для проверки и обслуживания прямого дренажного трубопровода;
• при присоединении и разводке дренажных труб;
• при изменении диаметра дренажного трубопровода;
• при изменении уклона дренажного трубопровода;
• при изменении направления (поворотные колодцы).

На прямых участках дренажного трубопровода установлены максимальные длины, на которых необходимо устанавливать смотровые колодцы.

Эта длина зависит от диаметра трубопровода:

• 35 м — Ø 150 мм и менее;
• 50 м — от Ø 200 до 450 мм;
• 75 м — от Ø 500 до 600 мм;
• 100 м — от Ø 700 до 900 мм;
• 150 м — от Ø 1000 до 1400 мм;
• 200 м — от Ø 1500 до 2000 мм;
• 250-300 м — более Ø2000 мм.

Эта зависимость длины трубопровода от его диаметра прописана в нормативных документах, регламентирующих устройство всех видов канализационных систем. Она обоснована многолетним опытом проектирования, контроля и обслуживания.

Размеры смотровых колодцев (рабочей камеры в плане) также зависят от величайшего диаметра D дренажной трубы.

Параметры для прямоугольных колодцев:

• до Ø 600 мм — 1000 мм по длине и ширине;
• Ø 700 мм и более — D+400 мм по длине и D+500 мм по ширине.

Большинство смотровых колодцев имеет рабочую камеру округлой формы.

Зависимость диаметра колодца Ø от диаметра трубы D:

• Ø 1000 мм — до D 600 мм;
• Ø 1250 мм — D 700 мм;
• Ø 1500 мм — от D 800 мм до 1000 мм;
• Ø 2000 мм — D 1200 мм.

Размеры поворотного колодца могут быть увеличены для обеспечения минимального радиуса поворота лотков.

Существуют некоторые условия по размерам смотрового колодца, которые зависят от глубины установки основания сооружения:

• если глубина смотрового колодца составляет 1,2 м или менее, то для трубопроводов не более 150 мм допускается использовать колодец диаметром 700 мм;
• для колодцев глубиной более 3 м минимальный размер рабочей камеры должен быть не менее 1500 мм.

Неглубокие смотровые колодцы, которые можно обслуживать и осматривать с поверхности, называются инспекционными. Колодцы, для доступа к которым требуется погружение более чем на 1 м, считаются обслуживаемыми.

Смотровой колодец дренажной системы, низ которого устанавливается на глубине до 1,2 м, подходит для обслуживания и осмотра с поверхности.

Высота рабочей камеры измеряется от дна (основной плиты) до верха горловины. Она зависит от глубины размещения дренажной системы и её назначения: отвода грунтовой воды от фундамента или осушения земельного участка.

Горловина колодца обеспечивает доступ для человека и оборудования в рабочую камеру, оптимальный диаметр которой составляет около 700 мм. Для спуска в рабочую камеру колодец оснащается лестницей или скобами.

При проектировании лотков для дренажных труб высота полки лотка рассчитывается исходя из наибольшего диаметра трубы. Верхние края полок лотка должны находиться на одном уровне с верхней частью трубы.

Конструкция и размеры смотрового колодца для дренажной системы должны обеспечить удобный доступ к трубопроводам для технического обслуживания.

Смотровые колодцы для напорных трубопроводов

Напорные трубопроводы не требуют соблюдения уклонов. В дополнение к своим стандартным функциям смотровые колодцы напорных сетей создают оптимальные места для установки, регулировки и технического обслуживания оборудования.

Их устанавливают в местах установки:

• запорной арматуры;
• насосных станций;
• в точках соединения с магистралями.

Размер рабочей камеры определяется в зависимости от установленного оборудования. Глубина установки должна быть на 0,5 м ниже уровня нулевой температуры. Если достичь этого невозможно, следует предусмотреть утепление стенок колодца до указанной глубины.

Расстояние от стенок рабочей камеры до трубопровода должно составлять не менее:

• 0,3 м для труб Ø 400 мм и менее;
• 0,5 м для труб от Ø 500 до 600 мм;
• 0,7 м для труб Ø 700 мм и более.

Высота рабочей камеры должна быть не менее 1,5 м. Для спуска в колодец устанавливаются железные скобы или лестница.

Смотровые колодцы для напорных дренажных сетей располагаются в местах подключения запорной арматуры, насосных станций, соединения соседних веток и мест сброса стоков в ливневую канализацию.

Разновидности дренажных смотровых колодцев

Смотровые колодцы, предназначенные для безнапорной дренажной системы, классифицируются на несколько типов:

• линейные;
• поворотные;
• узловые с одним или двумя узлами подключения.

Стандартные конструкции смотровых железобетонных колодцев заводского производства разработаны согласно серии 3.003.1-1/87 «Сборные железобетонные цельноформованные колодцы для подземных трубопроводов».

Конструктивные особенности смотровых колодцев всех типов канализационных систем различаются количеством входов/выходов и их расположением.

Линейные колодцы устанавливаются на прямых участках трубопровода и имеют две трубы: одну для подачи и другую для отвода.

Поворотные колодцы позволяют изменять направление трубопровода под допустимым углом, который определяется диаметром трубы и размерами рабочей камеры.

Узелковые колодцы проектируются таким образом, чтобы соединенные трубопроводы образовывали острый угол с главной трубой в направлении потока жидкости.

На графическом изображении приведены схемы смотровых колодцев с рабочими камерами диаметром 1000, 1200, 1500 мм (+)

Выбор материала для создания колодца

Смотровые колодцы могут быть как фабричного, так и самодельного производства. Обычно проектирование колодца согласовывается с организацией, осуществляющей эксплуатацию системы.

В промышленности можно найти различные готовые варианты смотровых колодцев из: бетона, полимеров или композитных материалов. Также колодцы собственного производства можно изготавливать из кирпича или природного камня. Каждое из этих материалов имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

При самостоятельном создании дренажного колодца стоит учитывать морозостойкость и влагостойкость используемых материалов.

Чаще всего дренажные колодцы изготавливаются из армированных бетонных кольцевых конструкций.

Бетонные колодцы имеют свои сильные стороны:

• высокое сопротивление выталкиванию водой;
• способность выдерживать значительные нагрузки;
• возможность ручного изготовления на месте;
• доступная цена.

Армированный бетон имеет плотность примерно в 2,5 раза большего объема, чем вода. Благодаря своей массе и высокому коэффициенту трения с окружающим грунтом, он эффективно нейтрализует подъемную силу воды.

Тем не менее, большой вес бетона также накладывает некоторые ограничения:

• необходимость использования подъемных механизмов;
• сложности при создании отверстий для дренажных труб;
• нужда в организации подъездных путей во время монтажа;
• неизбежные проблемы с обеспечением водонепроницаемости.

Заводские композитные и полимерные смотровые колодцы предназначены для использования с трубопроводами диаметром до 400 мм.

Процесс установки пластикового смотрового колодца напоминает сборку конструктора, где фасонные и функциональные элементы легко соединяются. Пластик можно легко резать для достижения нужных размеров.

В современном градостроительстве полимерные дренажные колодцы становятся все более популярными.

Существует несколько причин, способствующих этому:

• легкость установки;
• богатый ассортимент формосодержащих деталей;
• высокая скорость строительства;
• герметичность;
• незначительный вес.

Транспортировка полимерных или композитных колодцев осуществляется на обычных грузовиках. Для их сборки и установки достаточно трех рабочих.

Однако и у таких колодцев есть свои недостатки:

• высокая стоимость;
• недостаточная устойчивость;
• изготовление изделий по индивидуальным проектам обойдется очень дорого.

При покупке пластикового колодца важно обратить внимание на их нагрузочные характеристики, особенно если монтаж осуществляется в проезжей части.

Галерея изображений

Шаг 1: Установка основания пластикового колодца начинается с размещения днища на утрамбованном дне траншеи или котлована.

Шаг 2: Для формирования шахты от гофрированной полимерной трубы отрезается отрезок, указанный в проекте.

Шаг 3: На край гофры устанавливается уплотнительное кольцо, которое затем соединяется с дном.

После подключения труб к смотровому колодцу, траншею или котлован заполняют грунтом слоями. В завершение на горловину шахты ставится люк.

Установка днища пластикового колодца
Раскрой пластиковой трубы на элементы
Уплотнитель для соединения с дном
Заполнение грунта в траншею или котлован

Кирпичные колодцы имеют аналогичные преимущества и недостатки, как и бетонные. К их дополнительным достоинствам следует отнести простоту получения нужных размеров. Однако для их возведения требуется больше времени.

Кирпич удобен для формирования необходимых размеров, поскольку бетонные детали иногда могут отсутствовать в продаже.

Установка смотрового дренажного колодца

Перед началом работ по установке дренажного колодца трубопровод должен быть проложен, но еще не засыпан.

Общий порядок выполнения работ включает:

• копку котлована;
• подготовку основания;
• установку или изготовление днища;
• создание или монтаж лотка;
• установку рабочей камеры колодца;
• установку верхней части рабочей камеры и горловины;
• гидроизоляцию рабочей камеры;
• обратную засыпку и монтаж люка.

Рассмотрим процесс сооружения смотрового колодца заводского изготовления. Для самодельного колодца этапы будут аналогичными.

Разработка котлована и его размеры

Перед началом копки необходимо убедиться в отсутствии грунтовых вод на уровне дна колодца. Если вода присутствует, необходимо создать временный водоотводный колодец или осуществлять периодическую откачку.

Котлован выкапывается в соответствии с размерами, предусмотренными для планируемого колодца. Дно котлована должно быть шире, чем основание будущей конструкции. Чем более рыхлый и менее глинистый грунт, тем меньше его способность сохранять форму выработки.

Когда kotlwan разбит в рыхлых песчаных грунтах, работы по извлечению обычно существенно превосходят по объему работы в супесчаных или суглинистых почвах. Если осыпание будет мешать выемке, необходимо укреплять стены.

Глубина котлована должна превышать уровень дренажной трубы на 35-40 см. Эти отметки проверяются с помощью нивелира.

Если котлован глубокий, то существует риск несчастного случая из-за обрушения грунта. В таких случаях необходимо обеспечить пологие откосы и укрепление стенок.

Подготовка основания для дренажного колодца

После завершения копки на дно выкладывается слой крупного гравия или щебня с фракцией 10-20 мм. Обычно толщины 20 см будет достаточно.

Если грунт на дне котлована сухой и плотный, можно использовать подсыпку для устранения неровностей, важно лишь избежать люфта или перекоса основания.

Поверх крупных обломков засыпается слой песка 10-15 см. После этого его обильно увлажняют и тщательно трамбуют. Чтобы достичь хорошей плотности основания, необходимо обеспечить, чтобы нога человека не прогружалась в песок (обувь не должна оставлять следов).

Сборка или изготовление днища

Создание днища — это ключевой процесс всего строительства смотрового колодца, так как именно днище берет на себя всю нагрузку и определяет вертикальное положение.

Существует два варианта: изготовить его на месте или установить готовое.

В первом варианте необходимо обеспечить отсутствие воды как минимум на 48 часов, иначе значительная часть связующего в бетоне будет вымыта. Толщина дна должна составлять не менее 10-15 см.

Для армирования днища используют прутья диаметром 6 мм, создавая сетку с ячейками около 10 см.

Сначала заливается половина объема раствора. После его схватывания укладывают сетку и заливают оставшуюся часть бетона до необходимой толщины основания колодца. Концы арматуры по периметру днища должны быть скрыты в бетоне. Этот вариант подходит для колодцев глубиной до 10 м.

Во втором варианте готовое днище представляет собой железобетонную плиту, которая укладывается на подготовленное и уплотненное основание. Качество установки проверяется строительным уровнем.

Готовые армированные бетонные днища могут выдерживать нагрузки при глубине смотрового колодца не более 10 м.

После завершения всех операций днище колодца должно находиться ниже уровня выводной трубы на 5-10 см.

Изготовление приемного лотка для труб

На подготовленное днище укладывается слой цементного раствора для формирования постели под дренажные трубы, отметки проверяются нивелиром.

Днище готового пластикового колодца, как правило, уже имеет нужные лотки.

При установке пластикового колодца важно обеспечить правильное ориентирование днища в направлении потока жидкости.

Монтаж первого кольца рабочей камеры

Предварительно должны быть уложены дренажные трубы на приемные лотки. В нижней части первого бетонного кольца напротив приемных лотков вырезают соответствующие отверстия.

Установка фасонных частей бетонного колодца, а также герметизация швов и отверстий производится с помощью цементного раствора марки 100.

Для выполнения отверстия под дренажную трубу необходимо сначала разметить и просверлить сквозные отверстия, а затем выбить их с помощью кувалды.

Рабочая камера пластикового колодца устанавливается в сборе. При угрозе подтопления котлована, колодец помещают под давление до момента засыпки грунтом.

Для врезки трубы в пластиковый колодец применяют специальные коронки и уплотнители для обеспечения герметичности.

Установка перекрытия и горловины

Верхняя часть железобетонного смотрового колодца представляет собой плиту. Стандартное диаметр отверстия для доступа в шахту накопительного сооружения должен составлять 700 мм.

Отверстия смотровых колодцев обычно имеют диаметр от 600 мм и более, чтобы обеспечить свободный доступ для очистки сети.

После установки верхней части рабочей камеры происходит монтаж оборудования для напорного дренажа.

Затем обустраивается горловина колодца, при этом количество и размер колец подбирается в соответствии с необходимой высотой.

Горловина некоторых пластиковых колодцев имеет конусообразную форму, что позволяет легко подрезать ее до нужной длины.

Горловина закрывается опорным кольцом для размещения люка.

Общая высота колодца должна располагаться ниже уровня земли, обеспечивая запас по высоте для установки люка.

Для пластикового колодца верхняя часть и горловина представляют собой специальные элементы, которые устанавливаются на уплотнении.

Если вы решите самостоятельно разработать верхнюю часть рабочей камеры, необходимо учитывать, что она должна быть способна выдерживать давление грунта, а также нагрузки от пешеходов и транспортных средств, если колодец располагается под проезжей частью. В большинстве случаев используется армированный бетон, который изготавливается по аналогичной технологии, что и днище.

Гидроизоляция рабочей камеры

В ситуациях, когда подземные или паводковые воды могут соприкасаться со смотровым колодцем, требуется проводить гидроизоляцию стен до 500 мм выше уровня воды в сезоны наибольших осадков.

Для этой цели применяется обмазочная гидроизоляция на основе битумного состава, которая наносится:

• на дно и рабочую зону колодца;
• на швы из цемента и места, где проходят дренажные трубы.

Кроме того, с внешней стороны колодца трубы защищаются глиняным замком для предотвращения возможных утечек.

Вместо битумной маски можно использовать специальные гидроизоляционные смеси, которые также наносятся на внутренние стены колодца. В состав раствора добавляют добавки, улучшающие его гидроизоляционные качества.

Следует учитывать, что любая гидроизоляция имеет определенный срок эксплуатации, который может варьироваться от 5 до 50 лет (+)

Завершение работ: засыпка и установка люка

На горловину колодца устанавливается канализационный люк.

Высота установки люка зависит от типа покрытия:

• на проезжей части – вровень с дорогой;
• в зеленых зонах – на 50-70 мм выше уровня земли;
• в незастроенных районах – на 200 мм выше уровня земли.

Засыпка вокруг колодца выполняется гравийно-песчаной смесью. За один подход насыпают слой толщиной около 20 см, после чего необходимо провести уплотнение. Для облегчения трамбовки можно полить засыпку водой.

Важно избегать попадания почвенно-растительного слоя в засыпку, так как он содержит органические вещества. Со временем органика будет разлагаться, что приведет к уменьшению объема и проседанию земли вокруг колодца.

Люки для колодцев могут быть изготовлены из различных материалов: пластика или чугуна. Важно учитывать нагрузку, которую они могут выдерживать: «Л» обозначает легкий для пешеходных дорожек, а «Т» – тяжелый для автомобильных путей.

Заключение и полезные видеоматериалы по теме

Процесс установки пластикового колодца:

Сравнение различных пластиковых колодцев:

Смотровые колодцы, установленные на дренажах, являются важной частью гидротехнической системы. При правильном проектировании и реализации они требуют единовременного обслуживания каждые 5 лет, а их срок службы исчисляется десятилетиями.

Есть ли у вас опыт в создании смотровых дренажных колодцев? Или возникли вопросы по данной теме? Делитесь своим мнением и оставляйте комментарии. Форма для обратной связи расположена ниже.