Устройство колодцев: классификация и вычисление объема

При составлении проекта наружной сети водоотведения, в его состав должен быть включен лист «таблица канализационных колодцев». В ней отображены все колодцы, объединенные по группам. Они перечисляются с указанием рабочих параметров, по возрастанию диаметра труб или лотков.

Для каждого узла отображают основные рабочие параметры, размеры, глубину погружения в грунт, объем рабочей части, количество материала, затраченного на изготовление. В результате появляется полный перечень емкостей, принятых для данной системы и объединенных в группы по назначению и типу.

Типы и разновидности

Схема перепадного колодца с водобойной стенкой
На данный момент строители различают несколько типов канализационных ям:

1. Смотровые канализационные колодцы. Их строят, если есть необходимость контроля функционирования всей системы.
2. Перепадные колодцы. Строятся на склонах, в балках и других местах, где возможны перепады трубопроводов канализации.
3. Поворотный. Их часто устанавливают как промежуточные на участках, где трубы поворачивают для недопущения засоров
4. Фильтрационные. Имеют функцию очистки стоковых вод.
5. Накопительные. Собирают (накапливают) стоковые воды.

Однако на практике одна и та же яма может выполнять сразу несколько функций.

Смотровые колодцы канализации предоставляют возможность доступа к канализационным коммуникациям, что позволяет производить их смотр и ремонт (при необходимости) и дает возможность контролировать степень их загрязненности, наличие засоров и производить чистку системы. Такие ямы используют в местах смены направления труб, при наличии уклонов, при изменении диаметра трубопровода, в местах стыковки/присоединения нескольких труб.

Конструкция колодца

Для сборки резервуаров используются бетонные кольца определенного диаметра. Размеры типовых колодцев под канализацию определяются величиной оборудования и задачами, для выполнения которых строится емкость. Общая конструкция всех сооружений одинакова, заметное отличие встречается только у ливневых резервуаров.

Рабочие емкости канализации, изготовленные из бетона, состоят из нескольких элементов:

• рабочая часть;
• шахта (она же горловина;
• днище;
• люк.

Нижняя часть составлена из днища и эксплуатационных колец. Их количество определяет глубину погружения в грунт. Обычно она превышает уровень промерзания в зимнее время, хотя на ливневых сетях такие значения не нужны. Диаметр канализационного колодца определяется размером и количеством линий, которые входят и выходят из него. Кроме того, большое значение имеет тип колодца, его назначение. Виды резервуаров:

• смотровой;
• поворотный;
• распределительный;
• перепадный;
• гасительный;
• накопительный;
• фильтрационный.

Несмотря на разное назначение, эти узлы имеют практически одинаковую конструкцию. Разница заключается в количестве труб и наличии дополнительной оснастки — гасительных щитов, фильтрационных решеток и другого оборудования.

Горловина канализационного колодца — это участок между обсадным кольцом люка и верхней крышкой рабочей части. Она принимает на себя внешние нагрузки от слоев грунта, вес от проезжающих автомобилей, выдерживает давление почвенных вод. Примечательно, что на участках частных домов горловина и обсадное кольцо часто бывают объединены в один узел. Это допускается, так как больших нагрузок на этот элемент не предвидится.

Материалы

Размеры бетонного колодца

В конце XIX начале XX в. все колодцы делались из кирпича. В середине XX века из стали делать из железобетона, однако сейчас наиболее часто применяются пластиковые сооружения. Они позволяют существенно снизить стоимость строительных работ и затраты на монтаж. Однако в странах бывшего СССР такой тип не нашел своего применения, поскольку он не устойчив к низким температурам. Сейчас рядом российских производителей началась разработка и изготовление колодцев из пластмассы для холодной зоны.

Внешне конструкции из всех типов материала абсолютно идентичны. Они имеют шахтную трубу, крышку, точки ввода канализации. При этом отверстия для канализационных трубопроводов в кирпичном колодце выкладываются, в железобетонных — высверливаются, а в пластиковых их обычно делают заранее. Поэтому строительство железобетонных и кирпичных гораздо более затратно по сравнению с пластиковыми.

Крышки всех колодцев стандартно оснащаются дождеприемниками, что позволяет завести в них ливневый сток. Люки обычно изготавливаются из чугуна и имеют свои классы нагрузок. Чаще всего распространены классы «В» и «D», которые выдерживают 12,5 и 40 тонн соответственно.

Строить канализацию и колодец нужно исходя из собственных средств, ведь именно от этого зависит, какой тип материала будет использоваться.

Нормативные документы

Таблица канализационных колодцев составляется на основе действующих нормативов и правил (СНиП, СП). Это базовые документы, где перечислены все требования к конструкции емкостей, их размерам и другим параметрам. Любые несоответствия, обнаруженные во время защиты, расцениваются как основания для отклонения проекта.

Однако, если пользоваться только базовыми нормативными документами, риск допустить ошибки увеличивается. Для каждого резервуара придется отдельно подбирать параметры, что значительно замедлит составление проекта. Структура СНиП или СП рассчитана на перечисление правил, требований и норм. Она неудобна для выполнения проектных работ, поэтому в помощь составителям создана специальная база данных — Типовой Проект (ТП). В настоящее время используется более современная редакция — ТПР (Типовые Проектные Решения), представляющие собой исправленную версию базы.

Колодцы канализационные, Типовой Проект— это свод таблиц для разных групп емкостей. Они объединены по назначению, размерам, особенностям. Работа проектировщика заключается в подборе по приведенным в колонках значениям нужного варианта.

Объем

Объем канализационного колодца сильно ограничивается. Так, максимально допустимая высота составляет всего 2500 мм. Диаметр — максимум 1 метр, однако современные готовые колодцы имеют диаметр в пределах 400-700 мм.

Для подсчета принимается цифра 150 л стока на 1 человека в день. На семью из 4 человек расход принимают равным 700 л в сутки. Исходя из этого, колодец должен иметь объем минимум 2,4 м3.

Более точно подбор объема колодца осуществляется исходя из типа грунта, в котором планируется его установка. Чтобы увеличить объем колодца (при необходимости), следует построить дополнительно 1 или несколько колодцев рядом, соединив все переливными системами.

Основные типы перепадных колодцев

В зависимости от того, какая конструкция имеется у перепадного колодца, выделяются такие разновидности:

• Перепады, в которых имеется слив воды практического профиля. В нижнем бьефе есть водобойный колодец;
• Трубчатые перепады. Такие колодцы имеют разные конструкции, однако они все объединены единым элементом — вертикальной трубой;
• Перепады, которые имеют отбойно-водосливную стенку;
• Шахматные многоступенчатые перепады. Они имеют разную конструкцию. Ин конструктивная особенность — каждая ступень гасит энергию потока;
• Быстроточные колодцы. Имеют небольшие каналы, имеющие большой уклон.

Подготовка к монтажу

Схема расположения канализационного колодца на участке

Перед началом монтажа колодцев следует проложить канализационные трубы. Для этого рисуется подробная схема канализации, которая составляется исходя из существующих нормативных документов. В схеме должны быть учтены следующие моменты:

1. Необходимо четко определить место выхода канализационной трубы из цоколя/подвала строения. Это влияет на расположение объекта. При этом нельзя забывать, что к колодцу должны подъезжать илососы для откачки отходов.
2. Следует четко соблюдать требования СНиПа. Так интервал между 2 ямами не должен быть больше 15 м. Интервал считается до ближайшей ямы (в т.ч. и соседской). Интервал от ямы до строения должен быть в пределах от 3 до 12 м. Установка канализационных колодцев фильтрационного типа требует выдержать расстояние в 30 м до водопровода или водозаборника.
3. Участок канализационных труб от здания до колодца должен быть прямым и без перепадов по высоте. Если это не выполнить, то возможны засорения труб.

Схема установки накопительного колодца

При проектировании следует отдать предпочтение герметичным колодцам без возможности выброса стока в грунтовые воды. Это особо актуально, поскольку самостоятельно практически невозможно определить тип грунта и глубину протекания грунтовых вод.

Если выбран кирпичный или железобетонный колодец, то под него необходимо сделать фундамент, что существенно повышает стоимость выполнения строительных работ.

Кроме того, вырыть яму для фундамента и для установки самого колодца возможно только при помощи тяжелой техники (экскаватора).

Требования СНиП к канализационным колодцам ↑

Канализационные сооружения используются людьми уже не одну сотню лет. Вполне логично, что технологию их обустройства за этот период отработали до мелочей. Четкие требования и указания по строительству очистных сооружений приведены в СниП2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

В документе указано, что при обустройстве септика в частном домовладении между выпуском из дома внутренней канализации и приемной камерой очистного устройства должен быть установлен смотровой колодец.

Для доочистки и утилизации стоков после септика рекомендуется оборудовать еще и фильтрационный резервуар

Согласно СНиП, смотровые колодцы необходимо устанавливать в местах присоединения в случае подключения местной канализации к центральному коллектору, а также:

• на длинных прямых участках трубопроводов;
• при поворотах трубопровода и в местах входа ответвлений;
• при изменении уклона расположения или диаметра труб.

Внимание! Если диаметр труб внешней канализации достигает 150мм, расстояние между резервуарами должно составлять 35 метров, если размер сечения труб 200 мм – дистанцию увеличивают до 50 метров.

Что касается фильтрационных и накопительных колодцев, то тут действуют другие нормы расположения. Они основаны на соблюдении удаленности колодца от значимых объектов на близлежащих участках:

• 1 метр до хозяйственных построек;
• 5 метров до фундамента жилого дома;
• 3 метра до забора и автомагистрали;
• 20 метров до посадок огородных культур;
• 30 метров до водоема или скважины с питьевой водой.

Действующие нормы призваны предотвратить попадание в почву неочищенных сточных вод, которое может произойти в результате выхода очистного сооружения из строя.

Размеры конструкций ↑

Ряд требований предъявляет СНиП и к конструкции очистного устройства для автономной канализации. Смотровой резервуар должен включать четыре основных элемента:

1. Шахта.
2. Рабочая камера.
3. Горловина.
4. Защитная крышка.

Размеры железобетонных колец, используемых при обустройстве канализационных колодцев

Форма защитной крышки определяется геометрическими размерами горловины. При обустройстве очистных сооружений традиционно устанавливают люки круглой формы. Размеры и габаритные характеристики наружных люков регламентируются ГОСТ 3634 99. Ключевым критерием при выборе формы и размера изделия является область его применения.

Таблица стандартных размеров круглых люков

При возведении автономных канализационных колодцев используют пластиковые или чугунные люки диаметром 450-550 мм.

Параметры бетонных фильтрационных конструкций варьируются в пределах:

• Внутренний диаметр 1000/1250/1500/2000 мм;
• Высота элементов от 2410 мм до 2870 мм.

Габариты фильтрующих резервуаров круглой формы составляют 1,5-2 метра при глубине залегания 2,5 метра. Размеры емкостей прямоугольной формы в среднем составляют 2х2,8 метра.

Сечение шахты должно быть таким, чтобы человек мог беспрепятственно спускаться в колодец и в случае необходимости выполнять прочистку системы и мероприятия по обслуживанию канализационных труб. Высота рабочей части смотрового колодца определяется исходя из роста человека и в среднем составляет 1,8 метра.

Глубина котлована накопительного резервуара также не должна превышать 2,5 метра

Диаметр котлована под очистное сооружение должен быть на полметра больше размера колодца. Между нижней частью канализационной трубы и уровнем дна котлована выдерживают расстояние 60-70 см. При высоком уровне подземных вод при обустройстве канализационного колодца обязательно прокладывают гидроизоляцию.

Диаметры очистных сооружений ↑

Действующими нормами регламентируются и размеры резервуаров. Этот параметр напрямую зависит от диаметра проложенного трубопровода.

Диаметр канализационных колодцев согласно СниП должен составлять:

• на трубопроводах размером сечения до 150 мм – от 70 мм и выше;
• на трубах диаметром до 600 мм – 1000 мм;
• при размере труб в 700 мм – 1250 мм;
• при подключении труб размером 800-1000 мм – конструкции D 1500 мм;.
• на трубопроводах в 1200 мм и выше – 2000 мм.

При обустройстве колодцев квадратной формы, длина каждой стороны резервуара должна быть не менее 1 метра.

Материал изготовления ↑

Ряд требований предъявляет действующий нормативный документ и к материалу изготовления канализационных колодцев.

Очистные сооружения должны иметь высокие параметры прочности и герметичности

При обустройстве канализационных колодцев допустимо использовать:

• Конструкции из пластика производственного образца. Изготавливаются в полном соответствии с ГОСТами. Задача потребителя – выбрать изделие оптимальных размеров.
• Бетонные кольца. Железобетонные изделия также выпускаются заводами в соответствии с действующими ГОСТами и представлены в продаже в широком ассортименте.
• Бут или кирпич. Влагостойкие материалы используют при строительстве канализационных колодцев собственными силами. Но из-за трудоемкости монтажа влагостойкий кирпич и бутовый камень применяют гораздо реже.

Главным достоинством пластиковых конструкций является то, что их выпускают уже оснащенными выпусками, размеры которых четко соответствуют стандартам труб, выполненных из любых типов материалов: пластика, асбеста, цемента. Шахты производственного образца сразу после установки могут быть подключены в течение 15-20 минут к любой системе канализации.

Конструкция и структура канализационных колодцев

Конструкция канализационного колодца обычно имеет типовую структуру.

Это:

1. Люк-крышка (располагается на поверхности канализационного колодца).
2. Горловина.
3. Рабочая камера.
4. Шахта.
5. Днище.

В зависимости от материала, из которого изготовлен колодец канализационный, размеры и формы его структурированных частей могут существенно различаться.

Конструкция для канализационных колодцев

Также самостоятельно определяется и вид подземной камеры – в зависимости от того, какой тип подземных коммуникаций.

Такие колодцы и их размеры определяются в соответствии с тем, какие предъявляются требования к обслуживанию коммуникаций, прилегающих к данному колодцу.

Обычно канализационный колодец имеет высоту рабочей камеры 1,8 метра.

Шахта канализационного колодца, как правило, имеет круглое сечение и обустроена специальной лестницей, для того чтобы было удобно в нее опускаться.

Все колодцы канализационные обязаны быть накрыты специальной крышкой. Она нужна, для того чтобы внутрь колодца не попадали посторонние предметы, в том числе грязь и мусор, а также для безопасности людей.

Очень часто в средствах массовой информации рассказывают о том, что в незакрытый специальной крышкой колодец падают люди и животные. Поэтому пренебрегать обустройством специальной крышки на смонтированных канализационных колодцах не желательно, категорически запрещено.

Рабочая часть как конструктивный элемент колодца

Рабочая часть колодца, монтируемая с использованием стеновых колец, имеет высоту 1,8 м. Размер внутреннего диаметра КС Дв равен 1000-2000 мм, что определяется диаметром труб.

Кольца устанавливаются на выровненной поверхности лотка. К минимальным размерам рабочей части колодца, зависящим от его типа, предъявляются следующие требования:

• высота — не менее 900 мм;
• диаметр шахты — 150-200 мм при диаметре труб не более 70 мм.

Высота рабочей части колодца варьируется в пределах 1,0-2,8 м. Переход к горловине от рабочей камеры сооружения осуществляется с использованием плиты перекрытия (ПП), толщина которой составляет 100 мм. В ней предусмотрено отверстие, имеющее диаметр 700 мм.

Монтаж горловины осуществляется с применением стеновых колец (КС) с внутренним и наружным диаметром, равным 700 мм и 840 мм.

Чтобы предохранить колодец от загрязнения и утеплить его, в лотковую часть опорного кольца следует установить дополнительную крышку из дерева либо металла.

Скобы в рабочей части с покрытием из антикоррозионного лака предусматриваются для спуска рабочих в сооружение.

Для их изготовления применяется арматурная сталь, диаметр которой составляет 16-19 мм. Они должны быть крепко заделаны в стенках колодцев.

Установка начальной скобы производится на высоте 0,7 м от самого верха сооружения. Далее скобы располагаются вниз в шахматном порядке.

При этом учитывается расстояние между ними, равное 0,30 — 0,35 м. Ширина ходовых скоб при их вылете от стен сооружения в 0,12 — 0,15 м должна составлять 0,15 м. Расстояние между рядами ходовых скоб по горизонтали предусматривается равным 0,15 м.

Устройство смотрового сооружения

Существуют различные виды канализационных камер, выбор которых зависит от их предназначения.
При устройстве колодца для сточных вод потребуется установить специальный резервуар, которыйимеет большие размеры, подходящие для роста человека.

В специальную камеру канализационного колодца должны поступать все нечистоты, для чего к рабочей части подводится трубопровод. Любой тип конструкции, установленный на сточной трассе, предусматривает следующую принципиальную схему:

1. Днище, представляющее собой нижнюю часть рабочей камеры, где происходит непосредственная обработка нечистот.
2. Шахта или полость для осуществления осмотра или ремонтных работ внутри камеры, предусматривающая лестницу либо ходовые скобы для спуска и подъема.
3. Горловина, необходимая для входа в рабочую часть, имеющая крышку с отверстием для люка.
4. Рабочая часть, которая представляет собой пространство внутри колодца, предусмотренное для накопления сточных вод, требующих периодической откачки вместе с нечистотами.
5. Люк — элемент крышки колодца или замыкающее звено в системе, позволяющее предотвратить попадание осадков, мусора и посторонних предметов в рабочую камеру.

Обустройство колодца требует осуществления работ по рытью котлованов или бурению скважин, т. к.рабочая часть должна находиться под землей.

Для обустройства сточных камер или рабочейчасти применяются те же материалы, что и для монтажа остальных видов резервуаров для канализационных систем:

• бетон;
• кирпич;
• пластик и т. д.

Согласно нормативным документам диаметр горловины колодца предусматривается равным 700 мм. Для перехода от нее к рабочей камере требуется установить конусную часть либо железобетонную плиту перекрытия.

Если сооружения располагаются на расстоянии, равном 300-500 м, то размера горловины должно хватать для опускания в камеру различных устройств для прочистки.

Люки, предусмотренные в крышке для закрытия горловины, бывают легкими и тяжелыми. Последниечаще обустраиваются на проезжих частях, где дорожное покрытие является наиболее качественным.Требования к расположению люка, согласно нормативным документам, следующие:

• в зеленых зонах — выше уровня почвы на 50-70 мм;
• на незастроенных территориях — выше уровня почвы на 200 мм.

На территории без дорожного покрытия требуется обустройство отмостки вокруг люка. Это обеспечитотведение воды.

Для создания ливневок современных моделей используется высококачественный полиэтилен либополипропилен.

Эти материалы применяются для изготовления двустенной трубы с жесткой поверхностью.

Применение этих труб позволяет справляться с различными нагрузками, связанными со смещением или промерзанием почвы, движением подземных вод.

Конструкции смотровых и обслуживающих колодцев оснащаются люком.

Они предусматривают наличие горловины, имеющей ширину 630-800 мм. ГОСТ требует производить установку круглых колодцев, рабочая часть которых включает железобетонные кольца, представляющие собой резервуар для трубопровода.

Для создания элементов конструкции смотрового колодца применяются элементы, изготавливаемыесогласно ГОСТ 8020-68 в заводских условиях.

Рабочая часть может состоять из КС или стеновыхколец, обладающих следующими размерами внутреннего и наружного диаметра (ДвхДн):

• 700х840 мм;
• 1000х1100 мм;
• 1500х1680 мм;
• 2000х2200 мм.

Внутренний и наружный диаметр опорных колец (ОК) составляет 660 мм и 840 мм соответственно. Толщина бетонных регулировочных камней равна 65 мм. Высота люка, устанавливаемого над горловиной, составляет 175 мм. Он укладывается на одном уровне с дорожным покрытием.

Технологическая часть смотрового колодца

Бетонные либо железобетонные плиты колодца укладываются на щебеночное основание.

Основной технологический элемент сооружения — это лоток, выполненный из монолитного бетона марки М200.

Монтаж конструкции осуществляется с применением шаблонов-опалубок, требующих затирки поверхности раствором цемента и последующего железнения.

Трубопровод в рабочей камере колодца обычно переходит в лоток.

Линейные сооружения оснащаются прямолинейными лотками, поверхность которых в нижней части должна повторять поверхность внутри трубы. Верхняя часть предусматривает наличие вертикальной поверхности.

Уклон полок, образованных с 2-х сторон лотка, в его сторону составляет 0,02°. Поскольку полки располагаются в рабочей части колодца, то они служат площадками, где могут поместиться рабочие, занимающиеся осуществлением технических мероприятий. Размеры рабочей части при высоте 1800 мм бывают разными. Они подбирают с учетом диаметра трубы (d):

• d=600 мм — 1000 мм;
• d=800 мм — 1000-1500 мм;
• d=1200 мм — 2000 мм.

Рабочие части колодцев, имеющих прямоугольную форму, зависят от диаметра труб (d), размер которых является большим:

• при d=700 мм — 1000 мм;
• при d>700 мм длина сооружения по оси трубопровода — d+400 мм, а ширина — d+500 мм.

Радиус поворота оси лотка внутри сооружения не должен быть меньше, чем диаметр труб. Лоток присоединения боковой ветки в узловом сооружении выполняется криволинейным, имеющим одинаковый радиус поворота в направлении движения стоков.

На более крупных коллекторных сооружениях диаметром 1200 мм и более предусматривается радиус поворота, составляющий не меньше 5 диаметров трубопровода. Установка колодцев смотрового типа производится в начале и конце кривой поворота.