Достоинства и недостатки, разновидности, инструкция по обустройству железобетонного колодца

Что это за тип?

Бетонным колодцем является гидротехническое шахтное сооружение, ствол (шахта) которого сформирован из железобетонных колец. Такой колодец состоит из следующих элементов:

1. Водоприемник. Смонтирован из первого кольца шахты. Используется для очистки и накопления воды.

   При условии поступления воды через стену кольца, в нем проделываются отверстия для фильтрации или используется специальное дренажное кольцо.

   Отверстия не пропускают крупные камни и куски глины.

2. Шахта. Монтируется из нескольких колец, установленных друг на друга.
3. Горловина. Устье шахты на поверхности. Представляет собой последнее кольцо, заглубленное в грунт. Горловина может монтироваться плитой перекрытия, с основанием под крышку и люком.

Требования ГОСТ и СНиП

Бетонные колодцы, а точнее части из которых они монтируются, производятся по нормам и требованиям ГОСТ.

Только точное соответствие позволяет создать максимально прочные и долговечные части конструкции:

1. ГОСТ 8020-90 и его аналог 8020-2016. Общий регламент для всех железобетонных конструкций, использующихся в строительстве. ГОСТ регламентирует требования к качеству бетона, арматурного каркаса, размерные параметры, качество стен конструкции, сварные швы, параметры механической и температурной устойчивости. Дополнительно должны соблюдаться требования по перевозке и хранению конструкций.
2. ГОСТ 5781-81. Требование к используемой стали каркаса изделия. Сталь должна быть армированной, горячекатаной. Для ЖБ колец используется арматура марки «А II» и проволочная сетка с сечением ячеек 3-15 см в зависимости от диаметра и веса изделия.
3. ГОСТ 6727-80. Требования к проволоке каркаса. В каркасе используется проволока, произведенная из углеродистой стали, методом холодного проката. Используется материал сечением от 4 до 12 мм, сваренный в сетку.
4. ГОСТ 10060-2012. Требование к бетону и его проверка на устойчивость к низким температурам. Проверка проводится при температуре -10 градусов. Проверяется целостность конструкции при замораживании в условии повышенной влажности.
5. ГОСТ 10180-2012. Проверка целостности бетона при многократном замораживании при температуре -20 градусов, в условиях повышенной влажности с последующим размораживанием при температуре +20. Проверяется целостность конструкции и размерные параметры по эталонному образцу. Эталонная периодичность обморожения составляет 500 циклов, без потери целостности стен.
6. ГОСТ 22904-93. Ультразвуковой метод определения положения металлического каркаса в бетоне. Проверяется толщина стенок заливки с внешней и внутренней стороны.
7. ГОСТ 23858-79. Требования к сварочным соединениям арматуры и сетки каркаса.
8. ГОСТ 31384-2008. Регламент проверки коррозийной устойчивости бетона при воздействии влаги и химически вредных жидкостей.
9. ГОСТ 26433.0-85. Регламент проверки геометрического соответствия всех конструктивных элементов с эталонными образцами.

При строительстве и эксплуатации важно учитывать нормы СНиП 30-02-97.

Требования следующие:

• строительство колодца разрешается на отдалении 50 м от септиков и иных источников загрязнения воды;
• не ближе 10 м от технических помещений;
• не ближе 10 м от фундаментов зданий и сооружений;
• на удалении 5 м от зеленых насаждений;
• на удалении 10 м от дорог общего пользования.

Также СНиП регламентирует проводить чистку и дезинфекцию колодца 1 раз в год с использованием 5% раствора хлора. После дезинфекции источник должен быть проветрен, а вода сдана на анализ.

Виды резервуаров из железобетона

Выбирая бетонные элементы для строительства колодца, стоит учитывать особенности конструкции будущей шахты. Водяные колодцы из бетона могут быть:

1. Шахтными. Колодец смонтирован из колец круглого или квадратного сечения, методом установки элементов один на другой. Диаметр шахты может варьироваться от 50 до 2000 см.
2. Трубчатыми. Представляет собой колодец глубиной до 10 м. Стволом источника выступает бетонная труба диаметром до 150 мм.

По форме шахты могут быть:

• круглыми;
• прямоугольными;
• квадратными.

По методу монтажа колодцы могут быть:

1. С цельной шахтой. Предполагается использование одного кольца или заливка бетонной формы по всей глубине шахты.

   Для заливки используется деревянная или металлическая опалубка и армирующий каркас и металла.

   Одно кольцо используется для постройки накопительного колодца.

2. Сборные. Шахта формируется из нескольких ЖБ колец. Число колец рассчитывается согласно глубине источника. Такие колодцы могут быть построены только из стеновых колец или дополняться плитами днища и перекрытия. Часто полный набор элементов используется для постройки промышленных колодцев.

Наиболее распространенная схема бетонного колодца предполагает сборку шахты из нескольких колец с их последующей герметизацией.

Типы ЖБ колец

Для постройки бетонного колодца используются кольца следующих типов:

1. КД – кольцо дренажное. Имеет несколько отверстий по площади стены. Устанавливается в водоприемнике (нижняя часть колодца), если вода поступает в источник сбоку.
2. КС – кольцо стеновое. Из этих элементов формируется сама шахта. Стеновое кольцо также используется в качестве водоприемника при условии поступления воды со дна через донный фильтр.
3. КО – опорное или доборное кольцо. Используется для выравнивания горловины колодца относительно дорожного покрытия. Применяются элементы при строительстве промышленных сооружений.

Плюсы и минусы создания

Плюсы следующие:

1. Прочность конструкции. Шахта колодца способна выдерживать подвижки грунта, температурные перепады, обледенение воды.
2. Шахта собирается из готовых элементов без необходимости создания опалубки или иных дополнительных конструкций.
3. Длительный срок службы. Эксплуатационный срок бетонных сооружений превышает 50 лет.
4. Большой диаметр шахты позволяет проводить чистку с самостоятельным спуском в нее.

Диаметр бетонного шахтного колодца позволяет осуществлять забор воды без насоса, ручным способом. Это очень удобно в моменты отключения электрического питания или поломки насосного оборудования.

Недостатки:

1. Большой вес отдельных элементов. Требует привлечения тяжелой техники для перевозки и установки.
2. Конструкция из отдельных элементов требует качественной герметизации стыков.
3. Особенности монтажа. Если при монтаже допущены ошибки, конструкция может быть деформирована, или ее отдельные элементы сдвинуты.
4. Бетонные колодцы также требуют периодической чистки, ремонта и дезинфекции.

По каким критериям изготавливают смесь?

Бетон – основной компонент из которого изготовляются элементы всей конструкции. Его состав и качество регламентируется ГОСТ 7473-2010.

Требования следующие:

• используется цемент марок М 200-М 500;
• в состав вносится песок фракцией до 2 мм;
• мелкой или средней фракции щебень от 0,5 до 1 см в сечении.

В составе также может быть использован пластификатор для увеличения пластичности при взаимодействии с сеткой металлического каркаса. При заливке учитывается расстояние от каркаса с каждой стороны. С учетом толщины стенок расстояние от каркаса должно составлять не менее 2,5 см в каждую сторону.

При изготовлении смеси учитывается также воздействие влаги и температуры. Заливка проводится при воздействии вибрации, которая снижает количество пор. Пористость увеличивает коэффициент водопоглощения. Стандартный коэффициент в 15%, позволяет сохранить устойчивость стен колодца при обледенении.

Устройство и конструкция

Строительство бетонного колодца промышленного и бытового типа отличается составными элементами конструкции.

Стандартные части сооружения следующие:

1. Плита днища. Представляет собой монолитную плиту круглой или квадратной формы. Устанавливается на дно колодца для формирования основания.
2. Кольцо дренажное. Имеет отверстия по всей площади стен. Устанавливается на плиту днища, формируя водоприемник колодца, если он заглублен в водоносный пласт.
3. Кольцо стеновое. Из полых колец монтируется шахта колодца по всей глубине.
4. Плита перекрытия и доборное кольцо. Устанавливаются на горловину. При помощи данных элементов формируется уровень относительно дорожного покрытия в промышленных колодцах. На плиту перекрытия устанавливается основание с крышкой люка.

Если в колодец вода поступает снизу, то плита днища и дренажное кольцо не используются. В самый низ шахты опускается стеновое кольцо, а на дно просыпается донный фильтр из щебня.

Размеры

Общий размер бетонного колодца для воды формируется из составных элементов, которые подбираются с учетом глубины источника. Основные размеры ЖБИ для колодца представлены в таблице ниже.

В конструкции могут использоваться плиты днища. Их высота варьируется от 100 до 140 мм, а диаметр от 840 до 3000 мм.

Как сделать своими руками?

Самый простой способ сделать бетонный колодец своими руками предполагает заглубление бетонных колец до водоносного пласта.

Инструменты и материалы

Для строительства шахтного колодца из бетонных колец потребуются следующие материалы:

• кольцо стеновое — количество рассчитывается по глубине колодца;
• цемент марки М 200- М 400;
• мелкий и крупный щебень;
• утеплитель.

Инструменты:

• лопата;
• тренога с блоком и веревкой;
• лестница;
• деревянные бруски для подпорки;
• отбойная дрель;
• металлические пластины;
• анкерные болты;
• мастерок и шпатель.

Также могут понадобиться строительный уровень и насос для откачки воды из шахты.

Установка

Работа по строительству бетонного колодца начинается после определения точного места расположения источника и расчистки места под строительство.

Далее необходимо:

1. При помощи лопаты вырыть котлован круглого сечения. Глубина котлована должна быть равна высоте первого бетонного кольца, а диаметр больше на 30-40 см диаметра того же кольца.
2. Над котлованом установить треногу, закрепить первое кольцо и опустить в подготовленную яму.
3. Подкопать грунт под первым кольцом. При выемке грунта из-под кольца важно устанавливать деревянные подпорки.
4. После того как из-под кольца был вынут грунт на глубину до 1 м, необходимо вытащить подпорки. Кольцо должно просесть на место под своим весом.
5. На первое кольцо установить следующее.
6. Оба кольца скрепить металлическими пластинами в 4-8 точках при помощи анкерных болтов.
7. Заглубить все кольца до достижения водоносного слоя.
8. Замесить цемент с мелким щебнем и тщательно заделать швы между кольцами.
9. Используя насос, откачать воду со дна шахты, убрать жидкий грунт, выровнять дно.
10. Засыпать на дно три слоя донного фильтра: 25 см песка, 20 см мелкого щебня, 15 см крупного щебня.

Изготовление бетонного колодца, видео-инструкция:

Правила эксплуатации

Правильная эксплуатация бетонного колодца помогает контролировать качество и объем воды, а также целостность всей конструкции.

Владелец обязан:

1. Обращать внимание на качество воды (цвет, вкус, запах). Изменение качества возможно по причине разгерметизации шахты и попадания внутрь сточных или грунтовых вод.
2. Следить за симметричностью ствола. Сдвиг элементов конструкции, появление трещин и сколов на стенах, могут указывать на разгерметизацию шахты.
3. Обращать внимание на чистоту стен источника. Важно вовремя очищать плесень, зеленую пленку и ржавчину.

Действующий колодец также нужно оснастить крышкой, утеплить внешние стены, а после 1 года с момента постройки смонтировать глиняный замок и отмостку. Эти элементы изолируют стены от воздействия грунтовых вод.

Заключение

Бетонный колодец имеет ряд преимуществ, главное из которых — это прочность. Армированный металлом бетон выдерживает боковые и поверхностные нагрузки, устойчив к механическим и температурным воздействиям.

Эти характеристики позволяют эксплуатировать источник в сейсмически активных, холодных регионах с песчаным или глинистым грунтом.