Подготовка
Чтобы справиться с задачей по обустройству кирпичного приямка, необходимо предварительно спланировать и провести подготовительные работы. Приготовление по созданию кессона включает:
- Выбор места расположения.
- Расчет размера, с учетом количества оборудования и габаритов расширительного бака.
- Определение уровня залегания подземных вод.
- Разметку границ, которая осуществляется с помощью натянутого шнура и колышек.
- Подготовку рамки с люком, изготовленной из дерева или металла.
- Копание котлована нужной глубины вокруг водозаборной скважины.
- Рытье траншеи для прокладки электрического кабеля и водопроводных труб.
- Бетонирование дна ямы или создание ленточного фундамента.
Артезианская скважина: схема устройства ↑
Существует несколько видов конструкций водозаборов. Самые распространенные среди них:
- однотрубная;
- двухтрубная;
- телескопическая;
- с кондуктором.
Выбор схемы устройства артезианской скважины зависит от нескольких факторов:
- уровня залегания пласта;
- требуемой производительности;
- особенностей труб обсадной конструкции;
- типа водоподъемного оборудования.
Это самый простой тип обустройства водозабора. В пробуренный шурф устанавливают одну трубу, которая используется как обсадная и эксплуатационная одновременно. Ее диаметр обычно составляет 133 или 159 мм.
Такую конструкцию можно выбрать только в тех случаях, когда сооружение строится на известняковом грунте без песка и глины. В скважинах этого типа уровень воды достаточно высок, поэтому насос можно установить на глубине 2/3 трубы.
Однотрубная конструкция – самая выгодная, однако для ее обустройства нужны практически идеальные геологические условия, что бывает редко.
Двухтрубную систему обустраивают на известняковых грунтах, где есть слои глины. В качестве обсадки устанавливают конструкцию большого диаметра – 159 или 133 мм. Она защищает эксплуатационную трубу от давления при движении грунтов.
Эксплуатационной колонной служит труба меньшего сечения – 133 или 117 мм. Ее устанавливают до водоносного горизонта, а если грунт неустойчивый – то до дна. Она может быть металлической или пластиковой. Выбор материала зависит от геологических условий местности и личных предпочтений владельца.
Такая технология устройства артезианской скважины применяется либо на слишком плотных грунтах, либо на сыпучих, склонных к обрушению. Конструкция состоит из труб, каждая из которых по диаметру меньше предыдущей.
Первая выполняет функцию обсадной. Вторую тоже используют как обсадную и ставят до слоя известняковой породы. Третья – эксплуатационная. Она наименьшего диаметра и, если предыдущие две обычно выполнены из металла, то эта может быть пластиковой. Устанавливают ее до водоносного пласта.
Это хороший вариант для грунтов с плывунами. Кондуктор представляет собой отдельную широкую трубу, задача которой – отсечь плывун. Труба предотвращает разрушение эксплуатационной колонны, защищая ее от избыточного давления, и может совмещаться с конструкцией кессона
Монтаж кондуктора – дорогостоящее мероприятие, и далеко не всегда в нем есть необходимость. Чтобы определить, насколько он уместен для конкретной скважины, нужны серьезные исследования. Их проводят профессионалы со специальным оборудованием.
Как утеплить кессон скважины под воду?
Каждая скважина с кессоном нуждается в надежной теплоизоляции, чтобы на всю толщу промерзающих слоев грунта исключить прямой контакт компонентов системы водоснабжения с замерзшими породами.
Даже если горловина скважины располагается ниже глубины промерзания грунта, то главная часть кессона находится выше этого уровня. Если стенки камеры обладают большой теплопроводностью, то минусовые температуры могут опуститься до оголовка и вода в системе замерзнет, поэтому есть необходимость внутренней и внешней теплоизоляции резервуара.
Несмотря на цилиндрическую или прямоугольную форму камеры, способ, как утеплить кессон будет одинаков. С позиций затрат теплоизолятора наиболее выгодными являются сосуды цилиндрической формы, а с точки зрения простоты монтажа жестких плит – проще утеплить резервуары, имеющие прямоугольную форму.
Пластиковые и металлические защитные камеры герметичны, поэтому при внутренней теплоизоляции можно не обращать внимания на устойчивость материала к воде. Кроме того, подвижки грунта или другие внешние воздействия на целостность такого утепления воздействия не окажут.
При внутренней теплоизоляции кессона, обычно, применяются материалы из пенопласта или пенополистирола. Утепление резервуара снаружи необходимо для сохранения внутреннего пространства или в случае использования сыпучих материалов. Пластиковые объекты также рекомендовано утеплять снаружи, чтобы уберечь их от сильных заморозков, под воздействием которых пластик становится хрупким.
Для наружной теплоизоляции применяются различные материалы, но при этом нужно учитывать возможное движение грунта, воздействие влаги и опасность повреждения слоя утепления грызунами, насекомыми и другими мелкими вредителями.
При любом способе утепления все равно будут происходить теплопотери, поэтому нужно их компенсировать за счет притока тепла. Компенсация происходить по причине плюсовой температуры жидкости в трубах, которые проходят через кессон, и в результате выделения тепла функционирующим оборудованием.
Если высока вероятность того, что утепления кессона для скважины все же может не хватить, то нужно установить дополнительный источник тепла, к примеру, элементарный нагреватель с датчиком температуры. Поскольку внутренним объем кессона не так велик, то при хорошем уровне утепления, в качестве нагревательного элемента достаточно установить обычную лампочку мощностью 50-60 Ватт или греющий провод длиной около 5 метров.
Применяемые на практике разновидности
Для изготовления кессона может использоваться любой материал, обеспечивающий хорошую герметизацию и достаточную теплоизоляцию внутренней камеры.
Практика показывает, что чаще всего на оголовок устанавливают кессон из:
У всех перечисленных вариантов есть свои плюсы/минусы. Для выбора наилучшей конструкции нужно взвесить, что лично для вас будет важнее, например, высокая стоимость или скорость сооружения, долгосрочность эксплуатации или оперативность строительства и т.д.
Желающим сравнить практичность и технические характеристики пластикового и металлического кессона предлагаем ознакомиться с аргументами “за и против” обеих разновидностей.
Надземное сооружение по типу павильона
Это самый простой вариант, как облагородить скважину. Для этих целей используется компактная конструкция, которую размещают над гидротехническим сооружением. Допускается некоторое заглубление такого павильона. В таком случае он будет напоминать автономный погреб, обсыпанный со всех сторон землей.
Для этого перед монтажом конструкции выкапывается небольшая траншея. Подобным образом чаще всего оснащаются промышленные скважины. В приватном секторе павильоны применяются редко, т.к. его присутствие скрадывает полезную площадь и нарушает эстетичность участка. Чтобы утеплить такое сооружение, приходится приложить немало усилий.
Варианты разводки воды в частном доме
Говоря о вариантах разводки, имеют в виду схему подключения источников потребления воды в доме.
При последовательном соединении все источники потребления, например, раковина на кухне, умывальник в ванной и туалете, душевая кабина и прочие узлы соединены последовательно.
Риск такого подключения заключается в снижении давления (о нормативах оптимального рабочего давления воды в водопроводе узнаете здесь). Выгодой обустройства является экономия на трубах и фитингах. Для каждого узла делается свой отвод трубы, устанавливается кран на горячую и холодную воду на случай ремонта.
Смотрите, какие самые частые ошибки допускаются при разводке водопровода в частном доме:
Что касается параллельного подключения, то этот вариант считается наиболее эффективным при постоянном заборе воды. То есть, на каждом узле забора воды в доме давление будет фиксированным. Основным нюансом является сложность в распределении труб, поскольку их много и с ними довольно трудно работать. Здесь наблюдается перерасход материала.
Общие советы по монтажу
С инженерной точки зрения установка кессона для скважины требуется для размещения оборудования и предохранения оголовка скважины от повреждений, поступления в зону забора ливневой воды и загрязнений.
Монтаж защитного резервуара для скважины гораздо выгоднее с позиций эксплуатационных расходов — в отличии от наземных конструкций, ему не требуется отопления. При условии, что он стоит ниже уровня расчетной глубины промерзания. Хотя иного варианта и не может быть — если он будет стоять выше, то его просто выжмет зимой наружу.
Выдавить грунтом может и заглубленный кессон. Особенно в тех случаях, когда участок имеет проблемы с высоким залеганием верховодки. Поэтому рекомендуется «якорить» не только легкие пластиковые, но и более устойчивые металлические системы.
Технически это выполняется очень просто. Под кессон для скважины заливается бетонная плита, к которой и крепится дно кессона при помощи анкерных болтов. На высоких неподтопляемых участках можно обойтись и без бетонного основания — достаточно хорошей песчаной подушки. Но и тут все же не помешает наличие тяжелой плиты под кессоном. Поэтому лучше всегда планировать ее, вне от геологических особенностей участка.
Самостоятельное обустройство скважины с кессоном — очень ответственный и трудоемкий процесс, требующий правильного подхода и тщательной подготовки. Помимо этого, необходимо следовать главному правилу: при обустройстве скважины нет второстепенных узлов! Каждый элемент важен и к нему нужно подходить с полной ответственностью.
Поэтому если вы не уверенны, что сможете сделать своими силами хотя бы один процесс, то лучше обратиться за квалифицированной помощью к специалистам, чтобы потом не пришлось менять или ремонтировать дорогостоящее оборудование, рискуя на время остаться без водоснабжения.
Важные моменты при обустройстве
Учитывая некоторые технические нюансы, можно существенно сэкономить на обустройстве скважины, оснащенной кессоном. Например, использовать кессон заводского производства.
Если расположить скважину поближе к дому, то:
- уменьшится объем земляных работ;
- потребуется меньше труб;
- понадобится насос небольшой мощности, достаточной только для поднятия воды на поверхность.
Сэкономить можно и при выборе способа бурения. Чтобы сделать скважину для личного пользования, можно выполнить работу с использованием ручного бура. Иногда используют электрический инструмент, ударные приспособления.
Нюанс #1 – выбор метода бурения скважины
При выборе конкретного инструмента исходить нужно из особенностей грунта. При самостоятельном бурении скважины ручным методом придется прилагать немалые усилия, но при благоприятных условиях можно добраться до водоносного слоя, лежащего на глубине до 15 м.
Рекомендуется совершать за одну проходку не больше, чем пять оборотов бура, иначе извлечь его будет трудно.
Бур, изготовленный своими руками, дает лучший результат. Причина в том, что он выполнен под конкретные условия, поэтому работать им удобней
Скважину небольшой глубины можно пробурить и при помощи шнека. Вращение его осуществляют как вручную, так и при помощи механизмов. В любом случае над будущей скважиной сооружают вышку в виде треноги для облегчения подъема инструмента. При выборе второго способа потребуется еще и электродвигатель, подходящий по мощности.
Для вырубки скважины используют и ударно-канатный метод. Рабочим инструментом здесь служит труба, края которой остро заточены (забивной стакан с прочной кромкой по нижнему краю). Благодаря своему немалому весу она с большим усилием врезается в землю, затем ее извлекают при помощи системы канатов и освобождают от грунта.
При ударно-канатном способе бурения применяют треногу высотой до двух метров. В ее верхней точке имеется блок с перекинутым через него канатом. К нему крепят ударный инструмент
Обсадную колонну (трубу) берут чуть большего диаметра, чем у отрезка трубы, именуемого стаканом. Ставить ее следует строго соблюдая вертикальность
Это важно при любом способе бурения. Если этим нюансом пренебречь, грунты могут обрушиться
Специалисты советуют применять трубы ПВХ сечением 12,5 см. Первую трубу опускают после прохода одного метра. Далее, длину обсадной колонны добавляют по мере заглубления. Соединяют отрезки при помощи резьбы на торцах труб.
Нюанс #2 – секреты бурения скважины
Бурить скважину можно в любой сезон, но трудоемкость работ при этом будет разной. Худший вариант – весна. В этот период грунтовые воды находятся на самом высоком уровне. В таких условиях трудно определить расположение основного водоносного слоя.
Устройство скважины летом считается лучшим вариантом, т.к. уровень воды стабилизируется и ее место залегания легко определить. Осенью лучшим месяцем для проведения этих работ является сентябрь. В это время обычно еще не наступает сезон дождей, определить водоносный горизонт можно без затруднений.
Осадки в зимний период не оказывают влияния на состояние подземных вод. Ручное бурение в зимнее время противопоказано, т.к. грунты сильно промерзают
Зимой можно бурить скважину, пока температура не опускается ниже -20°. Из-за подмерзания грунта стенки скважины застрахованы от обвалов. Грунтовые воды находятся на минимальном уровне.
Нюанс #3 – оптимальный материал для кессона
Существует несколько видов кессонов:
- из ж/б колец;
- металлические;
- пластиковые;
- кирпичные.
Ж/Б кольца и кирпич. Такой вид кессонов практически не обеспечивает герметичность на длительное время. Это грозит оборудованию затоплением и последующей потерей работоспособности.
Металл. Если при изготовлении металлических кессонов были соблюдены все требования, они будут обладать хорошей герметичностью.
Земля по отношению к металлу является агрессивной средой, поэтому ограждающие конструкции таких камер подвержены окислению, в результате чего может произойти разгерметизация.
Пластик. Кессоны, произведенные из полимерных материалов, удобные, имеют малый вес, просты в монтаже и эксплуатации. Вероятность разгерметизации довольно мала, т.к. материал не подвержен коррозии. Служат пластиковые кессоны гораздо дольше металлических.
Трудности ↑
Одна из серьезных трудностей при обустройстве своими руками скважины с самодельным кессоном — высокий уровень верховодки. Если котлован недостаточно глубокий, кессон установлен выше, зимой грунт промерзает и выдавливает конструкцию, не заглубленную должным образом. Кессону ничего не будет (его банально выпрет наружу), а вот обсадную трубу как минимум перекосит, а скорее всего она треснет.
Верховодка относится к надмерзлотным сезоннопромерзающим водам, отличающимся непостоянством и скверным характером. Жидкость, располагающаяся в порах грунта, замерзает неодинаково. Верховодка подвержена техногенному загрязнению, состав может быть разным (растворы различной концентрации), а температура замерзания — ниже, чем у чистой воды. К тому жеразмер пор также разный — сначала замерзает вода в крупных, а потом уже в капиллярах. Глубина сезонного промерзания разнится даже в пределах одного населенного пункта.
Бывает, обнаружить верховодку легко: гражданин копает котлован, добирается до глубины 60-70 см, откуда не возьмись в яму начинает поступать вода, и возможность дальнейших раскопок благополучно закрывается. Это тяжелый явный случай, но есть менее заметные, но более коварные проявления. Особенно коварны они жарким летом — воды пересыхают в жару (верховодке свойственны резкие колебания), набирают силу осенью в период дождей и благополучно замерзают зимой. Уже установленный кессон так же благополучно «всплывает», вытягивая за собой обсадную трубу.
Специалисты подобные каверзы обнаруживают в процессе геологических исследований еще до начала бурения скважины. Готовые конструкции изготавливают с учетом поведения грунта — 2-метровыми, их погружают ниже точки промерзания.
Любители все делать своими руками встречают препятствия с открытым забралом, некоторое время машут лопатой (в первом тяжелом случае) и бегают с ведрами, а потом обращаются все к тем же специалистам. Если незамеченная летом верховодка выпирает кессон, не заглубленный ниже точки промерзания грунта, свои руки без копания и ведер сразу тянутся к телефону. Может, не стоит испытывать судьбу? Если загубите обсадную, ремонт или бурение новой скважины обойдутся точно дороже, чем любые услуги по ее обустройству с кессоном.
Преимущества скважины с кессоном
Скважины, оборудованные насосом, имеют многочисленные преимущества:
Преимущество скважины с кессоном.
Раzмещается насос в камере, поэтому он не нуждается в выделении отдельного места. В дом zаносится только кабель питания и труба для кессона.
Лебедка, которая располагается у верхнего отделения камеры, помогает иzвлекать насос иz скважины, если он нуждается в ремонте.
Если дом не преднаzначен для нахождения в нем людей в zимнее время, то чтобы удалить воду иz системы на zиму, нужно только открыть кран, который располагается в реzервуаре.
Если следует обеспечить водоснабжением несколько объектов, то иz кессона нужно вывести необходимое количество патрубков
Регулировать подачу воды можно вентилями.
Скважное оборудование не способно zамерzать, т. к
от мороzа его zащищает камера.
Если в доме имеется кессон, то системе водоснабжения не способны навредить раzличные внешние факторы.
Устанавливаем пассивное зимнее утепление на скважину
В зависимости от объема потребляемой воды и конструкции скважины можно выбрать следующие технологии ее зимнего утепления при постоянном использовании.
Строим кессон для скважины
Классическим способом зимнего утепления постоянно действующей скважины является строительство кессона.
Готовые стальные кессоны для утепления скважин
Кессон представляет собой своеобразное строение вокруг той части скважинного столба, которое находится в промерзаемом слое грунта. Материалы строительства кессона могут быть самые разные: от монолитного бетона, до готового изделия из прочного пластика или железа. Также самыми разными могут быть и формы кессона, но наиболее распространенная – это бочка.
Технология строительства кессона
-
Подберите подходящую пластиковую или металлическую емкость. Можно использовать 200-литровые бочки. Если вы не намереваетесь размещать в кессоне дополнительное гидротехническое оборудование, то таких размеров будет вполне достаточно.
- Выкопайте котлован вокруг оголовка скважины. Дно котлована должно находиться ниже уровня промерзания грунта в вашем регионе примерно на 30-40 сантиметров в расчете на особо суровые зимы. Горизонтальные размеры котлована должны превышать размеры бочки примерно на полметра.
- На дно котлована насыпьте подушку из песчано-гравийной смеси. 10 сантиметров насыпи будет вполне достаточно.
- Прорежьте в бочке отверстия — на дне под оголовок скважины и в боковой стенке под подводящую трубу водопровода.
- Опустите бочку на дно котлована, надев ее дно на оголовок скважины.
-
Смонтируйте внутри бочки соединение подводящей трубы водопровода и оголовка скважины. В принципе, в 200-литровой бочке может разместиться даже поверхностный насос или автоматическое оборудование для водораспределения. На дне бочки-кессона также можно врезать дренажную трубку, которая будет отводить вглубь грунта накапливаемый водяной конденсат.
-
Вокруг бочки в котловане укладывается слой теплоизоляции. Для ее создания можно использовать материал, не подверженный агрессивному влиянию почвы, например, вспененный полистирол. Можно обернуть бочку с боков слоем минеральной ваты с обязательным последующим обертыванием слоем гидроизоляции.
- Бочка-кессон закрывается крышкой с вентиляционной трубой. Верхняя часть бочки также утепляется слоем теплоизоляции.
- Производится обратная засыпка котлована. Мини-кессон готов к зимнему использованию.
Такой кессон вполне может обслуживать небольшую скважину водозабора для частного дома.
Утепляем скважину обсадной трубой
Утеплить скважину можно и созданием дополнительной обсадной трубы. При выборе такого варианта у вас не получится разместить в непосредственной близости от оголовка гидротехническое оборудование, но при наличии, например, поверхностного насоса, откачивающего воду из скважины, непосредственно в доме или в отапливаемом помещении этого и не требуется. Действуем по следующей технологии:
- выкапываем вокруг обсадной трубы скважины котлован до уровня промерзания грунта в вашей местности;
- оборачиваем обсадную трубу скважины теплоизолирующим материалом, например, минеральной ватой;
- одеваем сверху на получившуюся конструкцию трубу большего диаметра;
- производим обратную засыпку ранее выкопанного котлована.
Утепленная труба скважины
Утепляем скважину подручными материалами
Утеплить водоразборную скважину можно любыми подручными материалами. Такой способ можно использовать в регионах с мягким климатом, где температура зимой не опускается ниже 15 градусом. Рассмотрим возможные материалы для утепления.
- Опилки. Этот материал можно найти практически на каждом приусадебном участке или позаимствовать у соседей. Опилки пригодны для различных утеплительных работ, в том числе и для оборудования водозаборных скважин.
Выкопайте вокруг скважины котлован с сечением 0,5-0,6 метра чуть ниже линии промерзания грунта и засыпьте опилки в образовавшуюся полость. В котлован можно засыпать не просто слой опилок, а смешать его с жидкой глиной. При застывании получится одновременно и утепляющий и укрепляющий слой. - Еще проще утеплить пространство вокруг водозаборной скважины аналогичным по сечению слоем соломы и сухих листьев. При естественном разложении этого материала будет выделяться определенное количество тепла. Однако такая смесь недолговечна и уже через пару лет слой утепления вокруг водозаборной скважины придется обновлять.
Защита скважины от атмосферных воздействий
Чтобы защитить источник воды от негативного воздействия извне, используют сооружения наземного и подземного типа:
- надземная надстройка — чаще применяется для защиты промышленных колодцев. В частных домах использование павильонов не функционально. Они занимают полезное пространство, портят дизайн. Если все-таки решили ставить домик, располагайте его над системой водосбора. Чтобы минимизировать потери тепла, заглубление обложите грунтом;
- установка скважины внутри здания — используйте подвал или утепленное техническое строение. Единственная трудность — в процессе бурения. Скважину роют до того, как начнут возводить строение;
- подземный кессон — колодец имеет закрытую конструкцию. Видимой остается только его небольшая часть — люк. Заводские подземные колодцы делают из металла или полимеров.
Виды кессонов и их характеристики
Колодцы отличаются между собой разными габаритами и формой.
Их изготавливают из следующих материалов:
- бетон;
- кирпич;
- металл;
- пластик.
Для производства ранее использовали кирпич или деревянный сруб. Это ненадежные и дорогостоящие материалы, которые не считаются практичными.
Камера из бетонных колец или кирпича
Кессоны из бетона просты в изготовления, практичны, долговечны и надежны. Такой кессон можно собрать на месте с использованием колец. Каждый человек сможет самостоятельно выполнить установку.
Конструкция имеет большие размеры, поэтому нередко дает усадку после установки. Кессон из бетона устойчив к разным факторам, пучинистому грунту.
Металлический кессон
Кессон из металлических листов по внешнему виду напоминает большой ящик. В стенки конструкции ввариваются втулки с резьбой, через которые проходят коммуникации. Их изготавливают из прочного листового металла — стали. Средняя толщина стенок должна составлять 4 мм.
Металлический кессон остаточно просто устроен, надежен. Легко монтируется, служит долго.
Многие производители не используют нержавеющую сталь, потому что такие конструкции стоят дорого. Заменяют листовой металл алюминием.
Металлический кессон имеет несколько основных преимуществ:
- простая конструкция;
- легкий монтаж и обустройство;
- длительный срок эксплуатации;
- надежность и прочность.
Многие люди самостоятельно изготавливают такие кессоны, если имеют дома все необходимые материалы и инструмент. Главное требование — наличие качественного утеплителя. Все швы свариваются, но существует вероятность деформации металла.
Пластиковый кессон
Пластик – наиболее распространенный материал для обустройства резервуара для защиты скважинного оголовка и оборудования.
Современный и надежный материал — это пластик. Полимеры стоят недорого, легко транспортируются, устанавливаются и монтируются. Такой материал прослужит длительное время.
Можно выделить несколько основных преимуществ пластиковой конструкции:
- высокие теплоизоляционные свойства и характеристики;
- не требуется дополнительная термоизоляция;
- прочность;
- на поверхности пластика не возникает коррозия или ржавчина.
Единственным недостатком является вероятность деформирования материала при сжатии грунтом. Чтобы решить эту проблему, можно покупать кессоны, которые оборудованы дополнительными ребрами жесткости.
Источник: