Что такое кессон для скважины: виды, назначение, обзор конструкций и правила установки

При обустройстве автономных систем водоснабжения очень важно обеспечить защиту водозаборной скважины от различных внешних воздействий. Это позволит круглогодично обеспечивать загородный дом качественной питьевой водой. Наилучший способ защиты является кессон для скважины. Рассмотрим, что такое кессон, для чего нужен, виды конструкций, правила и нюансы установки.

Виды кессонов и их характеристики

Кессоны для скважин исполняют роль защиты от неблагоприятных внешних воздействий. Прежде всего, это перепады температур и выпадение осадков. Круглогодичное водоснабжение жилья предполагает обязательное утепление всех элементов системы, расположенных за пределами здания. Также необходимо обеспечить защиту скважины от проникновения внутрь дождевой и талой воды. Попадая в неё, вдоль канала шурфа, поверхностные стоки несут с собой механические и химические загрязнения.

Также, при оборудовании источника водозабора важно найти такое место для установки насосной аппаратуры, чтобы ею было удобно пользоваться, производить текущее обслуживание и ремонт. Если хозяева не проживают постоянно на участке, немаловажной задачей является также защита техники от кражи и вандализма. Весь этот комплекс проблем способна решить установка кессона на скважину. Впрочем, подобное техническое устройство вполне подойдёт и для колодца, обеспечив необходимый уровень защиты от холода и мусора.

В общих чертах кессон представляет собой заглублённую в землю камеру, расположенную вокруг верхнего окончания обсадной колонны. Для улучшения защитных функций она максимально герметизируется и утепляется, чтобы избежать проникновения внутрь холодного воздуха и осадков. Существует несколько вариантов конструкций кессонов, различающихся материалом изготовления, формой и размерами.

Сегодня наиболее часто используемыми материалами для строительства кессонов являются:

• Монолитный железобетон.
• Готовые бетонные конструкционные элементы (кольца).
• Кирпич и схожие кладочные материалы (шлакоблоки, газобетон).
• Пластик (для готовых заводских кессонных камер).
• Металл.

Ранее широкое распространение в качестве строительного материала имела и древесина. Но сегодня срубы из брёвен или бруса используются для защиты скважин всё реже. Связано это с трудоёмкостью строительства и небольшой долговечностью деревянных стен в условиях постоянной сырости.

Вариант №1. Камера из бетонных колец или кирпичей

Конструкция, состоящая из наборных железобетонных колец с крышкой наверху, на сегодня является наиболее распространённым вариантом обустройства кессонных камер. Связано это с высокой скоростью и простотой монтажа, а также с долговечностью конструкции. Бетон, при условии организации хорошей гидроизоляции, способен прослужить не одно десятилетие. Установка колец не вызовет особых затруднений, и вся работа займёт менее часа.

Данная конструкция имеет и ряд недостатков. Для доставки к месту строительства бетонных колец, и для их монтажа потребуется задействовать тяжёлую спецтехнику. Стыковочные швы между отдельными кольцами следует тщательно герметизировать с помощью цементного раствора, чтобы избежать проникновения внутрь камеры талых и дождевых вод. Это требует определённых затрат времени и сил.

Также нужно позаботиться о внешней гидроизоляции колец, поскольку бетон обладает свойством пропитываться влагой, и, под её воздействием, постепенно разрушаться. Всё это в полной мере относится и к монолитной бетонной заливке.

Кирпичные, шлакоблочные или газобетонные кессоны строятся уже в заранее подготовленном котловане, вырытом по требуемому размеру. Такой вариант может оказаться экономичней обустройства кессона из бетонных колец. Особенно, если для кладки используются уже бывшие в употреблении материалы, либо оставшиеся от строительства дома.

Вариант №2. Металлический кессон

Металлический скважинный кессон изготавливается обычно из листовой стали. Толщина её должна составлять приблизительно 4-5 мм. Конструкция их может быть двух вариантов:

1. Собранная на каркасе. В этом случае изначально сваривается каркас из металлических уголков или швеллеров. Затем он обшивается листами стали, выкроенными по нужному размеру.
2. Сваренная из цельных стальных листов. Такой вариант проще каркасной, но обладает меньшей жёсткостью. Для достижения необходимой прочности, требуется использование более толстых стальных листов, что увеличивает его общую стоимость. Поэтому, используется подобная конструкция для кессонов сравнительно небольших размеров.

В отличие от бетонных, металлические кессоны имеют герметичные стыки, не требующие дополнительного уплотнения. Однако, стальные конструкции также требуют внешней гидроизоляции. В противном случае, под воздействием грунтовой влаги сталь будет в скором времени изъедена коррозией.

Среди плюсов данного варианта нужно отметить:

• Меньшая масса, чем у бетонных кессонов. Однако, и в данном случае, металлические конструкции достаточно массивны, что делает необходимым привлечение для их монтажа подъёмной техники.
• Более быстрая установка. Поскольку металлический кессон изготавливается в виде цельной конструкции, то устанавливается в котлован за один раз. В отличие от сборной бетонной конструкции, это занимает намного меньше времени.

В целом кирпичные, бетонные и металлические кессоны, благодаря своей значительной массе, лучше сопротивляются силе морозного пучения. Это особенно актуально, если на участке высок уровень грунтовых вод.

Вариант №3. Пластиковый кессон

Пластиковые кессоны появились в широкой продаже сравнительно недавно – пару десятилетий назад. Но успели заслужить хорошую репутацию благодаря своей технологичности, устойчивости к воздействию влаги, малой массе, простоте монтажа.

Изготавливают его из различных полимерных материалов:

• Полипропилена.
• Полиэтилена.
• Полимерно-песчаных композитных материалов.

В зависимости от этого, пластиковые кессоны могут различаться своими техническими характеристиками. Схема конструкции их также бывает разной:

• Цельнолитые ёмкости. Получаются методом ротационной формовки из расплавленного материала.
• Сварные. Изготавливаются из нескольких отдельно отлитых деталей, затем соединяемых методом экструзионной сварки.
• Сборные. Состоят из отдельных элементов, монтируемых при помощи креплений «шип-паз». Такую конструкцию имеют полимерно-песчаные кессоны, набираемые из отдельных колец, и накрываемые сверху идущей в комплекте крышкой.

Основным преимуществом полимерных кессонных камер является их малый вес. Благодаря этому, установку по месту можно произвести без привлечения грузоподъёмной техники. Чтобы поднять и опустить пластиковый кессон в подготовленный котлован обычно достаточно нескольких человек.

Наиболее массивными являются полимерно-песчаные конструкции, но благодаря использованию сборно-разборной технологии, монтаж их также не вызовет затруднений. Благодаря устойчивости к воздействию влаги, стенки полимерных камер не нужно обрабатывать влагоотталкивающими составами.

Среди минусов пластиковых камер следует указать:

• Меньшая жёсткость, чем у бетонных или металлических вариантов.
• Малая масса. Этот параметр, одновременно является и плюсом, и минусом. Отрицательные свойства его проявляются на грунтах с высоким уровнем подпочвенных вод. В зимнее время пластмассовая конструкция может выдавливаться из почвы в результате морозного пучения грунта.

Общие рекомендации по установке

При установке кессона, следует соблюдать несколько общих рекомендаций, позволяющих сделать его эксплуатацию более эффективной.

1. Глубина камеры.
   Для эффективной защиты скважины и установленной внутри кессона водоподающей аппаратуры от холода, глубина его должна превышать уровень промерзания почвы. Данный показатель различен для разных географических областей: в Подмосковье он составляет 0,8-1,1м, на Кубани – около 0,5м, а в Сибири может превышать 1,5 метра.
2. Во избежание заморозки скважины, также рекомендуется хорошо утеплить стенки камеры.
   Внешние водопроводы, соединяющие скважину с домом, можно дополнительно утеплить самогреющимся кабелем.
3. Размеры кессона.
   Определиться с тем, какой нужен кессон по внутренним размерам, можно исходя из его конкретного предназначения. Если в нём планируется размещение насосного оборудования и сантехнических устройств (запорная арматура, системы разводки), то лучше сделать камеру просторнее. В тесноте будет проблематично обслуживать и ремонтировать аппаратуру. Если же внутри будет размещаться лишь конец обсадной колонны с оголовком, можно обустроить кессон небольших размеров. Это позволит сэкономить время, силы и деньги.
4. Устройство дренажной подушки на дне.
   В данном случае нет однозначного мнения: одни специалисты рекомендуют бетонировать дно камеры, другие советуют засыпать его крупным гравием. В первом случае, при необходимости аварийного сброса воды из системы, или при появлении конденсата, воду из ямы можно удалить с помощью помпы. В случае с гравийным дном, она должна самостоятельно уходить в почву. Но этого не будет происходить на глинистом или суглинистом грунте: вода будет скапливаться в приямке.

Всё о монтаже и подключении

Чтобы кессонная камера хорошо выполняла свои защитные функции, а также прослужила максимально долго, при её монтаже нужно соблюдать ряд правил. Перед началом работ следует тщательно обдумать схему подведения внешнего трубопровода.

Нужно учесть пути прокладки других подземных коммуникаций, глубину залегания грунтовых вод и уровень промерзания почвы зимой. Особенности установки также зависят от конструкции кессона и от материала, из которого он изготовлен.

Монтаж кессона из бетонных колец

Бетонные кольца – многофункциональные изделия, которые широко применяются для устройства водоносных, канализационных, коммуникационных колодцев. Перед началом установки, кольца нужно обмазать снаружи влагозащитным составом – специальной мастикой, битумом, либо оклеить листовой гидроизоляцией.

Монтаж колец производится двумя способами:

1. Укладкой на поверхность земли необходимого количества колец, вокруг оголовка скважины. Их число выбирается в зависимости от проектной глубины кессона для скважины. Кольца устанавливаются друг на друга, а сверху накрываются бетонной крышкой. Далее производится выборка грунта изнутри будущей кессонной камеры, в результате чего кольца, под собственной тяжестью углубляются. Когда опустятся на нужную глубину, обсадная труба обрезается так, чтобы выступала над дном получившейся камеры на 0,5-1 м. Дно кессона бетонируется, либо засыпается крупным гравием, а верхняя крышка и стенки утепляются.
2. Второй вариант предусматривает иной процесс монтажа. Изначально вокруг скважины роется котлован необходимой глубины и диаметра. Выступающая часть обсадной трубы срезается до нужного уровня, чтобы она незначительно выступала над дном камеры. И лишь после этого производится укладка железобетонных колец на дно ямы. Стыковочные швы тщательно заделываются цементным раствором и промазываются влагозащитной мастикой. Последним шагом камера утепляется, и засыпаются грунтом наружные пазухи.

Сложность при установке бетонных колец может заключаться лишь в необходимости использовать кран. Аренда строительной спецтехники увеличивает стоимость работ, и она не всегда сможет свободно проехать к месту обустройства скважины на приусадебном участке.

Монтаж металлического кессона

Металлические конструкции также отличаются большой массой, поэтому для их монтажа придётся использовать подъёмный кран или лебёдку. Изначально выкапывается котлован необходимой глубины и габаритов. Дно его выравнивается, и на нём обустраивается основание в виде бетонной заливки, либо песчано-гравийной подушки.

Перед началом установки металлический кессон снаружи тщательно обрабатывается гидроизоляционными составами во избежание коррозии. После установки на место, его стенки и крышку рекомендуется утеплить во избежание излишних теплопотерь.

Монтаж пластикового кессона

Процесс установки уже готовых полимерных кессонов в общих чертах схож с монтажом металлических камер. Порядок действий здесь тот же, за исключением необходимости обустройства гидроизоляции. Ещё одна особенность пластиковых кессонных камер – возможность их выдавливания из земли при пучении грунта.

Поэтому, для увеличения массы, дно их заливается бетоном, либо засыпается песчано-гравийной подушкой. Для закрепления лёгкой конструкции в грунт, также используются «якоря» в виде арматуры, забитой в землю.

Чтобы давление грунта не деформировало тонкостенную пластиковую конструкцию, с внешней стороны рекомендуется обустроить рубашку из тощего бетона. Для этого приготавливается смесь из 1 части цемента и 5-7 частей песчано-гравийной смеси. Ею засыпаются пазухи между кессоном и стенками котлована. Проливать смесь водой не обязательно: она пропитается грунтовой или дождевой влагой, и затвердеет.

Полимерно-песчаные модификации имеют сборную конструкцию, состоящую из нескольких элементов. Крепятся они друг с другом при помощи шип-пазовых соединений. Установка их друг на друга точно такая же, как и при монтаже бетонных колец. После окончания монтажных работ, к установленному кессону подводится внешний трубопровод, верхний край обсадной трубы обрезается по нужному уровню, и на него ставится оголовок.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство кессонной камеры – наилучшее решение защитить скважину от мороза и внешних загрязнений. Какой кессон выбрать, зависит от конкретных условий будущей эксплуатации устройства, от финансовых и технических возможностей домовладельца. При выборе следует исходить из сложности монтажа, стоимости строительства и необходимого размера конструкции.

В прилагаемом видео рассказывается, что такое кессон для скважины, а также освещаются некоторые аспекты его выбора и установки.