Существуют и другие типы коллекторов (например, для сбора хозяйственно-бытовых стоков).
Коллектор, в отличие от септика или других накопительных систем, является устройством временного сбора сточных вод для последующего их отведения далее по системе канализации. Коллекторный колодец нельзя назвать одним из видов функциональной классификации колодцев, его название обозначает не назначение, а принцип работы — «коллекционировать» стоки, пока они не сольются через трубу отвода или не будут выкачены. Далее будет рассмотрен коллекторный колодец ливневой канализации.
Некоторые современные системы ливневой канализации снабжены сигнализацией засорения и переполнения колодцев. Такую аппаратуру устанавливают в смотровых колодцах (реже в коллекторных), и она значительно упрощает обслуживание ливневки.
Любой колодец состоит из четырех основных частей: дно, шахта (тело колодца), горловина (с люком или крышкой) и патрубки (выход труб в колодец). Шахта и дно должны быть герметичными и выдерживать нагрузку потоков воды и давления грунта. Горловина колодца необходима для сужения диаметра шахты в ее верхней части до размеров стандартного люка. Простые колодцы изготавливают без горловины. Сам люк должен опираться не на горловину, а на специальную разгрузочную плиту, опертую на грунт. Патрубки требуются для выведения в колодец труб сети ливневой канализации.
Обычно в коллекторный колодец выводят все трубы ливневой и дренажной канализации. Схема подключения труб выглядит следующим образом: в колодец вводятся стоки по нескольким трубам меньшего диаметра и выводятся по одной трубе большего диаметра.
Отводящая труба может иметь выход на рельеф (в канаву или овраг, если такое разрешено местными нормами), в водоем (при наличии согласования с органами власти), грунт, систему полива участка или сеть центральной канализации населенного пункта.
Различают три типа коллекторных колодцев по назначению:
- коллекторный колодец дренажной системы;
- коллекторный колодец ливневой канализации;
- коллекторный колодец для приема вод из ливневой и дренажной систем (обобщенный вариант).
Последний тип коллектора является оптимальным решением для индивидуального участка, поскольку сток дренажных и поверхностных вод обычно невелик и устройство двух разных колодцев нецелесообразно.
Однако при этом иногда дополнительно устанавливают дождеприемный колодец ливневой канализации и дренажный колодец. Они отвечают за сбор вод с соответствующих систем и их фильтрацию. В таком случае не требуется частая очистка коллекторного колодца, а его устройство может не предусматривать функцию илосборника или фильтра.
При отсутствии ливневого и дренажного колодцев в коллекторном колодце, согласно нормам, должна быть предусмотрена отстойная камера для очистки вод от взвеси. Если в коллектор выведены трубы от ливневой и дренажной систем, на выпуске дренажной трубы обязательно устанавливают обратный клапан. Тогда в период сильных ливней вода из заполненного коллекторного колодца не будет попадать в дренажную систему.
Если участок отличается крутым рельефом, и сброс воды из коллекторного колодца приходится делать «резко вниз», предусматривают перепадной коллекторный колодец с гасителем потока.
В противоположном случае — когда стоки нужно поднять вверх (если отсутствует возможность отвода воды из нижней точки участка) — устраивают колодец в виде канализационной насосной станции (КНС). С помощью насоса стоки подаются в верхний отводящий патрубок с уклоном от шахты колодца.
По способу доступа все колодцы бывают инспекционными и смотровыми. Колодцы первого типа имеют диаметр не менее 800 мм и предназначены для спуска в них человека для обслуживания, поэтому там обычно устанавливают лестницы. Смотровые колодцы имеют диаметр 315-630 мм и служат для визуального контроля и спуска оборудования при необходимости. Коллектор на дачном участке при невысоком уровне грунтовых вод и не слишком обильных годовых осадках может быть смотровым.
На колодец, расположенный в грунте, действуют различные нагрузки, которые и определяют необходимую прочность материала и другие параметры.
- Боковое давление . Именно из-за этого показателя большинство колодцев имеют круглую форму. Стенки должны быть достаточно толстыми, а шахта — жесткой, для этого устраивают специальные ребра жесткости.
- Выдавливание колодца из грунта . Если колодец слишком легкий (например, из пластика), его необходимо заякорить — присоединить с помощью специальных деталей, не нарушая герметичности дна, к бетонной плите, устроенной под дном колодца.
- Давление сверху . Если колодец расположен под площадкой, которая воспринимает большие нагрузки (например, проезд автомобилей), тело колодца должно обладать амортизационными свойствами, иначе из-за лишней жесткости стенки шахты могут потрескаться.
- Образование микротрещин . Если в трещины попадет вода, которая затем замерзнет, она может постепенно разорвать стенки колодца. Поэтому предпочтение стоит отдавать материалам с мягкой структурой (полимерные материалы). Наиболее подвержены таким разрушениям каменные конструкции — бетон, кирпич.
- Коррозия материала . Больше всего коррозии подвержен металл. Вместе с поверхностны ми и грунтовыми водами в колодец будут попадать различные химические соединения: соли, кислоты, щелочи, которые разъедают материал шахты колодца. Наиболее устойчивы к такому воздействию полимерные материалы высокой плотности.
Коллекторы могут быть сборными, цельными и сварными. Сборный колодец зачастую удобнее в возведении, чем другие виды, но менее устойчив к нарушению герметичности, его сложнее эксплуатировать. Сварные и цельные колодцы отличаются только в способе установки на месте, по герметичности они не уступают друг другу. Сварные колодцы изготавливают из полимеров, стеклопластика или металла. Для КНС обычно используют металлические сварные колодцы, которые отличаются высокой прочностью, но очень дороги. Колодцы из стеклопластика подвержены расслоению.
Сборные конструкции выбирают в том случае, если необходимо установить большое количество одинаковых колодцев. Сварные колодцы применяют в тех случаях, когда требуется устройство нестандартной шахты.
Наиболее популярные материалы колодезных шахт сегодня — железобетон и полимеры.
Изделия из нержавеющих металлов имеют высокую стоимость, а другие металлы слишком подвержены коррозии. С колодцами из железобетона используют обычно асбестоцементные трубы, с полимерными колодцами — трубы из высокопрочного полиэтилена или других полимеров.
Стоит отметить, что железобетонные колодцы имеют ряд недостатков по сравнению с полиэтиленовыми.
- Железобетон менее стоек к замораживанию и оттаиванию.
- Железобетонный колодец не может быть полностью герметичным, поскольку врезку труб производят по месту, а в сборном варианте элементы могут быть подогнаны не очень четко. У полимерных колодцев предусмотрены раструбные разъемы для крепления труб, а сам корпус проходит заводские испытания на герметичность.
- Минимальный диаметр готовых железобетонных колец для сборки колодца составляет 1 м, минимальная высота — 0,9 м. Доборные кольца выпускают высотой 25 см. Минимальный диаметр пластиковых колодцев — 0,5 м, минимальная высота — 0,5 м. Это позволяет сэкономить пространство и время благодаря сокращению земляных работ.
- Колодец из железобетона (монолитного или сборного) намного сложнее в возведении, чем колодец из готовой полимерной бочки.
- Железобетон менее влагостоек, чем пластик. Постепенно он начинает впитывать в себя воду даже при первоначальной обработке герметизирующим раствором. Вода, проникая в материал, разрушает его.
- Прочность бетона, изготовленного только из песка, цемента и щебня (с добавлением воды), без специальных добавок, намного ниже прочности полимерных колодцев.
Иногда в качестве коллекторных колодцев используют полимерные изделия без ребер жесткости, выполненные путем ротационного формования. Такие колодцы утрачивают целостность после первой же зимы. Неудачным также будет решение соединить железобетонный колодец с полимерными трубами.
Железобетонные колодцы имеют меньшую стоимость, однако в процессе установки и эксплуатации полимерные колодцы себя окупают за счет меньших затрат на монтаж.
Коллекторный колодец можно приобрести в готовом виде с полной комплектацией, тогда на месте потребуется только установить его в подготовленный котлован и подключить к системе ливневой и дренажной канализации. Самостоятельное сооружение колодца из железобетона, описанное далее, потребует следующих инструментов и материалов:
- песок фракции 2 мм;
- щебень или гравий фракции 30-40 мм;
- цемент;
- пластификаторы для бетона;
- вода;
- стальная арматура диаметром 8-12 мм;
- стальная каленая проволока диаметром 0,9- 1,2 мм;
- фанера (или специальные полимерные или металлические листы), болты для создания опалубки;
- железобетонные кольца и цемент для герметизации стыков (в случае возведения колодца из сборного железобетона);
- патрубки для выведения труб в колодец;
- обратный клапан;
- люк из металла или пластика (решетчатый или плотный);
- герметизирующая влагостойкая мастика (для бетонного колодца);
- измерительные инструменты;
- штыковая лопата;
- совковая лопата;
- тачка и ведра для грунта;
- кирка с короткой рукоятью;
- механическая и электрическая трамбовка (для уплотнения грунта, песка, щебня);
- приставная лестница;
- подъемный кран;
- бетономешалка;
- полутерок;
- штык для штыкования бетона;
- ударная дрель для работы с готовыми железобетонными кольцами (создание отверстий для выведения труб);
- кельмы и шпатели разной ширины;
- сварочный аппарат.
Этапы работы
Выбор места и типа колодца
Подходящее место и тип колодца выбирают во время проектирования систем дренажа и ливневой канализации.
Коллекторный колодец устанавливают, как правило, в наиболее низком по рельефу месте участка, ниже уровня промерзания грунта. Нельзя располагать его под проезжей частью. Расстояние от коллектора до бортового камня пешеходной дорожки или проезжей части должно составлять не менее 1-1,5 м. Если нет возможности устройства колодца ниже глубины промерзания, шахту колодца утепляют стекловатой, пенополистиролом или другим рулонным утеплителем, пригодным для наружных работ. Утепленный колодец может быть расположен на глубине до 1 м от поверхности земли.
Стандартный внутренний диаметр коллекторного колодца для индивидуального участка при сбросе в него вод ливневой и дренажной канализации — 850 мм. Колодец, оборудованный отстойником и обратным клапаном, может иметь минимальный диаметр и высоту (по 50 см). Кроме того, в колодце можно установить насос. В гаком случае его габариты следует определять, исходя из технических характеристик насоса.
Земляные работы
Перед началом земляных работ необходимо произвести разметку но периметру будущего колодца, установив на некотором расстоянии от него колышки и натянув между ними шнур. Разметку можно убирать, когда грунт будет снят на 10 см. Грунт выбирают с учетом установки опалубки и толщины стенок колодца.
По мере выемки грунта стенки котлована уплотняют. При этом желательно работать таким образом, чтобы они имели уклон. Это позволит предотвратить осыпание грунта.
К расчетной глубине колодца при устройстве котлована прибавляют 30 см — толщину песчано-гравийной засыпки и дна колодца.
Устройство песчано-гравийной подушки На уплотненный грунт по дну котлована насыпают слой песка толщиной 10 см и утрамбовывают его. Затем укладывают слой щебня или гравия толщиной 10 см, который также уплотняют.
Установка колодца
На этом этапе устраивают днище, шахту и горловину колодца, распределительную плиту под люк. Если предполагается устанавливать колодец из легкого материала, днище необходимо заякорить.
Сначала работают над дном колодца. Для этого на уложенную песчано-гравийную подушку устанавливают опалубку. В нее сеткой укладывают стержни арматуры, которые сваривают между собой или связывают проволокой. Бетон из бетономешалки подают с помощью совковой лопаты и разравнивают полутерком. Затем его штыкуют и трамбуют.
После высыхания днища колодца приступают к возведению стен шахты по тому же принципу. После установки опалубки и арматуры закрепляют патрубки, которые позволят создать отверстия для выпуска труб уже на этапе заливки бетона.
После того как стенки высохнут, опалубку убирают. Затем их снаружи и изнутри промазывают влагостойкой мастикой. Свободные полости между стенками котлована и шахтой колодца засыпают песком, утрамбовывая каждые 10-20 см.
После приступают к возведению распределяющей плиты, в которой с помощью опалубки делают отверстие, впоследствии закрываемое люком.
Подведение труб
Соединение труб с колодцем осуществляют с помощью отверстий в шахте, которые могут быть с готовыми патрубками или без них. Во время установки линейных элементов ливневой канализации стыки шахты колодца с трубами тщательно герметизируют. Для подведения трубы диаметром 110 мм в стенке колодца вырезают круглое отверстие диаметром 114 мм. «Лишнее» пространство заполняют герметиком.
Герметизация колодца
Колодец из железобетона покрывают снаружи специальной влагостойкой мастикой для защиты поверхности бетона от разрушения. Стыки между сборными элементами и патрубками и трубами в обязательном порядке герметизируют.
