Кессон для скважины своими руками из бетона и кирпича: особенности обустройства, пошаговые инструкции

Что такое скважинный кессон и зачем он нужен?

Кессон – это емкость, надежно защищенная от проникновения внутрь воды. Изначально они использовались исключительно для подводных работ, впоследствии для них нашлись и другие области применения.

В частности, герметичные камеры стали устанавливать на оголовок скважины. Стандартный кессон имеет очень простую конструкцию. Это емкость, закрывающаяся сверху люком.

Кессон для скважины – это герметичная емкость, которая защищает оголовок от воздействия низких температур и проникновения грунтовых вод

Через него внутрь камеры спускается человек для проведения обслуживающих и ремонтных работ. В донной части устройства располагается ввод обсадной трубы, в боковых стенках – входы для кабеля и водопроводных труб.

Крышка, а в некоторых случаях и стенки кессона, утепляются. Чаще всего для этой цели используется пенопласт или вспененный полимер. Камера классической конструкции выполняется в виде цилиндра высотой порядка 2 м и диаметром как минимум 1 м.

Такие размеры выбраны не случайно. Высота емкости обусловлена необходимостью защиты установленного внутри нее оборудования от воздействия низкой температуры. Участок врезки водопровода и оголовок скважины должны быть размещены ниже уровня промерзания почвы.

Чаще всего это глубина порядка 1-2 м. Именно этой величиной и определяется глубина размещения дна камеры и, соответственно, ее высота.

Диаметр емкости тоже выбран не случайно. Он должен быть достаточным для установки необходимого оборудования и размещения внутри человека, который спустится для проведения обслуживания или ремонта скважины.

При выборе кессона нужно понимать, что слишком маленькая конструкция будет неудобна в эксплуатации, а чересчур большая обойдется излишне дорого. Ведь герметичные камеры относятся к достаточно дорогому оборудованию.

Размер кессон должен точно соответствовать количеству оборудования, которое будет в нем размещено. Кроме того, в нем должен свободно помещаться спустившийся для обслуживания приборов человек

Заглубленная в грунт герметичная емкость выполняет две основные функции:

• Защита оборудования от низких температур. Зимой подающаяся из скважины вода подвергается воздействию отрицательных температур. В таких условиях она может замерзнуть и испортить, а то и разорвать трубопровод.
• Защита от грунтовых вод. Кессон предотвращает попадание почвенных вод в оголовок скважины, чем продляет срок эксплуатации оборудования.

Кроме того, кессон – удобное место для размещения всей необходимого для эксплуатации скважины оборудования.

Здесь обычно устанавливают насосную станцию, различные системы очистки воды, скважинный адаптер, запорную арматуру с электрическим или пневматическим приводом, трубопроводы и автоматику, управляющую автономным водопроводом.

Влагонепроницаемая камера надежно защищает все это оборудование от несанкционированного доступа, от порчи грызунами и насекомыми.

Камеры из материалов с высокой теплоотдачей приходится дополнительно утеплять. Для этих целей подходят только не гигроскопичные виды утеплителей

Что такое кессон

Для того чтобы автономная система водоснабжения радовала своей надёжной, безотказной работой, при её обустройстве требуется продумать не только технические моменты, но и вопросы, связанные с установкой и защитой оборудования от действия внешних факторов. Несмотря на то, что подземные водные горизонты залегают на значительных глубинах, оборудование для бесперебойной подачи воды устанавливается на поверхности. Конечно, если забор воды происходит рядом с домом, то есть возможность установить гидроаккумулятор и автоматику в подвале здания. Если же скважина находится на значительном удалении, то необходимо защищать трубы, устье скважины и насосное оборудование от влаги и воздействия низких температур.

Кессон является неотъемлемой частью системы автономного водоснабжения загородного участка

В целях предотвращения пагубного воздействия атмосферных осадков и мороза на устройства системы автономного водоснабжения над скважиной устанавливают кессон. Фактически он представляет собой большой утеплённый резервуар, обустроенный на достаточной глубине. Благодаря утеплению стенок и крышки ёмкости, всё установленное в ней оборудование может функционировать круглый год. К преимуществам этого сооружения можно отнести не только возможность установки и защиты гидроаккумулятора и устройств автоматики, но и обеспечение удобного доступа для их обслуживания и ремонта.

Виды кессонов

Стандартные габариты кессонов различных типов

Кессоны могут быть металлическими, бетонными (железобетонными) или кирпичными. Очень удобными в установке и эксплуатации являются пластиковые ёмкости, появившиеся в торговой сети в последние годы. По форме все защитные сооружения можно разделить на несколько типов:

• круглые приямки — чаще всего изготавливаются из бетонных колец или пластика;
• квадратные кессоны — сваренные из металлических листов, кирпичные, бетонные или пластиковые резервуары;
• прямоугольные резервуары — изготавливаются преимущественно из тех же материалов, что и квадратные изделия, но используются в случае установки дополнительного оборудования — расширительных баков, фильтров и т. д.

Кессоны из металла находятся на вершине рейтинга устройств этого типа. Чаще всего для их изготовления используют конструкционную или нержавеющую сталь, а также сплавы на основе алюминия. Благодаря своей прочности, металл отлично противостоит механическим нагрузкам, а его гибкость позволяет противостоять появлению трещин. Для изготовления металлических кессонов используют стальной прокат толщиной не менее 3 мм. После сварки кессон окрашивают внутри, а снаружи наносят антикоррозионное покрытие. Это позволяет ёмкостям служить десятки лет, оправдывая довольно высокую стоимость изготовления.

Пластиковый кессон имеет множество преимуществ перед другими конструкциями

Пластиковые ёмкости имеют самые высокие эксплуатационные показатели, отличную гидро- и теплоизоляцию, небольшой вес и длительный срок службы. Их стоимость ниже металлических и железобетонных аналогов. Если же искать вариант, подходящий для изготовления своими руками, то нет ничего проще и дешевле кессона, построенного из кирпича или бетона.

Устройство и особенности приямков для скважин

Кессон, в первую очередь, должен обеспечивать плюсовые температуры внутри, поэтому ёмкость делают герметичной, а утепление ей обеспечивает установка в нижних, незамерзающих слоях грунта. Поскольку оголовок, необходимый для доступа к насосному оборудованию, выводят на поверхность, то кессон оборудуют теплоизолированной крышкой откидывающегося типа или съёмным люком. Нередко спускная дверь представляет собой двойную конструкцию — одна крышка оголовка обустраивается на уровне грунта, а вторая — примерно на 20 – 30 см выше. Кроме этого, конструкция оснащается вентиляцией, предусматриваются выходные отверстия (так называемые гильзы, ниппели или бочата) для горловины скважины, водопровода и ввода питающего кабеля. Нередко рядом с крышкой устанавливают выход с шаровым краном — некое подобие водопроводной колонки. Такая конструкция позволяет производить отбор воды для полива и хозяйственных нужд в летнее время.

Схематическое изображение кессона для скважины

При сооружении кессона обязательно учитывают размер напорного бака и установленного оборудования. В зависимости от этого ввод обсадной трубы смещают в сторону от центра резервуара, чтобы обеспечить удобный доступ для обслуживания системы водоснабжения. Все бочата ещё на стадии монтажа ориентируют в нужную сторону и тщательно герметизируют, чтобы не допустить попадание грунтовых вод внутрь конструкции.

Конструкция из бетона

Бетонные кольца для кессонов – хорошо отработанные промышленностью изделия. Достоинства и недостатки железобетона представлены в таблице с альтернативными изделиями.

Характеристика	Бетон	Металл	Полимер
Прочность, жёсткость	Высокая (для армированных изделий)	Средняя, необходимо усиление в виде гофры или бандажных силовых колец	Слабая, требует применения дополнительных рёбер жёсткости
Герметичность конструкции	Низкая, труднообеспечиваема	Высокая при дополнительных мерах защиты против коррозии	Высокая
Масса	Наиболее высокая, по сравнению с другими видами. Предотвращает всплытие от грунтовых вод	Средняя (при тонкостенной конструкции с рёбрами). Препятствует всплытию	Низкая, перенос возможен двумя людьми. Требуется утяжелять конструкцию или дополнительно крепить к основанию
Монтаж	Необходим котлован шириной до двух размеров кольца. Подъём возможен только грузоподъёмным оборудованием	Размер котлована шире на 20~50 см на сторону. Возможна установка без механических средств	Отступ от стенки кессона 20~50 см. Монтируется двумя-тремя мастерами без дополнительного грузоподъёмного оборудования
Срок эксплуатации	Свыше 50 лет и более	До 10 лет, зависит от антикоррозионных мероприятий	20~30 лет и более, – определяется качеством пластика
Возможность изготовления своими руками	Да, в основном для прямоугольных сечений	Выполнима, при наличии квалифицированной сварки	Сложно осуществить в силу обеспечения прочности и герметичности соединяемых смежных стенок
Стоимость	Самая низкая, – недорогой исходный материал, использование собственных сил	Высокая из-за материала	Высокая, изготовление только промышленным способом

Анализ и сравнение показателей показывает, – бетонный кессон целесообразно применять:

• при низком уровне грунтовых вод;
• проведении предварительных дренажных мероприятий;
• возможности использовать грузоподъёмную технику;
• использование собственных сил на изготовление и установку бетонных деталей.

Пластик, металл или бетон? Почему стоит выбрать пластик

Давайте попробуем провести сравнительный анализ трех видов кессонов для скважин, которые вы можете установить у своего дома.

Параметры для сравнения	Пластик	Металл	Бетон
Герметичность	Полная герметичность за счет отсутствия швов, нет необходимости в гидроизоляции	Имеет места сварки. Швы, даже защищенные покрытием, со временем начинают протекать. При сезонных подвижках почвы швы могут лопнуть под давлением грунта.	Нуждается в обработке гидроизолирующими составами, так как плохо переносит постоянную влажность.
Особенности установки кессона для скважины	Легкий резервуар не требует использования специальной техники для монтажа	Металлические кессоны для скважины из качественной толстой стали весят немало, так что монтировать их придется с использованием подъемного механизма.	Если для устройства кессона используются бетонные кольца –без спецтехники не обойтись. Заливку резервуара по опалубке можно сделать и вручную.
Прочность	Пластиковые кессоны устойчивы к химическому воздействию, но могут серьезно пострадать от неаккуратной установки, деформации почвы или неумелой очистки. Для повышения прочности конструкции производители оснащают резервуары дополнительными ребрами жесткости.	Сталь – прочный материал, которому не страшны деформирующие подвижки грунта. При этом он довольно гибкий, и, в отличие от пластика, не лопается под напряжением.  Стальной кессон может деформироваться, но при этом оставаться герметичным, если качественно выполнены сварные швы.	Железобетонные конструкции отличаются большой прочностью. Им не страшны никакие подвижки грунта. Качественный бетон не боится давления почвы и грубых манипуляций по очистке.
Устойчивость к коррозии и загрязнениям	Полимерные материалы невосприимчивы к ржавчине, грибкам, бактериям, химическому воздействию.	Стальные кессоны больше всего боятся ржавчины. Чтобы продлить срок их службы, емкости обрабатывают защитными составами. При необходимости защитный состав можно обновить изнутри, но чтобы покрасить стальной кессон снаружи, его придется извлечь с риском деформации или повреждения, так что это никто не делает.	На бетонной поверхности прорастают грибы и размножаются бактерии. Такой резервуар придется периодически очищать специальными составами, но споры могут проникать так глубоко, что никакая чистка не поможет. Бетон впитывает влагу и она разрушает его со временем.
Теплоизоляция	Пластмасса обладает низкой теплопроводностью, так что резервуары нет необходимости дополнительно утеплять или отапливать. Только в районах севернее Санкт-Петербурга есть смысл дополнительно утеплить емкость снаружи, особенно крышку.	Металлические емкости нуждаются в утеплении. Для этой цели можно использовать любой строительный утеплитель, который устанавливается во время монтажа конструкции.	Бетон плохо держит тепло, так что такие резервуары нуждаются в утеплении и обогреве зимой даже в средней полосе.
Всплывание	Легкая емкость из пластика всплывет под воздействием грунтовых вод, если ее не закрепить на бетонное основание.	Тяжелые стальные резервуары, как правило, не всплывают. Тем не менее, их тоже рекомендуют закреплять на бетонном основании.	Тяжелый вес конструкции оставляет ее равнодушной к такому фактору и бетонный колодец не нуждается в дополнительном закреплении.
Стоимость	Цена пластикового кессона в среднем 20÷35 тысяч рублей в зависимости от объема.	Цена стального кессона зависит от толщины стенок. Расценки на резервуар начинаются от 40 тысяч и выше.	Если вы будете заливать бассейн своими руками, то он обойдется вам недорого, примерно в 10÷15 тысяч.

В больших пластиковых кессонах устанавливаются удобные лестницы, так что пользоваться им и как хранилищами очень удобно

Как самостоятельно изготовить кессон

Чтобы сделать своими руками, для начала необходимо определиться с материалом, параметрами системы.

Монолитная конструкция из бетона

Для устройства подойдет квадратная форма, опалубку возводить тоже намного легче.

Сначала нужно определиться с размерами котлована, который выкапывают под конструкцию. Длина и ширина стандартно равны, поэтому рассчитать их можно следующим образом: измерить размер кессона изнутри, добавить толщину 2 стенок (10 см).

Также необходимо вычислить глубину ямы, которая должна быть на 300-400 см больше по сравнению с высотой камеры. Если все рассчитать, то дренирующий слой можно установить на дне ямы.

Если не планируется дальнейшее бетонирование основания сооружения, то выбирается такой порядок действий

Но когда необходима заливка дна бетоном, необходимо принимать во внимание высоту. К тому же приямок должен быть таким, чтобы поверхность крышки сооружения была на одном уровне с почвой. Чтобы было больше места для человека при ремонте системы, лучше всего камеру располагать не посередине по отношению к обсадной колонне, а сбоку

Да и оборудование будет удобно размещено

Чтобы было больше места для человека при ремонте системы, лучше всего камеру располагать не посередине по отношению к обсадной колонне, а сбоку. Да и оборудование будет удобно размещено.

Конструкция кессона монолитного из бетона.

Работа проводится следующим образом:

1. Начинают с рытья ямы. В этот момент можно сразу выкопать траншею для водопроводных труб к дому. Потом начинают устанавливать дренаж, который состоит из 2 слоев: песка (высотой до 10 см) и щебня (до 15 см). При таком дренаже, даже если вода попадет внутрь кессона, она не останется внутри, а быстро уйдет в почву.
2. После нужно обустроить опалубку. Часто стенка котлована применяется в качестве наружного слоя опалубки. Борт ямы нужно закрыть полиэтиленом, чтобы избежать просачивания воды из бетона в почву. После необходимо сделать каркас, используя арматуру.
3. Замешивают раствор бетона. Заливают его небольшими частями, хорошо уплотняя с помощью электрического вибратора. Если прибора нет, то можно использовать штырь, тонкую трубу и приварить ручки. Это приспособление быстро опускается в бетон, а потом медленно вытаскивается, чтобы избавиться от пузырьков воздуха и воды, делая тем самым бетон плотнее.
4. После необходимо конструкции высушить, регулярно обрызгивая поверхность водой, чтобы бетон не потрескался. Если жарко, то можно накрыть влажной тряпкой.
5. Через неделю опалубку можно снять. А через 4 недели установить оборудование.

Кессон из бетонных колец

Скважинная система из бетонных колец предусматривает следующее:

1. Сначала готовится котлован. Расчеты те же, что и в предыдущем способе изготовления.
2. Заливают дно бетоном и бурят отверстие под трубу.
3. Берут бетонные кольца, которые предварительно промазывают специальным гидроизоляционным составом. Дают просохнуть.
4. После каждое кольцо опускают внутрь котлована, при этом соединяя стыки с помощью смеси для скрепления. Швы запенивают.
5. Вокруг сооружения могут образоваться пустоты, которые необходимо засыпать.

Из бетонных колец кессон для скважины.

Бюджетная камера из кирпича

Устройство кессона из кирпича:

1. Сначала выкапывается котлован, на дне устанавливается ленточный фундамент и траншея, которую засыпают песком и утрамбовывают.
2. На фундамент необходимо уложить гидроизоляцию (например, рубероид).
3. Кладку кирпича начинают с угла, обязательно заполняя швы специальным раствором.
4. После доведения кладки до нужной высоты дают ей высохнуть, штукатурят.

Герметичная емкость из металла

Процесс такой:

1. Снова выкапывают яму, подходящую под размер и форму камеры.
2. На дне вырезают отверстие для обсадной трубы.
3. Устанавливают крышку, очищают швы от шлака. Швы должны быть двусторонними, чтобы обеспечить герметичность кессона.
4. Конструкцию нужно обработать защитным слоем.

При необходимости камеру можно утеплить, после кессон опустить в котлован и установить колонну, гильзы, кабель. Гильзу приваривают, все засыпают.

Кессоны из пластика

Кессон для скважины пластиковый является одним из достаточно распространенных вариантов изготовления. Это обусловлено тем, что при использовании пластика в качестве основы для герметизирующей и теплоизолирующей емкости для водозаборных скважин или колодцев значительно снижаются трудозатраты на их установку. Обустройство скважины своими руками с помощью пластикового кессона не требует длительного времени и больших материальных затрат.

К несомненным достоинствам пластикового кессона можно отнести высокую прочность, малую массу, герметичность и простоту монтажа, а также неподверженность пластика окислению или коррозии. Стоимость такого кессона будет значительно ниже железобетонной или металлической конструкции, при этом для его монтажа и установки не потребуется тяжелая строительная техника.

Как сделать кессон для скважины своими руками из пластика? Как правило, готовый пластиковый кессон можно приобрести в специализированном магазине или заказать онлайн. При этом следует учитывать такие параметры, как диаметр скважины, ее удаленность от жилого помещения, необходимость размещения в кессоне труб, распределителей, насосного оборудования, контрольно-измерительных приборов и пр. Для того чтобы правильно подобрать пластиковую емкость для кессона, желательно проконсультироваться со специалистом.

Наиболее распространенной является схема установки кессона из пластика на глубину ниже уровня промерзания грунта непосредственно на скважинную трубу с погружным или внешним насосом. В этом случае в комплект кессона входят:

• электрический насос для подъема воды из скважины;
• система фильтрации и очистки воды от взвешенных частиц;
• электроуправляемые клапаны;
• накопительный бак для воды;
• приборы, измеряющие температуру и давление воды;
• схема управления насосом и очистными устройствами.

Обустройство скважины своими руками при помощи кессона будет включать рытье котлована и траншей для водопроводных труб и электрокабелей, установку кессона, насоса, дополнительного оборудования, подключение труб и системы электропитания.

В зависимости от типа грунта и наличия высокого уровня грунтовых вод может также потребоваться бетонирование пластикового кессона песчано-цементной смесью по периметру слоем порядка 80 — 100 мм. Это нужно для того, чтобы пластиковая емкость не деформировалась в процессе эксплуатации под воздействием смещения грунта из-за оледенения или термического расширения.

Пластиковый кессон можно изготовить и самостоятельно из подходящей по размерам пластиковой бочки с толщиной стенки 5-8 мм. Для этого в верхней части бочки прорезается отверстие для горловины и запорной крышки, в него вставляется отрезок пластиковой трубы большого диаметра (порядка 65 — 70 см), который герметично приваривается к бочке. После чего изготавливается закрывающая кессон герметичная крышка.

Следует учесть, что уровень возвышения крышки кессона над поверхностью грунта должен быть не менее 40-50 см. Это необходимо для того, чтобы исключить попадание талой или дождевой воды в кессон при открывании крышки во время проведения профилактических или ремонтных работ.

Пошаговая установка кессона

Стандартная схема обустройства скважины предусматривает установку кессона. Все работы выполняются в следующем порядке:

1. Обустраиваем котлован для резервуара вокруг готового гидросооружения. Общие размеры котлована определяются габаритами кессона: глубина составляет 200 см, ширина – не менее 160 см. По центру котлована должна проходить обсадная колонна. При поверхностном уровне залегания грунтовых вод рекомендуется углубить котлован на 50 см, чтобы обеспечить своевременную откачку вод.
2. В резервуаре проделываем отверстие, размер которого равен диаметру обсадной колонны. Установку опускаем в котлован в центральной части колонны.
3. Колонну отрезаем и фиксируем к донной части кессонного резервуара сваркой. К готовой конструкции выполняем подводку питающего провода погружного насоса и водонапорной трубы. Емкость засыпаем грунтом до такого уровня, чтобы на поверхности была видна крышка.

Назначение и виды кессонов

Данный резервуар предназначен для подводных работ, причём как временных, так и постоянных. В принципе кессон может быть квадратной или круглой формы, но в основном он представляет собой цилиндр. Главное его предназначение — использование для защиты воды от замерзания и от попадания в основной резервуар подземных грунтовых и сточных вод. Раньше они очень широко использовались при построении основания мостовых опор.

Виды кессонов :

1. Железобетонные кессоны. Они представляют собой систему бетонных колец, которые укладываются друг на друга. Поверх этой конструкции ставится специальный люк или крышка. Сооружение данной установки невыгодна в финансовом плане, так как дополнительная гидроизоляция — вещь не из дешёвых. Год за годом всё реже стали использоваться железобетонные кессоны, опять же из-за его высокой стоимости. Также благодаря его пористой структуре он имеет довольно плохую гидроизоляцию, поэтому необходимы ещё и дополнительные меры по укреплению кессона. Кроме плохой гидроизоляции такой резервуар имеет плохую теплоизоляцию. Из этого следует, что вода в кессоне может замёрзнуть даже при незначительно низких температурах. Из-за его большого веса с годами кессон немного приседает в грунт, а это значит, что внутренние трубопроводы будут изменять свою форму.
2. Пластиковые кессоны. Производят кессоны из пластика толщиной около 2?3 см. Плюс в установке таких кессонов состоит в том, что они не требуется установка дополнительной гидроизоляции, однако конструкция не очень прочная. Но воду всё равно удерживает хорошо. Сама по себе эта установка относительно лёгкая, поэтому не исключена возможность выталкивания её на поверхность воды. Так, чтобы избежать этого нежелательного процесса, кессон нужно дополнительно загерметизировать обсадной трубой. Преимуществ у такого кессона предостаточно. Во-первых, стоит дешевле, нежели металлический или железобетонный. Во-вторых, из-за отсутствия коррозии на поверхности резервуара, он будет служить долгие годы. Если же на улице температура упадёт ниже 0С, то вода начнёт замерзать, а в пластиковых кессонах этого не происходит, так как он хорошо теплоизолирован, то есть температура и внутри, и снаружи всегда одинакова и составляет примерно 5С. Пожалуй, есть всё-таки один недостаток — это маленькая степень жёсткости, поэтому скважина может деформироваться, а впоследствии и вообще сломаться, что приведёт к дополнительным ремонтным работам и финансовым убыткам.
3. Металлические кессоны. Металл имеет такое ненужное свойство, как коррозия. Соответственно, металлические резервуары следует обработать от коррозионной активности. Металлическим кессонам необходима гидроизоляция. Однако, несмотря на то, что требуется и гидроизоляция, и противокоррозионная обработка, кессоны из металла являются наиболее подходящими для установки скважин. Толщина металла в основном составляет около 4 мм. Срок, в течение которого можно эксплуатировать металлический кессон, возможно продлить, если изготовить кессон из нержавеющей стали. Благодаря тому, что металлические кессоны весят очень много, то на глубине они держаться стабильно и возможность обратного всплытия гораздо меньше, нежели у пластиковых кессонов.

Классифицировать кессоны можно по различным признакам.

К примеру, по цели назначения:

• Глубокие ёмкости, входящие в состав подводных сооружений, опоры мостов, насосных систем и т. д. Такие кессоны относятся к разряду постоянных установок.
• Переносные или съёмные кессоны, предназначенные для временного использования на тех или иных подводных строительных работах. После окончания работ такие кессоны используют на других объектах. Конечно, это очень трудоёмкая работа, перетаскивать такой кессон с одного объекта на другой, но в тех случаях, когда постоянными нельзя воспользоваться, переносные кессоны идеально подойдут для временных работ.

Также их различают по способу опускания на воду:

• Резервуары, которые опускают на воду как с земляной поверхности, так и из огромных ёмкостей.
• Островные резервуары. То есть опускают их на искусственные поверхности, залитые водой.
• Наплавные резервуары. Опускаются на воду с их последующим потоплением вглубь. Используются в тех случаях, когда объект находится на большом расстоянии от берега. Тогда островные кессоны становятся невыгодны как в финансовом плане, так и в процессе установки.

Классификация по типу материала, из которого сделан кессон:

• металлический;
• бетонный;
• пластиковый.

Весь процесс установки можно разделить на три этапа: подготовительный, основной и заключительный.