Элементы и монтаж смотрового колодца (менхол): от основания до крышки

То, что канализационная или ливневая сеть продолжает работать спустя годы, зависит не столько от труб, сколько от смотровых колодцев. Смотровой колодец, то есть манхол или ревизионный колодец, — это единственная точка, через которую можно попасть в сеть, прочистить и проверить её; именно здесь решаются изменения направления и диаметра, а также места соединений. Монолитные колодцы, отливаемые на месте, в значительной степени уступили место сборным железобетонным элементам: основание, кольцо горловины, конус, регулировочное кольцо и крышка соединяются между собой с помощью уплотнителей, и монтаж завершается за несколько часов. Однако правильный подбор элементов, корректная посадка уплотнителя и правильная обратная засыпка — это условие того, чтобы эта скорость превратилась в долговечную сеть; часы, сэкономленные в день монтажа, спустя годы из-за неправильно посаженного уплотнителя оборачиваются раскопками.

Для чего нужен смотровой колодец?

Задача смотрового колодца не в том, чтобы быть просто шахтой с крышкой сверху. Колодец удовлетворяет три основные потребности сети. Доступ: засорившийся участок сети осматривается камерой и прочищается водой под давлением; всё это выполняется через колодец. Сеть без колодцев — это сеть, которую при засоре приходится раскапывать. Изменение геометрии: трубы укладываются по прямой линии; в каждой точке, где сеть меняет направление, уклон или диаметр, это изменение решается внутри колодца. Попытка повернуть трубу по дуге или напрямую состыковать два разных диаметра создаёт точку засора. Соединение: подключения участков и боковые линии присоединяются к основной сети внутри колодца, благодаря чему каждое соединение можно увидеть и проверить.

На линиях ливневой канализации у колодца есть ещё одна функция: регулировать скорость и направление воды, поступающей во время ливня, и при необходимости удерживать осевший материал. В бытовой канализации важна правильная работа крышки колодца и уплотнений для отвода газов и контроля запаха.

Элементы колодца: основание, ствол, конус, кольцо, крышка

Сборный колодец снизу вверх состоит из следующих элементов:

1. Базовый элемент: Деталь, на которой стоит колодец, с закрытым дном и входами для труб. Внутри неё находится лоток (канал), по которому течёт вода, и по обеим сторонам от него — бермы, на которые встают при обслуживании. Форма лотка, соответствующая диаметру трубы и изменению направления потока, предотвращает застой воды и отложение осадка внутри колодца. Входы под трубы либо выполняются на заводе с уплотнительными муфтами, либо высверливаются на месте и соединяются с помощью специального проходного уплотнения.
2. Кольца ствола: Цилиндрические элементы, устанавливаемые поверх основания и составляющие глубину колодца. Выпускаются разной высоты; требуемая глубина набирается их комбинацией. На внутренней поверхности расположены ступени для спуска.
3. Конус (переходной элемент): Элемент, уменьшающий диаметр ствола до диаметра крышки. В эксцентричном конусе сужение смещено в одну сторону, благодаря чему ходовые скобы остаются на одной вертикальной линии, и спуск в колодец безопасен. Концентричный конус сужается по центру; применяется в неглубоких колодцах и в конструкциях без ходовых скоб.
4. Регулировочные (наращивающие) кольца: Невысокие кольца, устанавливаемые поверх конуса. Используются для точного выведения отметки крышки на уровень готового дорожного покрытия. Одно-два кольца — это норма; наращивание большого перепада отметок стопкой колец означает установку самого хрупкого узла прямо под нагрузку.
5. Рама и крышка: Часть, закрывающая колодец и подверженная нагрузке от транспорта. Может быть чугунной литой или композитной; класс выбирается по TS EN 124 в зависимости от места применения (от A 15 до F 900). На проезжей части стандартом является D 400. В канализации решение о том, будет ли крышка вентилируемой или сплошной, принимается в проекте с учётом запаха и безопасности.

Между этими элементами, в каждом стыке, устанавливается уплотнительная прокладка. Сама прокладка заказывается как отдельный элемент либо поставляется уже установленной на элементы на заводе; обнаружение её отсутствия на объекте означает остановку монтажа в этот день.

Какие стандарты применяются: TS EN 1917, TS EN 124, TS EN 681-1

Стандартом на бетонные смотровые колодцы и элементы колодцев является TS EN 1917; он охватывает неармированные, сталефибробетонные и армированные бетонные элементы. Стандарт определяет прочность на раздавливающую нагрузку сверху, допуски по размерам, водопоглощение, герметичность соединения с прокладкой и толщину защитного слоя арматуры. Из того же семейства стандарт TS EN 1916 охватывает бетонные трубы; когда труба и колодец относятся к одному семейству стандартов, соединительные элементы подходят друг к другу.

Для крышек и рам действует стандарт TS EN 124. Классы нагрузки определяются по той же логике, что и для дренажных решёток: A 15, B 125, C 250, D 400, E 600 и F 900. Для тротуаров выбирается B 125 или C 250, для проезжей части — D 400, для промышленных площадок — E 600; тротуары, на которые установили A 15 как «пешеходную зону», а затем стали пропускать транспорт, заканчиваются треснувшей крышкой.

Уплотнительные прокладки изготавливаются из эластомерного материала в соответствии со стандартом TS EN 681-1. Этот стандарт определяет твёрдость прокладки, остаточную деформацию, стойкость к старению и озону. Нестандартная, затвердевшая или пролежавшая на солнце прокладка при монтаже выглядит герметичной, но через несколько лет затвердевает и начинает пропускать воду.

Внутренний диаметр элементов в распространённой практике составляет порядка одного метра; на неглубоких линиях малого диаметра используются меньшие диаметры, а на коллекторах большого диаметра — большие. Выбор диаметра колодца зависит от диаметров входящих в него труб и от того, будут ли в нём вестись работы; колодец, в котором человек не может свободно развернуться и работать, — это колодец, который никогда не обслуживается.

Уплотнительные прокладки и герметичность: и приток воды снаружи, и её утечка изнутри — проблема

Герметичность колодца имеет два направления. Утечка наружу (эксфильтрация): просачивание сточных вод через стыки колодца в грунт; это загрязняет грунтовые воды, размягчает почву вокруг колодца, и со временем колодец даёт осадку. Проникновение внутрь (инфильтрация): попадание грунтовых вод в колодец; это увеличивает объём воды, который должна нести сеть, повышает нагрузку на очистные сооружения и, унося с собой мелкие частицы грунта, вымывает пространство вокруг колодца. На побережье Bodrum уровень грунтовых вод высокий, а сами воды солёные; инфильтрация изнашивает как трубопровод, так и бетон.

Есть три точки, обеспечивающие герметичность:

• Стыки элементов: Соединения основание-ствол, ствол-ствол, ствол-конус и конус-кольцо герметизируются эластомерным уплотнителем, устанавливаемым в раструбный паз. Паз под уплотнитель должен быть чистым, уплотнитель смазан скользящей смазкой, а верхний элемент должен опускаться строго вертикально. Элемент, опускаемый под углом, сминает уплотнитель с одной стороны и выдавливает его из паза с другой; это невидимая глазу неисправность, которая проявляется в виде течи уже при первом дожде.
• Точки ввода трубы: Место прохождения трубы через стенку колодца — самая слабая точка. Заводские вводы с уплотнительными раструбами — самое надёжное решение. Для вводов, просверленных на месте, используется специальное проходное уплотнение; заделка раствором создаёт соединение между трубой и колодцем, которые дают разную усадку, и оно трескается уже в первый год.
• Крышка и рама: В канализации стык между рамой и кольцом также герметизируется раствором или специальным герметиком; попадание поверхностной воды через люк создаёт излишнюю нагрузку на трассу.

После завершения монтажа и до обратной засыпки заполнение колодца водой и наблюдение за уровнем — это способ обнаружить утечку на самом дешёвом этапе. Утечка, обнаруженная после засыпки, означает повторный котлован.

Расположение на трассе: где устанавливаются колодцы?

Принципы, определяющие расположение колодцев на трассе, одинаковы как для канализации, так и для ливневой канализации:

• При каждом изменении направления: Каждая точка поворота линии в плане — это колодец. Угол между трубами не допускается.
• При каждом изменении диаметра: Переход с меньшего диаметра на больший выполняется внутри колодца; лоток (кювет) должен быть сформирован соответствующим образом.
• При каждом изменении уклона: Каждый перелом вертикального профиля линии — это колодец. При большом перепаде отметок используется перепадный колодец: подводящая труба входит в колодец в верхней части и опускается к основанию по наружной или внутренней трубе перепада, чтобы свободное падение воды не размывало дно колодца.
• На каждом соединении: Точки, где боковые линии и подключения участков присоединяются к основной линии.
• В начале линии: Самая верхняя точка линии начинается с колодца, обеспечивающего доступ для чистящего оборудования.
• На длинных прямых участках: Даже при отсутствии изменения направления промежуточные колодцы устанавливаются с интервалом, который позволяет оборудованию для очистки и видеодиагностики достигать соседнего колодца. Этот интервал определяется диаметром трубы, типом сети и техническими требованиями соответствующей организации; соблюдается значение, указанное в проекте.

На линиях ливневой канализации смотровые колодцы располагаются по тем же принципам; кроме того, точки подключения поверхностных решёток и пескоуловителей дренажных лотков обычно совмещают с колодцем. Колодцы бытовой канализации и ливневой канализации остаются на раздельных линиях и в раздельных камерах; объединение их в одном колодце означает, что во время ливня сточные воды выйдут на поверхность. О стороне сбора ливневых вод мы рассказали в статье дренаж ливневых вод.

Порядок монтажа: шаг за шагом от котлована до крышки

1. Земляные работы: Котлован под колодец роется по наружному диаметру элемента с добавлением рабочего запаса. При глубоких выемках устраивается крепление стенок; глубокий котлован без откосов и без крепления — это несчастный случай на производстве ещё до начала монтажа.
2. Подготовка основания: Дно котлована уплотняется; поверх него укладывается либо подбетонка, либо уплотнённая песчано-гравийная подушка, после чего выполняется нивелировка. Если базовый элемент установлен с перекосом, каждый последующий элемент отклоняется ещё немного больше, и в итоге отметка крышки наверху не совпадает с проектной.
3. Установка базового элемента: Направление лотка выравнивается по осям входящей и исходящей труб. Это шаг, который невозможно исправить впоследствии: если основание установлено с неправильной ориентацией, соединения труб оказываются под нагрузкой.
4. Соединения труб: Входные и выходные трубы устанавливаются в раструбы с уплотнителями или в проходные уплотнения. Трубы должны опираться на собственное основание, а не на стенку колодца в качестве несущей опоры; подробности укладки труб см. в нашей статье укладка бетонных труб.
5. Кольца ствола: Паз под уплотнитель очищается, уплотнитель устанавливается и наносится смазка-скольжение. Кольцо опускается краном строго вертикально; собственный вес элемента усаживает уплотнитель. Ступени выравниваются по одной линии.
6. Конус: Устанавливается с тем же уплотнительным соединением. В эксцентричном конусе сужение располагается напротив линии ходовых скоб.
7. Регулировочные кольца: Устанавливается столько колец, сколько нужно для выведения отметки крышки на уровень дороги; стыки между кольцами выполняются с уплотнителем или на растворе.
8. Рама и крышка: Рама устанавливается на кольцо на растворе или специальной прокладке, её отметка и уклон совмещаются с поверхностью дороги. Если колодец приходится завершать до устройства дороги, рама окончательно регулируется во время укладки дорожного покрытия.

При монтаже обязательны кран и подходящее подъёмное оборудование; опускание элементов, зацепленных цепью за край, ломает уплотнитель и стыковочную кромку. Сломанная стыковочная кромка не обеспечивает герметичное соединение.

Обратная засыпка: последний шаг, удерживающий колодец на месте

Сам колодец несёт вертикальную нагрузку, однако его боковая устойчивость и отсутствие осадки зависят от обратной засыпки вокруг него. Обратная засыпка выполняется по следующим принципам:

• Материал: Крупный камень, строительный мусор и мягкий грунт не используются. Применяется уплотняемый гранулированный материал или просеянная фракция вынутого при разработке грунта. Крупный камень, упирающийся в колодец, создаёт точечную нагрузку и приводит к растрескиванию бетонного элемента.
• Послойная засыпка: Грунт засыпается вокруг колодца слоями одинаковой высоты; заполнение одной стороны при оставлении другой пустой сдвигает колодец вбок и раскрывает уплотнения. Каждый слой уплотняется.
• Уплотнение: Вблизи колодца уплотнение выполняется лёгким оборудованием, а на удалении — тяжёлым. Опирание тяжёлого катка на край колодца ломает элемент.
• Обсыпка вокруг трубы: Грунт под и вокруг точек ввода трубы тщательно уплотняется; если остаётся пустота, труба проседает, и это создаёт нагрузку на уплотнение ввода.
• Вокруг крышки: Под дорогой последний слой вокруг рамы завершается бетоном или тщательным уплотнением. Просадка дорожного покрытия вокруг колодца чаще всего происходит из-за того, что этот последний слой был оставлен неуплотнённым.

Неуплотнённая засыпка оседает уже первой зимой, когда грунт насыщается влагой; крышка оказывается ниже уровня дороги, автомобили при каждом проезде ударяют по колодцу, и регулировочные кольца ломаются. Этот цикл объясняет, почему обратная засыпка — не последний, а самый важный этап монтажа.

Контроль перед сдачей и правильная поставка

Три проверки, выполняемые перед обратной засыпкой, означают колодец, который не придётся вскрывать в будущем: визуальный контроль направления канала и соединений труб, вертикальность стыков элементов и посадка уплотнителя, а также наблюдение за герметичностью путём заполнения водой. После засыпки проверяется отметка люка и соответствие рамы дорожному покрытию.

Правильный элемент важен не менее правильного монтажа: форма лоткового канала должна соответствовать диаметру трубы, высота ствола должна обеспечивать проектную глубину без использования лишних колец, прокладки должны поставляться вместе с элементами, а класс люка должен соответствовать месту установки. Компания Bodrum Boru производит элементы смотровых колодцев на нашем заводе в Milas в рамках того же семейства стандартов, что и бетонные трубы, обеспечивая их полную совместимость. Группу продукции вы можете найти на странице сборные изделия для инфраструктуры, совместимые варианты труб — на странице железобетонные трубы, а для получения перечня элементов по вашему проекту свяжитесь с нами через страницу контакты.

Часто задаваемые вопросы