Studnie kanalizacyjne: pełna klasyfikacja i przykłady wykonania

Jednym z podstawowych elementów nowoczesnego systemu odprowadzania ścieków – studzienka kanalizacyjna. Włazy tych konstrukcji często spotykamy, spacerując nawet po ulicach miasta. Ale również w autonomicznym systemie kanalizacyjnym, który właściciel prywatny buduje na swojej działce, używane są studzienki.

Proponujemy zapoznać się z przedstawioną przez nas klasyfikacją studzienek dla systemów kanalizacyjnych. Podział na typy dokonany został według przeznaczenia funkcjonalnego i materiału użytego do produkcji. Artykuł pomoże zrozumieć odmiany i wybrać odpowiednią opcję.

Przedstawiona przez nas szczegółowa informacja o rodzajach i cechach eksploatacyjnych studzienek, które są obowiązkowym elementem kanalizacji, została uzupełniona schematami, wideo i zdjęciami dla lepszego zrozumienia.

Po co w ogóle potrzebne są studzienki kanalizacyjne?

Kanalizacja jest jednym z nieodłącznych atrybutów cywilizowanego życia. I nie ma znaczenia, czy chodzi o życie dużego miasta przemysłowego, czy pojedynczej rodziny mieszkającej w podmiejskim domku. Za pośrednictwem tej komunikacji odbywa się odpływ odpadów, których utylizacja w jej braku byłaby dużym problemem.

Systemy kanalizacyjne, podobnie jak inne konstrukcje, wymagają konserwacji. Należy monitorować ich stan: utrzymywać funkcje robocze, okresowo przeprowadzając naprawy bieżące.

Jeśli zaś doszło do zatkania systemu, może być potrzebna interwencja awaryjna. Dla zapewnienia tych wszystkich procesów potrzebne są studzienki kanalizacyjne.

Pomimo całej różnorodności funkcji przypisanych studzienkom kanalizacyjnym, wszystkie one, tak czy inaczej, mają na celu utrzymanie sieci kanalizacyjnej w stanie sprawności.

Jeśli wydaje Ci się, że włazy, po których poznajemy obecność studzienki na ulicy, są rozmieszczone chaotycznie, to tak nie jest. Istnieje norma SNiP „Kanalizacja. Sieci zewnętrzne i obiekty”, która określa normatywy dotyczące ilości i rozmieszczenia studzienek, ich typów, technologii budowy oraz wymagań obsługi systemów kanalizacyjnych.

Studzienki buduje się we wszystkich rodzajach systemów kanalizacyjnych, odprowadzających ścieki bytowe, deszczowe i przemysłowe.

Klasyfikacja studzienek kanalizacyjnych

Obiekty, które zgodnie z terminologią techniczną należą do studzienek kanalizacyjnych, dzielą się na kilka rodzajów.

Podział dokonywany jest w zależności od tego, jakimi cechami klasyfikacyjnymi będziemy się posługiwać. Na przykład studzienki można podzielić według materiału wykonania, przeznaczenia lub sposobu ich budowy.

Typ obiektu, do którego można zaliczyć konkretną studzienkę kanalizacyjną, zależy od rodzaju zastosowanej wobec niej cechy klasyfikacyjnej.

Rozróżnia się następujące cechy klasyfikacyjne i odpowiadające im typy współczesnych studzienek kanalizacyjnych. Pierwsza dokonywana jest według medium, którego transport realizuje system kanalizacyjny.

Sieci odwadniające, na których instaluje się studzienki kanalizacyjne, przeznaczone są do przemieszczania ścieków o różnym składzie i stopniu agresywności, są to:

• Gospodarcze. Należą do nich wody, które zmieniły skład w wyniku zmieszania z odpadami i nieczystościami. W zależności od rodzaju zanieczyszczeń dzielą się na bytowo-gospodarcze i fekalne.
• Przemysłowe. Należą do nich wody, które zmieniły skład mechaniczny i chemiczny w wyniku zanieczyszczenia odpadami produkcyjnymi.
• Atmosferyczne. Należą do nich wody powstałe w wyniku aktywnego topnienia zimowych opadów, wody powodziowe i deszczowe.

Oprócz wymienionych rodzajów ścieków kanalizacja przyjmuje strumienie zebrane przez system drenażowy, którego zadaniem jest osuszanie terenu lub odprowadzanie wody gruntowej od podziemnych konstrukcji budowlanych.

Studzienki systemów kanalizacyjnych dzielą się według materiału wykonania na:

• Ceglane. Dawniej cegła była często stosowanym materiałem do budowy studzienek, ale z biegiem czasu ceglanych obiektów jest coraz mniej.
• Betonowe. Obiekty betonowe – dziś to tradycyjny wariant materiału na studzienkę kanalizacyjną.
• Plastikowe. Oczywiste jest, że kompozyty na bazie polimerów to materiał przyszłości, który kiedyś zastąpi zarówno cegłę, jak i beton.

Gotowe studzienki plastikowe lub kompozytowe przyciągają lekkością, prostotą montażu. Cieszą odpornością na działanie chemikaliów przy długotrwałym kontakcie z agresywnymi środowiskami. Dobrze znoszą gwałtowne i łagodne wahania temperatury, całkowicie nie przepuszczają i nie wchłaniają wody.

Oczywiście, w skali miasta nie ma już sensu robić studzienek kanalizacyjnych z cegły, ale w autonomicznej sieci odprowadzania wód takie obiekty wciąż się spotyka.

Systemy kanalizacyjne dzielą się na grawitacyjne i wywozowe. Pierwsze transportują ścieki do oczyszczalni, obiektów lub pól rozładunkowych. Drugie zajmują się tylko gromadzeniem ścieków w celu ich późniejszego wypompowania i wywozu. Studnie wchodzące w skład obu rodzajów systemów pełnią zarówno te same, jak i różne funkcje.

Ze względu na funkcje dzielą się na:

• Zbiorcze. Służą do gromadzenia ścieków w celu ich późniejszego wydobycia i wywozu. Są budowane oczywiście w wywozowych sieciach kanalizacyjnych.
• Kolektorowe. Przeznaczone do zbierania ścieków z kilku gałęzi kanalizacji i kierowania ich do zbiornika gromadzącego, oczyszczalni lub pól rozładunkowych. Są instalowane zarówno w grawitacyjnych, jak i wywozowych rozgałęzionych sieciach.
• Filtracyjne. Służą do utylizacji ciekłej frakcji ścieków w sposób naturalny. Pełnią rolę kompaktowych oczyszczalni, transportujących oczyszczone ze zanieczyszczeń ścieki do gruntu lub zbiorników wodnych. Występują wyłącznie w grawitacyjnym typie kanalizacji.
• Rewizyjne. Buduje się je na odcinkach kolektorowych dłuższych niż 50 m, a także we wszystkich punktach zmiany kierunku i węzłowych przyłączenia magistrali. Są niezbędne do monitorowania pracy systemu kanalizacyjnego, okresowego czyszczenia i przeprowadzania napraw. Instaluje się je w obu rodzajach kanalizacji.
• Spadowe. Instaluje się je na odcinkach z gwałtownymi różnicami wysokości. Przyczyną ich budowy jest zapewnienie zagłębionego wylotu do zbiornika wodnego oraz konieczność spowolnienia ścieków na odcinkach rurociągu o dużym nachyleniu. Mogą występować zarówno w kanalizacji wywozowej, jak i grawitacyjnej.

Klasyfikacja studzienek rewizyjnych jest znacznie bardziej skomplikowana. Omówimy to nieco poniżej, a teraz przyjrzyjmy się różnym rodzajom studzienek bardziej szczegółowo.

Typ zbiorczy i filtrujący

Zbiornikową nazywa się dużą studnię kanalizacyjną, do której spływają wszystkie nieczystości z domu jednorodzinnego. Niezbędny rozmiar tego obiektu określa liczba osób mieszkających w domu oraz ilość wody, którą zużywają.

Gdy mówimy o studni zbiornikowej, rozumiemy przez to, że będzie ona używana na działce poza miastem, a nie w miejskiej ani nawet wiejskiej sieci.

Zazwyczaj studnię zbiornikową umieszcza się w najniżej położonej części działki. W ten sposób zapewnia się odpowiedni kąt nachylenia, umożliwiający ściekom samoczynne przemieszczanie się pod wpływem grawitacji przez rurociąg kanalizacyjny.

Obiekt ten często wykonuje się z otynkowanych pierścieni żelbetowych. Do tego samego celu można również użyć plastikowego zbiornika fabrycznego.

Plastikowa studnia jest wygodna zarówno w montażu, jak i eksploatacji. Oczywiście, przy jej instalacji również trzeba posiadać pewną wiedzę i umiejętności, jednak jej montaż jest łatwiejszy niż prace z betonowym odpowiednikiem. Konstrukcja betonowa nie powinna mieć szczelin i szpar, w przeciwnym razie przez nieszczelne spoiny mogą przedostać się płynne odpady, rozprzestrzeniając nieprzyjemny zapach.

Kolejnym punktem do odbioru i częściowej utylizacji ścieków jest studnia filtracyjna. Do niej również ścieki spływają grawitacyjnie, ale nie zatrzymują się w szczelnym zbiorniku do wywozu, lecz przemieszczają się do niżej położonego gruntu, przechodząc po drodze swoistą filtrację.

Studnie filtracyjne buduje się bez dna w tradycyjnym rozumieniu. Na ich dnie układa się wielowarstwowy, wielostopniowy naturalny filtr z piasku i żwiru różnych frakcji.

Do budowy urządzeń filtracyjnych najczęściej używa się również muru ceglanego lub pierścieni betonowych, ale ich średnica jest z reguły mniejsza. Konstrukcja tej studni różni się tym, że nie ma dna. Samo urządzenie zasypuje się gruboziarnistym piaskiem lub żwirem.

Pomysł takiej oszczędności na czyszczeniu studni zbiorczej jest niezły, jeśli ścieki rzeczywiście będą poddawane wysokiej jakości filtracji i nie zatrują gleby.

Funkcje i cechy studzienek rewizyjnych

Aby monitorować stan systemu kanalizacyjnego i na czas usuwać pojawiające się w nim usterki, niezbędne są studzienki rewizyjne kanalizacyjne. Dlatego umieszcza się je w miejscach, gdzie awaria systemu jest najbardziej prawdopodobna.

Ta studzienka rewizyjna jest jednocześnie węzłowa i kontrolna: takie połączenie funkcji jest w pełni dopuszczalne, ponieważ nikt nie pozwoli na nieuzasadnione zwiększanie liczby tych urządzeń.

Powinny się znajdować w następujących miejscach:

• gdzie zmienia się nachylenie rurociągu lub jego średnica, od czego zależy prędkość przepływu ścieków i szerokość strumienia;
• gdzie strumień zmienia swój kierunek;
• gdzie do rurociągu głównego dołączane są boczne odgałęzienia;
• gdzie konieczne jest prowadzenie obserwacji, mimo że nie ma szczególnych przesłanek do awarii.

Urządzenia inspekcyjne zazwyczaj umieszcza się liniowo, zachowując odległość między studzienkami wynoszącą 15 metrów. Jeśli chodzi o dom prywatny, pierwsza studzienka rewizyjna powinna znajdować się w odległości nie mniejszej niż 3 m, ale nie większej niż 12 metrów od domu.

Podstawową funkcją tych studzienek jest jednak nie usuwanie powstałego zatoru, ale jego zapobieganie. Gdy kanalizacja ulega zatorowi, możliwy jest przepływ zwrotny ścieków. Aby temu zapobiec, specjaliści zalecają przewidzieć w pierwszym urządzeniu rewizyjnym zawór zwrotny, który w przypadku zatoru zamknie rurę wylotową.

Studzienki rewizyjne również dzielą się na kilka podtypów.

Zmieniające kierunek przepływu:

• Węzłowe. Instalowane są nad węzłem, czyli w miejscu, gdzie do głównego rurociągu dołączane są boczne odgałęzienia. Przy tym w korycie urządzenia nie może być więcej niż jedna rura wlotowa i trzy rury wylotowe.
• Obrotowe. Takie urządzenia znajdują się nad miejscem, gdzie rurociąg skręca. Istnieje zasada, zgodnie z którą kąt skrętu nie powinien być mniejszy niż 90 stopni.

Skręt należy wykonać z płynnym zaokrągleniem, którego promień może wynosić od jednej do pięciu średnic rury wlotowej.

Modele obrotowe mogą być bardzo różnorodne, ale istnieje również ograniczenie w ich konstrukcji: nie można dopuścić, aby kąt skrętu był mniejszy niż kąt prosty.

Urządzenia przepływowe w miejscach, gdzie nie następuje zmiana kierunku przepływu i odgałęzień:

• Kontrolne. Te studzienki są zainstalowane w miejscach zrzutu oczyszczonych wód do kanalizacji. Za ich pomocą kontrolowana jest jakość przeprowadzonego oczyszczania.
• Płuczące. Umieszcza się je na początku sieci w celu jej przepłukania.
• Liniowe. Są używane do okresowego przeglądu zapobiegawczego sieci oraz ich czyszczenia.

Czasami za pomocą jednego urządzenia można rozwiązać nie jedno, ale kilka zadań jednocześnie. Pomimo mnogości funkcji, które są przypisane tym urządzeniom, wszystkie studzienki rewizyjne są skonstruowane w przybliżeniu podobnie.

Mają one pokrywę włazu, szyję wlotową, szyb studzienki, jej komorę roboczą oraz dno – tutaj specjalnie połączone są rurociągi wylotowy i wlotowy, aby ułatwić procedurę diagnostyczną.

Materiałem do produkcji studzienek rewizyjnych jest zwykle żelbet, ale ostatnio coraz większym zainteresowaniem cieszą się pojemniki plastikowe. Montaż takich urządzeń odbywa się w gruncie. Stają się one częściami łączącymi rurociągu kanalizacyjnego.

Jeśli takie urządzenia rewizyjne wykonuje się na daczach, to niektórzy majsterkowicze przystosowują do tych celów rury kanalizacyjne o dużej średnicy. Zazwyczaj taka konstrukcja doskonale radzi sobie z zadaniami, dla których została zbudowana.

Studzienki kanalizacyjne rewizyjne umieszcza się w taki sposób, aby zapewnić dostęp do kontroli stanu technicznego systemu, czyszczenia lub naprawy (+)

Do obsługi systemów kanalizacji drenażowej i deszczowej również instaluje się studzienki rewizyjne, o rodzajach i specyfice montażu których mogą Państwo przeczytać w innym popularnym artykule na naszej stronie.

Cechy charakterystyczne studzienek spadowych

Główną funkcją studzienek kanalizacyjnych typu spadowego jest zmiana wysokości i regulacja prędkości przepływu. Konstrukcje te mogą mieć dość zróżnicowaną budowę.

Proszę zwrócić uwagę, jak różnorodne są występujące spady, dla których powinny i będą używane różne spadowe studzienki kanalizacyjne

Spadowe studzienki kanalizacyjne instaluje się tam:

• gdzie zmniejsza się głębokość ułożenia rurociągu dopływowego;
• gdzie istnieje ryzyko gwałtownej zmiany prędkości przepływu;
• gdzie występuje skrzyżowanie z podziemnymi konstrukcjami;
• gdzie ta studzienka jest ostatnią na trasie przepływu ścieków przed ich zrzutem do zbiornika wodnego; Taka konstrukcja może mieć zatopiony wylot.

Biorąc pod uwagę różnorodne zadania, które są stawiane tym konstrukcjom, wewnętrzna budowa tych studzienek kanalizacyjnych może mieć różne rozwiązania konstrukcyjne.

Ze względu na rodzaj spadów konstrukcje dzielą się na:

• rurowe, w których podstawie koniecznie znajduje się pionowa rura;
• kaskadowe – wielostopniowe konstrukcje szybowe do zmniejszania prędkości przepływu;
• z profilem praktycznym, posiadające wypad w dolnym stanowisku;
• wyposażone w ścianę przelewowo-wypadową;
• szybkobiegi – to krótkie odcinki rurociągu, które instaluje się pod znacznym nachyleniem.

Ostatnią z wymienionych studzienek można stosować również w kanalizacji autonomicznej, w przypadku gdy objętości ścieków są niewystarczająco duże, aby zapewnić oczyszczanie rur kanalizacyjnych.

Studzienki spadowe niekiedy mają dość złożoną konstrukcję wewnętrzną, dlatego lepiej budować je nie z betonu, a ze wzmocnionych polimerów

Istnieje jeszcze jeden rodzaj studzienek spadowych, które instaluje się na tych odcinkach sieci kanalizacyjnej, do których mogą trafić lub wytworzyć się substancje łatwopalne lub wybuchowe.

Takie studzienki wyposaża się w zamki wodne. Specyfika takich konstrukcji polega na tym, że poziom przepływu zmienia się tutaj w przeciwnym kierunku: zamiast obniżenia, następuje jego podniesienie.

Taki efekt uzyskuje się za pomocą specjalnej komory, w której następuje wstępne gromadzenie ścieków. W sytuacji awaryjnej zawór wodny nie pozwoli na rozprzestrzenienie się ognia.

Z czego wykonuje się takie studzienki?

Większość naszych współobywateli jest przekonana, że wszystkie studzienki kanalizacyjne są wykonane z betonu. I mają prawie rację.

Zazwyczaj do budowy studzienek znajdujących się na liniach centralnej miejskiej sieci kanalizacyjnej stosuje się kręgi żelbetowe. Tylko sporadycznie do tych samych celów używa się kostek lub płyt z tego samego betonu.

Większa część szybu studzienki kanalizacyjnej jest wznoszona za pomocą podstawowych kręgów żelbetowych, a kręgi uzupełniające są potrzebne, aby model jak najlepiej pasował do sieci odprowadzania ścieków.

Nowocześni producenci aktywnie opanowują produkcję wyrobów polimerowych, które pod każdym względem przewyższają żelbetowe odpowiedniki. Stopniowo, choć nie tak szybko, jak byśmy chcieli, zdobywają rynek rosyjski. Jednak póki co konstrukcje polimerowe mają ograniczone zastosowanie, a budowle z betonu jeszcze przez jakiś czas będą utrzymywać swoją pozycję lidera.

Żelbetowe studzienki serwisowane

Kiedy tworzono normy i przepisy, które do dziś regulują zasady budowy sieci kanalizacyjnych, nikt jeszcze nie słyszał o polimerach o wysokiej wytrzymałości.

I do dziś czyszczenie kanalizacji może być wykonywane ręcznie. Jeden pracownik schodzi do studzienki, aby przepchnąć drut w stronę powstałego zatoru, podczas gdy jego pomocnicy na górze obracają jego drugi koniec.

Studzienki dla wszystkich rodzajów kanalizacji różnią się głębokością posadowienia i wymiarami. Zgodnie z tymi cechami dzielą się na typy obsługowe i inspekcyjne. Pierwsze wymagają wejścia do środka personelu obsługującego. Za sprawnością i stanem technicznym drugich można obserwować z powierzchni ziemi.

Kiedyś betonowe studzienki zostaną całkowicie zastąpione konstrukcjami z polimerów, wtedy też zniknie ciężka praca ręczna związana z usuwaniem zatorów.

Standardowe wymiary studzienek obsługowych zostały obliczone właśnie tak, aby człowiek mógł się w nich nie tylko zmieścić, ale i pracować. Wymiar konstrukcji 700 mm jest minimalnym. Serię standardowych rozmiarów kontynuują 1000, 1250, 1500 i 2000 mm. Normy te zachowały się do naszych czasów.

Uwzględniając te normatywne wymiary, produkuje się również okrągłe płyty, które są używane jako podstawa lub górne przykrycie z otworem na właz o średnicy 700 mm. Zatem częściami składowymi standardowej żelbetowej studzienki są:

• podstawa lub dno w kształcie koła lub prostokąta;
• kręgi tworzące szyb;
• górne przykrycie z okrągłym otworem na właz;
• polimerowa lub żeliwna pokrywa włazu.

Okrągły kształt tłumaczy się tym, że konstrukcja o takiej geometrii najlepiej opiera się otaczającemu ją gruntowi.

Producent z góry nie wie, gdzie i jak będą używane elementy żelbetowe, dlatego wykonuje się je w znormalizowanej, równej formie, a wyposaża się je jedynie w elementy osadzone – pętle, które mają być używane podczas montażu.

Aby wprowadzić rurociąg do studzienki, w dolnym pierścieniu żelbetowym należy wybić otwór, a na płycie dennej zamontować korytko o potrzebnym kształcie. Taka konstrukcja stanowi podstawę studzienek rewizyjnych, a nawet spadowych, w których urządzenie może być nieco zmodernizowane z uwzględnieniem cech konstrukcyjnych konkretnego modelu.

Wysokość studzienki zależy od liczby standardowych i dodatkowych pierścieni używanych podczas jej budowy. Aby kolejny pierścień był zamontowany jak najściślej do poprzedniego, należy usunąć zbędne pętle montażowe. Wszystkie szczeliny w konstrukcji należy wypełnić cementem.

Ponieważ takie środki i tak nie są w stanie zapewnić odpowiedniego poziomu hydroizolacji, ścieki z żelbetowej studzienki zanieczyszczają grunt, podczas gdy wody gruntowe, przeciwnie, przenikają do studzienki i przyczyniają się do jej przepełnienia.

Wyroby polimerowe do inspekcji

Studzienki wykonane z nowoczesnych polimerów zapewniły projektantom sieci kanalizacyjnych zupełnie nowy poziom swobody.

Bardzo na czasie nadeszła również rewolucja techniczna, dzięki której powstały mobilne kompleksy. Za ich pomocą konserwacja rurociągów kanalizacyjnych może być wykonywana bez udziału ludzi spuszczanych do studzienek.

A to oznacza, że rozmiarów studzienek nie trzeba dopasowywać do parametrów dorosłego mężczyzny. Można zastąpić masywną konstrukcję kompaktowym urządzeniem o średnicy do 300 mm. Kolejną zaletą wyrobów polimerowych jest ich niewielka waga. Rozmiar takiej studzienki można precyzyjnie dostosować do potrzeb konkretnej sieci kanalizacyjnej.

Nowoczesne studzienki polimerowe mogą być klasyfikowane według różnych kryteriów. Szyby studzienek mogą różnić się materiałem, z którego są wykonane. Mogą być gładkie, karbowane i kombinowane.

Z kolei szyby gładkie i karbowane mogą być jednościenne i dwuścienne. Ponadto konstrukcja samej studzienki może być teleskopowa, czyli wysuwana.

Nawet jeśli sam studzien jest wykonany z betonu, zalecamy kupić pokrywę polimerową: jest to bardzo wytrzymały i solidny produkt, który – w przeciwieństwie do żeliwnego – nie zostanie skradziony.

Początkowo modele polimerowe były wytwarzane z dwóch części: szyjki i koryta. Część korytowa była wyposażona w rozgałęzienie rurociągu odpowiadające przeznaczeniu studzienki. Obecnie dla konstrukcji przepływowych przewidziane są również modele bez koryta.

Ogromną zaletą wyrobów z polimerów jest pełna hydroizolacja ich szybu. Daje to takim konstrukcjom bezwarunkową przewagę, która z czasem zapewni im priorytet na rynku materiałów budowlanych.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W tym materiale wideo w sposób obrazowy przedstawiono zalety modeli wykonanych z nowoczesnych polimerów w porównaniu z wyrobami z żelbetu.

Nowoczesne studzienki plastikowe nie tylko wyglądają atrakcyjniej niż ich żelbetowe odpowiedniki, ale są lżejsze i lepiej zaizolowane. Przyszłość z pewnością należy do nich.

Bez systemu kanalizacyjnego nie można sobie wyobrazić życia cywilizowanego społeczeństwa. A bez studzienek różnego typu żaden system kanalizacyjny nie może funkcjonować. Teraz mają Państwo pojęcie o tym, jakie są te konstrukcje, jak są zbudowane i z jakich materiałów są wykonane.

Czy pojawiły się pytania podczas zapoznawania się z zaproponowanym przez nas materiałem? Czy mają Państwo przydatne informacje, którymi chcieliby się podzielić z odwiedzającymi stronę i z nami? Prosimy pisać w bloku poniżej.