Keson do studni: co to jest, rodzaje, przeznaczenie, porównawczy przegląd konstrukcji i zasady montażu

System autonomicznego zaopatrzenia w wodę rozwiązuje problem zaopatrzenia w wodę domów położonych z dala od infrastruktury miejskiej. Ważnym niuansem przy urządzaniu takiego systemu jest pełna ochrona studni przed wszelkimi negatywnymi czynnikami. W tym celu montuje się specjalne urządzenie, które nazywa się kesonem.

Kesonem nazywa się komorę przeznaczoną do urządzenia ujścia studni poniżej powierzchni ziemi. Buduje się ją nad ujęciem wody, aby zapewnić wygodny dostęp i możliwość montażu urządzeń do zaopatrzenia domu w wodę. Istnieje kilka odmian takich konstrukcji. Dla inwestora, który zamierza zająć się urządzaniem autonomicznego zaopatrzenia w wodę, ważne jest dokładne zapoznanie się ze wszystkimi rodzajami kesonów dla studni i wybranie najlepszego dla siebie wariantu.

Samodzielny montaż kesonu dla studni jest w pełni dostępny przy przestrzeganiu określonych zasad. Spróbujmy zrozumieć rodzaje kesonów i zasady ich instalacji.

Czym jest keson i do czego służy?

Kesonem nazywa się szczelny zbiornik. Początkowo kesony były używane do prac pod wodą, później zakres ich zastosowania znacznie się rozszerzył. W szczególności takie produkty zaczęto stosować do ochrony głowicy studni.

Najczęściej właściciel zakłada całoroczną eksploatację autonomicznego wodociągu. Jednak robienie tego w warunkach gwałtownych rocznych wahań temperatur jest bardzo trudne. Letnie upały i silne zimowe mrozy znacznie utrudniają eksploatację studni.

Przy ujemnych temperaturach woda dopływająca z głębokości z pewnością zamarznie i uszkodzi, a w najgorszym przypadku rozerwie urządzenia pompowe.

Keson chroni urządzenia przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi

Dla bezawaryjnego funkcjonowania studni właściciel musi zapewnić stabilną dodatnią temperaturę dla jej głowicy. W tym celu właśnie stosuje się keson.

Stanowi on szczelny zbiornik, który jest zagłębiany w ziemię i mocowany na kolumnie osłonowej. Przy dodatkowym ociepleniu urządzenie ochroni studnię przed niskimi temperaturami. Ponadto szczelny zbiornik nie przepuszcza do środka wód gruntowych i ściekowych, które mogą uszkodzić wrażliwe na wilgoć przyrządy.

Aby keson w pełni spełniał swoje funkcje, należy go prawidłowo zamontować. Na rysunku przedstawiono schemat montażu konstrukcji.

Ponadto keson stanowi optymalne miejsce do montażu urządzeń pompowych. Będą one tutaj niezawodnie chronione nie tylko przed wnikaniem wód gruntowych, ale także przed owadami i gryzoniami, które mogą uszkodzić urządzenia.

Zamknięty keson ogranicza niepożądany dostęp osób postronnych do głowicy.

Ponadto wewnątrz konstrukcji można umieścić całe niezbędne do eksploatacji studni wyposażenie:

• systemy oczyszczania i filtracji, odwróconej osmozy;
• urządzenie pompowe;
• rurociągi i armaturę odcinającą, w tym z napędem pneumatycznym lub elektrycznym;
• automatykę odpowiedzialną za sterowanie pompą i całym systemem wodociągowym.

Keson to zbiornik z szyją zamykaną włazem. Wysokość konstrukcji wynosi zazwyczaj co najmniej dwa metry, ponieważ rura osłonowa wchodzi do wnętrza konstrukcji na głębokości 1-2 m.

Geometria wyrobów również jest różna. W przekroju mogą być okrągłe lub czworokątne. W pierwszym przypadku ich średnica nie może być mniejsza niż 1 m, w przeciwnym razie bardzo trudno będzie zmieścić się w komorze. Ważne jest prawidłowe dobranie rozmiarów kesonu.

Zbyt mała konstrukcja będzie niewygodna do umieszczenia wyposażenia oraz przeprowadzania konserwacji i napraw. Duża komora będzie nieuzasadnienie droga. Z zewnątrz keson najczęściej się ociepla.

Na dnie zbiornika wykonuje się otwór, przez który wprowadza się rurę osłonową. W ścianach bocznych umieszcza się otwory technologiczne do prowadzenia kabli elektrycznych i doprowadzenia rur wodociągowych. Ponadto wewnątrz kesonu montuje się drabinę, szczególnie wygodna jest wersja rozkładana.

Kształt kesonu może być dowolny, ważne, aby był wygodny do umieszczenia wyposażenia i nie przeszkadzał w przeprowadzaniu prac serwisowych

Nowemu właścicielowi studni zawsze zależy na tym, czy wyposażenie kesonu jest obowiązkowe, ponieważ jest to dość kosztowna czynność? Tak, można obejść się bez kesonu. Ale nie wszystko jest takie proste.

Po pierwsze, w takim przypadku konieczne jest, aby ujście studni znajdowało się w ogrzewanym pomieszczeniu, na przykład w piwnicy domu. Jest to niezbędne do ochrony urządzeń przed zamarzaniem. Trzeba przy tym mieć na uwadze, że poziom hałasu od stale pracujących urządzeń będzie wysoki.

Po drugie, trzeba będzie użyć adaptera studziennego. To urządzenie jest kompaktowym łącznikiem hydraulicznym, który montuje się w rurze okładzinowej.

Składa się z dwóch części. Pierwsza montowana jest na okładzinie poniżej poziomu przemarzania gruntu, druga mocowana jest do rury czerpalnej. Następnie montowane jest połączenie ślizgowe typu «jaskółczy ogon», za pomocą którego obie części adaptera łączone są wewnątrz studni.

Urządzenie jest niezwykle proste w montażu i użytkowaniu. Ponadto dla wielu właścicieli studni jego cena wydaje się bardzo atrakcyjna, jest ona znacznie niższa niż cena kesonu. Trzeba jednak zdawać sobie sprawę, że montaż adaptera znacznie utrudnia późniejszy remont prewencyjny i przegląd studni. Co więcej, cały sprzęt trzeba będzie umieścić wewnątrz budynku.

Rodzaje kesonów i ich charakterystyka

Pod względem kształtu kesony są bardzo różne. Okrągłe w planie i prostokątne, z rozszerzeniem w dolnej części lub bez.

Tymczasem wyraźnie dzielą się na trzy główne typy ze względu na materiał wykonania:

• Betonowe.
• Ceglane.
• Metalowe.
• Plastikowe.
• Polimerowo-piaskowe.

Wcześniejsze warianty ze ścianami z drewnianego zrębu mogą już być postrzegane jedynie jako ciekawostka lub bezużyteczna egzotyka ze względu na wysoką cenę, trudność wykonania i niskie właściwości użytkowe.

Jeśli są jakieś problemy z montażem, nie należy oszczędzać na rozmiarze wykopu – najważniejsze jest zapewnienie dostępu i wygody pracy przy wyposażaniu kesonu.

Materiał, z którego wykonana jest hermetyczna komora, w dużej mierze determinuje jej charakterystyki eksploatacyjne. Szczegółowo przyjrzyjmy się cechom urządzeń wykonanych z różnych materiałów.

Wariant #1 – komora z kręgów betonowych lub cegły

Do niedawna za najpopularniejszy można było uznać keson z betonowych kręgów. Jest dość prosty do wykonania, a konstrukcja jest solidna i trwała.

Takie kesony są wykonywane na dwa sposoby. W pierwszym przypadku na przygotowanym fundamencie układa się prefabrykowane kręgi żelbetowe. Po osiągnięciu odpowiedniej wysokości umieszcza się na nich płytę z pokrywą.

Montaż kręgów żelbetowych jest prostszy i szybszy niż te same prace przy instalacji kesonu plastikowego lub metalowego, pod które trzeba wcześniej wykopać wykop.

Betonowe kręgi – najpopularniejszy wariant wykonania kesonu do studni ze względu na szybkość montażu

Drugi sposób zakłada samodzielne zalewanie konstrukcji. Przygotowuje się podstawę, na której montuje się zbrojenie pod ściany, a po ich zalaniu również dla płyty stropowej z włazem.

W obu przypadkach gotowa konstrukcja ma wszystkie zalety betonowych kesonów:

• Niezaprzeczalna trwałość i wytrzymałość. Beton jest bardzo wytrzymałym materiałem, który skutecznie opiera się silnym oddziaływaniom mechanicznym. Ruchy gruntu nie wpłyną na integralność komory, na jej ścianach nie pojawią się pęknięcia. Żywotność prawidłowo wykonanej konstrukcji betonowej wynosi kilkadziesiąt lat.
• Bardzo znaczna masa. Żelbet ma duży ciężar, co zapobiega wypłynięciu komory przy podnoszeniu się poziomu wód gruntowych. Z tego samego powodu betonowy keson nie wymaga dodatkowego mocowania w gruncie podczas montażu.

Specjaliści zwracają uwagę na to, że betonowe komory mają wiele wad. Przede wszystkim należy zrozumieć, że beton należy do materiałów higroskopijnych. Bardzo dobrze wchłania wilgoć, która przenika do wnętrza komory i niszczy jej ściany. Dlatego też, aby zapewnić długą żywotność konstrukcji, należy przeprowadzić solidne prace hydroizolacyjne.

Do obróbki należy wybierać tylko wysoce skuteczne nowoczesne materiały. Szczególną uwagę zwraca się na złącza pierścieni, miejsce połączenia z betonową podstawą oraz miejsce, gdzie rura osłonowa przechodzi przez dno kesonu. Praktyka pokazuje, że osiągnięcie całkowitej wodoszczelności konstrukcji jest bardzo trudne.

Kolejną wadą betonowej komory jest słaba izolacja termiczna. Aby zapewnić akceptowalne dla pracy urządzeń temperatury, konieczne będzie ocieplenie zbiornika.

Duży ciężar, podobnie jak w przypadku kesonu metalowego, jest zarówno zaletą, jak i wadą konstrukcji. Montaż betonowych pierścieni nie jest możliwy bez użycia specjalistycznego sprzętu, transport również jest utrudniony. To wszystko znacząco zwiększa koszt instalacji kesonu, podczas gdy cena pierścieni jest stosunkowo niska.

Konstrukcja z betonu ma duży ciężar, co z czasem może doprowadzić do jej osiadania i uszkodzenia urządzeń pompujących.

Poza tym duży ciężar komory negatywnie wpływa na jej eksploatację. Z czasem możliwe jest stopniowe osiadanie urządzenia, co nieuchronnie doprowadzi do deformacji zamontowanego w nim wyposażenia. Obecność wielu wad sprawia, że betonowe kesony są mało poszukiwane. Coraz częściej preferowane są inne warianty.

Podobnymi zaletami i wadami charakteryzują się konstrukcje z cegły. Prawdą jest, że jej budowa trwa znacznie dłużej, ale w budownictwie można użyć materiału tłuczonego i używanego.

Do wykonania konstrukcji przygotowuje się betonowy fundament, na którym następnie wznosi się ceglane ściany, a na nich montuje się strop z pokrywą. Istnieją dwa sposoby budowy takich konstrukcji: z zasypaniem i bez niego.

Pierwszy sposób polega na wykopaniu wykopu o rozmiarze większym niż przyszły keson. Po ułożeniu ścian komory i ich dobrym wyschnięciu, pustki zasypuje się ziemią. W tym przypadku za ścianami kesonu nie pozostają puste przestrzenie, do których mogłaby wlewać się woda deszczowa.

Wariant bez zasypania zakłada przygotowanie wykopu o rozmiarze dokładnie odpowiadającym przyszłej konstrukcji. Cegły podczas układania przylegają do ściany, jednak nie ma żadnej gwarancji, że za nimi nie pozostaną puste przestrzenie. Pierwszy wariant uważany jest za bardziej pracochłonny, ale też za bardziej solidny i trwały.

Do zalet kesonów ceglanych należą:

• Wysoka niezawodność i wytrzymałość. Prawidłowo wzniesiona ceglana ściana jest w stanie wytrzymać poważne obciążenia mechaniczne. Ma wystarczającą wytrzymałość, aby opierać się ewentualnym ruchom gruntu. Ponadto duża masa nie pozwoli konstrukcji wypłynąć na powierzchnię, nie będzie wymagać dodatkowego mocowania podczas montażu.
• Stosunkowo niska przewodność cieplna. Ściany ceglane słabo przewodzą ciepło, dlatego cechują się dobrą odpornością na niskie temperatury. Takie kesony zatrzymują ciepło, dlatego dodatkowe ocieplenie konstrukcji jest wymagane tylko w regionach o bardzo surowych zimach.
• Istotna zaleta – ekonomiczność. Koszt komory ceglanej, zwłaszcza jeśli jest zbudowana z materiału używanego, nie może się równać z plastikowymi, betonowymi czy metalowymi odpowiednikami. Cena ceglanego kesonu jest znacznie niższa, co jest bardzo atrakcyjne dla właścicieli studni.

Obecnie konstrukcje żelbetowe i ceglane coraz częściej ustępują miejsca metalowym i plastikowym odpowiednikom. Utrata pozycji wynika nie tylko z szybkości montażu, ale także z ceny w pełni przygotowanych do instalacji konstrukcji.

Wcześniej popularne były żeliwne włazy, które teraz zostały wyparte przez polimerowe – są one lżejsze, cieplejsze i tańsze niż tradycyjna metalowa wersja.

Wariant #2 – keson metalowy

Jest to w zasadzie duża skrzynia metalowa, w ściany której wstawione są gwintowane tuleje do przeprowadzenia instalacji. Najczęściej wykonuje się ją z blachy walcowanej, optymalna grubość to 3–4 mm. Najlepszym wariantem jest stal nierdzewna. Ale znacznie podraża ona konstrukcję. Czasami spotyka się też ciekawsze konstrukcje z aluminium.

Metalowy keson jest dość prosty w budowie, niezawodny. Łatwo się montuje, służy długo. Bardzo wytrzymała konstrukcja, przy odpowiednich umiejętnościach i posiadaniu parku narzędziowego może być wykonana samodzielnie. Wymaga obowiązkowego, wysokiej jakości ocieplenia.

Przy wyborze lub projektowaniu takiego urządzenia ważne jest zwracanie uwagi na jego kształt. Idealnie powinien być taki, aby spawów było jak najmniej i były one wykonane jak najwyższej jakości. Najmniejszy defekt spoiny doprowadzi do późniejszej utraty szczelności kesonu.

Stosowanie metalowego zbiornika wynika z szeregu zalet:

• Wysoka wytrzymałość i elastyczność. Stal to bardzo wytrzymały i sztywny metal, co gwarantuje integralność korpusu kesonu przy każdych, nawet największych ruchach gruntu. Elastyczność materiału zapobiega możliwemu powstawaniu pęknięć w konstrukcji. Zbiorniki z tworzywa sztucznego w tym bardzo przegrywają z metalowymi.
• Długi okres eksploatacji. Praktyka pokazuje, że średni okres eksploatacji wysokiej jakości kesonów metalowych wynosi około 50 lat. Jest to w pełni porównywalne z okresem użytkowania samego odwiertu. Tym samym prawidłowo zamontowany i prawidłowo użytkowany zbiornik wystarczy na cały okres funkcjonowania źródła wodociągowego.
• Duża masa. Ciężka metalowa komora charakteryzuje się odpornością na falowanie gruntu. Nie trzeba jej dodatkowo mocować podczas montażu. W żadnych okolicznościach taki keson nie zostanie wypchnięty na powierzchnię. Co więcej, nie wypłynie sam, co zdarza się w przypadku źle zamocowanych plastikowych odpowiedników.
• Wymagana i wystarczająca szczelność. Prawidłowo urządzony metalowy keson jest szczelny. Niezawodnie chroni umieszczone w nim urządzenia przed wodą gruntową i wodami podziemnymi.

Są też wady wyrobów metalowych. Najważniejszą jest podatność na korozję. Aby uniknąć problemów, należy regularnie pokrywać ścianki komory świeżą warstwą ochronną farb i lakierów. Od wewnątrz będzie to bardzo proste, ale od zewnątrz – praktycznie niemożliwe.

Obróbce podlega zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna powierzchnia komory. Ponadto na szwy nakłada się co najmniej dwie-trzy warstwy farby. Wyroby wykonane samodzielnie należy obrabiać analogicznie.

Kolejną wadą jest wysokie przewodnictwo cieplne. To powoduje konieczność wykonania dodatkowej warstwy izolacyjnej nie tylko dla pokrywy, ale i dla całej konstrukcji.

Ze względu na dużą wagę metalowej komory jej montaż odbywa się tylko z użyciem specjalistycznego sprzętu

Znaczna waga, która jest zaletą metalowych kesonów, można również zaliczyć do ich wad. Imponująca masa konstrukcji poważnie utrudnia jej transport i montaż, którego często nie da się przeprowadzić bez użycia specjalistycznego sprzętu.

Koszt wyrobów stalowych produkowanych fabrycznie jest wyższy niż w przypadku odpowiedników plastikowych. Dlatego można spotkać wiele metalowych kesonów wykonanych w warunkach domowych, za których jakość nie można ręczyć.

Kształt kesonów metalowych powinien być taki, aby spoin było jak najmniej. To właśnie one stają się potencjalnym źródłem niebezpieczeństwa rozszczelnienia zbiornika.

Nawet jeśli keson jest spawany ze stali nierdzewnej, gruntowanie powierzchni i hydroizolacja są mu niezbędne.

Chociaż spoiny spawane charakteryzują się dobrą jakością, przy odkształceniach metalu mogą pękać. Dlatego nawet jeśli metalowy keson wykonany jest ze stali nierdzewnej, nadal wymaga hydroizolacji. Metal czarny musi być pokryty hydroizolacją. Przy tym, nawet jeśli izolacja termiczna jest przyklejona bardzo szczelnie i nie przepuszcza wody, nie jest ona traktowana jako hydroizolacja.

Prościej mówiąc: najpierw do ścian na zewnątrz mocuje się izolację termiczną — piankę szklaną, ekstrudowany polistyren lub coś podobnego — materiały włókniste tu w ogóle nie będą odpowiednie. Następnie konstrukcję okleja się izolacją hydroizolacyjną lub podobnym materiałem.

Wariant #3 – keson plastikowy

Za najbardziej nowoczesne można uznać kesony z polimerów. Ich zaletą jest niski koszt, łatwość transportu i montażu oraz trwałość. Plastik ma całkiem dobre właściwości termoizolacyjne, dlatego często stosuje się go bez dodatkowej izolacji termicznej – nie potrzebuje ochrony przed wodą gruntową.

Do produkcji takich kesonów stosuje się trzy rodzaje polimerów: polietylen, polipropylen i laminat szklany. Do wykonania plastikowego zbiornika można zastosować dwie metody:

• Spawanie ekstruzyjne. Gęsty i wytrzymały szew formuje się pod ciśnieniem gorącego powietrza. Szczególnie skuteczne przy pracy z powierzchniami ryflowanymi.
• Formowanie rotacyjne. W rezultacie uzyskuje się odlewane zbiorniki z jednolitą obudową. Brak szwów zapewnia całkowitą szczelność.

Plastikowe komory zazwyczaj składają się z dwóch części: nadkesonowej i kesonowej. Pierwsza może mieć mniejszą średnicę. Charakterystyczną cechą konstrukcji jest złączka dociskowa zapewniająca szczelność połączenia rury osłonowej z kesonem.

Zbiorniki mogą być wyposażone w specjalne króćce przeznaczone do wprowadzania kabli i rur wodociągowych. Plastikowe kesony studni mają wiele istotnych zalet:

• Wysoka odporność na korozję. Plastik nie ulega destrukcyjnemu wpływowi korozji, co pozwala wykonanym z niego zbiornikom służyć przez 50 i więcej lat. Ponadto komory nie wymagają dodatkowej antykorozyjnej obróbki specjalnymi środkami. Oszczędza to środki i czas ich właściciela.
• Całkowita szczelność. Komora wykonana z polimeru jest całkowicie szczelna. Dla otworów technologicznych opracowano specjalne okucia, zapewniające pełną ochronę przed wilgocią. Tym samym dodatkowa hydroizolacja strony ciśnieniowej konstrukcji nie będzie potrzebna. Podczas gdy dla kesonów z innych materiałów, np. żelbetowych, jest to obowiązkowy warunek.
• Niewielka waga. Konstrukcja charakteryzuje się małą masą, co znacznie ułatwia proces jej montażu i transportu. Montaż plastikowego kesonu najczęściej można przeprowadzić bez użycia specjalistycznego sprzętu, co pozwala znacznie zaoszczędzić. Jest to niemożliwe przy montażu konstrukcji betonowej lub metalowej.
• Wystarczająca sztywność zbiornika. Producent ma możliwość zmiany grubości i kształtu ścianek w plastikowych kesonach, tworząc konstrukcje o zadanej sztywności. Produkowane są modele z wewnętrznymi żebrami usztywniającymi, zwiększającymi wytrzymałość zbiornika. Swoją drogą, można dobrać modyfikacje ze wzmocnioną podstawą, przeznaczone do pracy w warunkach wysokiego poziomu wód gruntowych.
• Dobre właściwości cieplne. Tworzywo sztuczne charakteryzuje się niską przewodnością cieplną, dlatego w większości stref klimatycznych ścianki kesonu nie będą wymagały dodatkowego ocieplenia. Ochrony przed zimnem potrzebuje tylko pokrywa zbiornika. Jeśli keson będzie eksploatowany w obszarach, gdzie możliwe są silne mrozy, warto ocieplić również jego ścianki.
• Możliwość wyposażenia w dodatkowe elementy. Producenci plastikowych zbiorników oferują wiele elementów, które uczynią eksploatację kesonu wygodną. Może to być dodatkowa wewnętrzna drabinka, specjalna półka na izolację pokrywy, składana część naziemna ułatwiająca zejście do wnętrza konstrukcji i wiele innych.

Z wad plastikowych zbiorników warto wymienić dwie. Pierwsza – podatność na odkształcenia. Aby zniwelować tę wadę, należy dobrać keson do swojego rodzaju gruntu. W sprzedaży można znaleźć różne modyfikacje o grubości ścianek od 10 do 40 mm.

Ponadto można zastąpić zewnętrzne zasypanie gruntowe wylewką cementową. Jej szerokość może wahać się w granicach 80-100 mm na całym obwodzie kesonu. Jeszcze jedna opcja – zasypanie mieszanką piaskowo-cementową. Specjaliści zalecają stosowanie proporcji 5:1.

Drugą wadą jest wyporność komory z tworzywa sztucznego. Można się jej pozbyć, urządzając u podstawy zbiornika poduszkę betonową. Po montażu na betonowej podstawie należy zamocować plastikową konstrukcję, co zapobiegnie jej wypychaniu z gruntu. Wszystkie te środki zwiększają koszt montażu takich kesonów.

Żebra na kesonie nie mogą służyć jako ochrona przed ściskaniem przez grunt, który ma właściwość rozszerzania się podczas zamarzania.

Pozytywne i negatywne strony plastikowych kesonów:

Wariant #4 – kesony polimerowo-piaskowe

Stosunkowo niedawno pojawiły się w sprzedaży składane studnie polimerowo-piaskowe, które stały się doskonałym rozwiązaniem do budowy kesonów. Zbiornik składa się z kilku pierścieni, stożkowej pokrywy z włazem oraz dna. Jest wykonany z nowoczesnego materiału kompozytowego, w skład którego wchodzi piasek i plastik.

Niezbędna do eksploatacji zbiornika sztywność osiągana jest przez dodanie piasku do matrycy wykonanej z polimeru.

Keson z polimerowo-piasku składa się z kilku elementów łączonych zamkami systemu “pióro-wpust”

Komory polimerowo-piaskowe charakteryzują się stosunkowo niskim kosztem i mają wiele zalet:

• Odporność na wpływy zewnętrzne. Materiał kompozytowy nie podlega korozji, nie wchodzi w reakcje chemiczne, ma wysoką wytrzymałość. Skutecznie przeciwstawia się oddziaływaniom mechanicznym, jest mrozoodporny i ma bardzo niski współczynnik nasiąkliwości.
• Bardzo prosty montaż. Konstrukcja jest produkowana w postaci elementów wyposażonych w zamki typu „pióro-wpust”. Pozwala to szybko i jakościowo złożyć zbiornik o potrzebnym rozmiarze. Do jego montażu na miejscu nie będzie potrzebny specjalistyczny sprzęt.
• Niewielka waga poszczególnych elementów. Masa każdej z części do składania konstrukcji polimerowo-piaskowej nie przekracza 60 kg, co umożliwia składanie komory we dwie osoby z pomocnikiem. Transport pierścieni i innych elementów kesonu może odbywać się przyczepą do samochodu osobowego.
• Zapewnienie doskonałej szczelności. Prawidłowo złożona komora z polimerowo-piasku jest całkowicie szczelna. Do wykonania otworów technologicznych w jej ściankach można użyć zwykłych narzędzi domowych. Po wprowadzeniu rur otwory należy koniecznie uszczelnić dowolnym odpowiednim materiałem.
• Długi okres eksploatacji. Producent gwarantuje, że jego wyrób wytrzyma co najmniej sto lat bez zmiany swoich właściwości. Ponieważ wyroby z polimerowo-piasku są jeszcze dość „młode”, nie udało się tego sprawdzić w praktyce.

Nie można jednak zagwarantować szczelności w miejscach połączeń elementów konstrukcyjnych zbiornika. Dlatego specjaliści zalecają przed rozpoczęciem montażu komory zabezpieczyć się i pokryć przyszłe połączenia uszczelniaczem lub zwykle masą bitumiczną. Takie połączenie lepiej będzie zatrzymywać wilgoć.

Kilka słów o studni polimerowo-piaskowej, która może być używana jako keson:

Ogólne zalecenia dotyczące instalacji

Z inżynierskiego punktu widzenia montaż kesonu dla studni jest wymagany do umieszczenia wyposażenia i ochrony głowicy studni przed uszkodzeniami, przedostawaniem się wody opadowej i zanieczyszczeń do strefy ujęcia.

Keson dla studni jest znacznie korzystniejszy pod względem kosztów eksploatacji – w przeciwieństwie do konstrukcji naziemnych, zazwyczaj nie wymaga ogrzewania (pod warunkiem, że znajduje się poniżej obliczonej głębokości przemarzania). Choć innej możliwości nie ma – jeśli będzie wyżej, to po prostu zostanie wypchnięty na zewnątrz zimą.

Zagłębiony keson również może być wypchnięty przez grunt, zwłaszcza gdy działka ma problemy z wysokim poziomem wód gruntowych. Dlatego zaleca się „zakotwiczenie” nie tylko lekkich plastikowych, ale również bardziej stabilnych metalowych systemów. Technicznie jest to bardzo proste. Pod keson dla studni wylewa się płytę betonową, do której mocuje się dno kesonu za pomocą śrub kotwiących.

Na wysokich, niezalewanych działkach można obejść się bez betonowego fundamentu – wystarczy dobra podsypka piaskowa. Ale i tutaj nie zaszkodzi obecność ciężkiej płyty pod kesonem. Dlatego lepiej zawsze ją zaplanować, niezależnie od warunków geologicznych działki. W każdym razie keson ustawia się ściśle pionowo – spełnienie tego warunku jest obowiązkowe.

Wysokość konstrukcji wynosi około dwóch metrów – taki rozmiar umożliwia wygodną pracę, pomieszczenie wyposażenia oraz zagłębienie kesonu poniżej głębokości przemarzania.

Ważna kwestia: podczas malowania kesonu od wewnątrz obowiązują dokładnie te same zasady, co przy czyszczeniu cystern – nawet przy obecności wentylacji standardowej.

Nawet jeśli wszystkie warunki są spełnione, w rurach głównych warto ułożyć elektryczny kabel grzejny – po prostu na wypadek siły wyższej.

Kabla elektrycznego zasilającego pompę i automatykę nie układa się bezpośrednio w ziemi. Nie wymaga on takiego zagłębienia jak rury z wodą, ale mimo to należy go zabezpieczyć. Ma podwójną izolację, ale to nie wystarczy. Lepiej nie używać do tego celu karbowanej rury (giętkiej), bardzo popularnej w instalacjach zewnętrznych. Najlepiej sprawdzi się rura HDPE (PEHD).

Rurę z kablem elektrycznym układa się płytko pod ziemią – około 30 cm od powierzchni. Względy są proste – mróz nie stanowi zagrożenia, ale na wszelki wypadek trzeba zadbać, aby łączności nie zostały przypadkowo uszkodzone. Wskazówka jest prosta: zagłębiamy się głębiej niż na sztych łopaty.

Rurę z wodą zakopuje się głębiej — poniżej głębokości przemarzania. Wprowadzenie do domu na powierzchni jest możliwe tylko pod warunkiem ocieplenia odcinka rurociągu od poziomu sezonowego przemarzania do punktu wprowadzenia do budynku. Sprzęt lepiej unieść nad podłogą kesonu. Nieznacznie, ale koniecznie. Na wypadek podtopienia.

Wszystkie urządzenia elektryczne w kesonie muszą być uziemione. Dobrze byłoby wprowadzić do obwodu elektrycznego RCD. Bezpieczeństwo nigdy nie jest zbędne. Raczej może go zabraknąć.

Rura osłonowa studni przechodzi do kesonu przez mufę, która jest nieco większa średnicą. Na przykład, biorąc pod uwagę nowoczesny asortyment, dla popularnej rury osłonowej o średnicy 133 mm będzie potrzebna tuleja 146 mm.

Rura studni nie powinna być równa z dnem komory — zawsze nieco wyżej. Przewyższenie w granicach 40–50 cm. Na wypadek, gdyby wystąpiło podtopienie.

Tuleja i rura osłonowa w miejscu połączenia są uszczelniane. Na studnię zakłada się głowicę — specjalną uszczelnioną pokrywę, w której znajdują się otwory na kabel pompy głębinowej i przejście rury PE (HDPE) od pompy. Do niej również mocuje się linę nośną pompy. Pokrywa chroni szyb studni przed przedostawaniem się brudu i przypadkowych zanieczyszczeń.

Wejście do komory kesonu tradycyjnie wykonuje się w postaci włazu. Konstrukcja zależy od osobistych preferencji. W każdym razie preferowany jest wariant z dwoma włazami — po prostu ze względu na oszczędność ciepła.

Właz ze względu na wygodę montażu i eksploatacji umieszcza się nad studnią.

Wyjście na rurę studni wybija się z reguły na miejscu. Nie musi ono być dokładnie na środku. Całkowicie dopuszczalne jest przesunięcie go, uczynienie go asymetrycznym. Ale tutaj trzeba pamiętać, że wyjście studni i właz kesonu muszą być współosiowe — jest to bardzo wygodne podczas napraw i montażu sprzętu. Mówiąc prościej: właz wejściowy najlepiej zamontować bezpośrednio nad głowicą studni.

Wszystko o montażu i podłączeniu

Procedura montażu, w ogólnych zarysach, jest podobna dla wszystkich typów kesonów. Chociaż są też cechy szczególne, o których będzie mowa poniżej.

Wykop pod keson wykonuje się większy od samego kesonu o co najmniej 30 cm. Pomoże to także dokładniej go zamontować, korygując zgodność rury studni i tulei dla jej przejścia. Ponadto, umożliwi to ocieplenie ścian lub wzmocnienie, jak tego wymaga konstrukcja plastikowa.

Jak już wspomniano, rura osłonowa studni jest przycinana z uwzględnieniem przyszłej wysokości podłogi komory. Dno wykopu przykrywa się poduszką piaskową o grubości 20–30 cm. Zasypka piaskowa jest zalewana wodą w celu zagęszczenia. Na poduszce wylewa się płytę betonową zbrojoną siatką stalową.

Można na niej wcześniej umieścić śruby kotwiące do zamocowania kesonu. Ale tutaj istnieje duże ryzyko pomyłki. Dlatego o wiele wygodniej jest najpierw ustawić keson na miejscu, a potem wywiercić w płycie otwory na łączniki.

Obecnie istnieje wiele opcji elementów złącznych rozszerzających i klinujących w otworach, więc nie ma szczególnych problemów z doborem odpowiedniego.

Na zdjęciu pokazano, jak nie należy postępować – maty termoizolacyjne nasiąkają wodą i bardzo szybko przestają działać.

Teraz zatrzymajmy się nieco na cechach różnych schematów konstrukcyjnych.

Montaż kesonu z kręgów betonowych

Technologia szczególnie nie różni się od montażu pierścieni studni. Tyle że na znacznie mniejszą głębokość. Pierścienie są ze sobą łączone stalowymi płytami – na wypadek przesunięć gruntu.

Spoiny między pierścieniami wypełnia się zaprawą cementową i żelazuje – pokrywa się czystą zaprawą cementową bez dodatku piasku ani innych wypełniaczy.

Beton i tak przepuszcza wodę, choć niezbyt intensywnie. Dlatego z wyprzedzeniem trzeba zadbać o hydroizolację ścian kesonu. Często do tych celów stosuje się papę bitumiczną lub folie polimerowe, przyklejane za pomocą masy bitumicznej. Sposób ten ma prawo bytu, ale lepiej zastosować materiały zbrojone, takie jak szklanoizol lub hydroizol. Albo im podobne.

Beton dość dobrze opiera się zimnu i przemarzaniu, ale jego standardowe właściwości są niewystarczające. Wymagane jest dodatkowe ocieplenie. Należy przy tym pamiętać, że zastosowany materiał izolacyjny nie powinien wchłaniać wody – w przeciwnym razie będzie bezużyteczny. I musi opierać się naciskowi gruntu – z czasem miękkie izolacje mogą zostać ściśnięte przez grunt do grubości kartki papieru.

Dlatego preferowane są najgęstsze i najbardziej wytrzymałe rodzaje, często różne odmiany płyt izolacyjnych. Można polecić piankę szklaną – ale to bardzo droga opcja. Bardziej budżetowym materiałem izolacyjnym będzie ekstrudowany polistyren (styropian). Albo, jak się go w skrócie nazywa, XPS.

Najtańszym materiałem izolacyjnym będzie prawdopodobnie styropian. Łatwo się z nim pracuje, a jego podwyższona palność nie odgrywa roli w przypadku umieszczenia w ziemi. Jednak gorzej znosi ściskanie i nie jest zbyt trwały – po kilku latach trzeba go będzie wymienić.

Ocieplenie obejmuje nie tylko ściany, ale także strop. Jest to jednak znacznie prostsze niż ocieplenie ściany. Należy pamiętać, że izolacja nie może wystawać poza obwód kesonu – w przeciwnym razie podczas osiadania zostanie po prostu oderwana – konstrukcja jest dość ciężka.

Kolejna interesująca kwestia. Często spotyka się zalecenia, aby w betonowych kesonach nie wykonywać dna. Oznacza to montowanie pierścieni bezpośrednio na poduszce piaskowej i drenażu żwirowym. Motywacja jest prosta: w przypadku wystąpienia kondensatu będzie on odprowadzany do gruntu.

Lub drugi wariant tego rozwiązania: nie wypełniać zaprawą cementową szczeliny między dolnym pierścieniem a betonową podstawą. Przyczyna ta sama – umożliwić odprowadzenie ewentualnego kondensatu.

Ocieplenie betonowego kesonu – niełatwe zadanie, do rozwiązania którego można zastosować zasadę skorupy

Takich rozwiązań trudno polecić do powtórzenia, choćby dlatego, że ten schemat będzie działać tylko na wysokim, suchym terenie. W pozostałych przypadkach zagłębienie na dwa metry poniżej powierzchni ziemi zrobi swoje – keson będzie zalewany co najmniej raz w roku. W związku z tym nie będzie spełniał swojej roli.

Problem kondensatu rozwiązuje odpowiednie ocieplenie. W ostateczności można po prostu wprowadzić do konstrukcji wentylację – tak jak w piwnicy.

Brak betonowej podstawy pod pierścieniami jest całkowicie niedopuszczalny ze względu na małą powierzchnię podparcia. Innymi słowy, istnieje ryzyko dużego osiadania, co z kolei grozi deformacją rur wlotowych. Zasada podejścia jest prosta: wszystko powinno służyć długo i niezawodnie. Im mniej późniejszych poprawek i ingerencji, tym lepiej.

Przejścia rur przez ściany izoluje się dokładnie tak samo, jak wejścia przez fundament domu – zaprawą cementową i masą bitumiczną od strony zewnętrznej.

Studnia jest zabezpieczana specjalną głowicą, w której przewidziano wszystko, co niezbędne

Montaż kesonu metalowego

Montaż kesonu metalowego wymaga koniecznie odlewanej płyty fundamentowej i zamocowania za pomocą kotew. Przed montażem zewnętrzna strona kesonu jest oklejana izolacją przeciwwilgociową. Wewnątrz jest gruntowane. Jest to obowiązkowe nawet dla stali nierdzewnej. Konieczne jest ocieplenie. Sposób prowadzenia instalacji nieco się różni.

Rura osłonowa studni jest po prostu przepuszczana do szczelnie przyspawanej do dna tulei. Dla pozostałych wprowadzeń w ścianach przyspawane są tuleje. W nie po prostu wkręca się potrzebne złączki, wyprowadzając w ten sposób magistrale wodne (na ogólne zaopatrzenie w wodę, do podlewania ogrodu, na basen i tak dalej) i prowadząc kabel zasilający do pompy elektrycznej.

Zazwyczaj wszystko odbywa się w następującej kolejności:

• Kopie się wykop pod keson.
• Wykonuje się fundament – poduszkę piaskową i płytę betonową fundamentu.
• Przycina się na wymiar rurę osłonową studni.
• Nad wykopem na belkach lub ceownikach ustawia się keson i dokładnie go ustawia, aż do zrównania rury studni z tuleją.
• Ostatecznie ustawia się keson na wyznaczonym miejscu.
• Kopie się pomocnicze rowy do doprowadzenia wody do domu i inne.
• Podłącza się wszystkie media.
• Zawiesza się izolację termiczną i hydroizolację.
• Keson przykrywa się ziemią – zakopuje się.

W tym schemacie mogą być uzupełnienia i przestawienia, w zależności od warunków działki i zadań. Jednak kopanie rowów pod doprowadzenie do kesonu lepiej wykonać po jego zamontowaniu – po prostu przeskakiwanie w tym momencie przez dodatkowe rowy i doły nie jest zbyt wygodne.

Montaż kesonu plastikowego

Ogólnie proces jest bardzo podobny do manipulacji wariantem metalowym. Różnica polega na tym, że przy uszczelnianiu połączenia rury osłonowej z tuleją wymagane jest nie spawanie, a klej do PCV.

A przepust rur przez ściany wykonuje się nie przez tuleje gwintowane, a przez specjalne złączki, które następnie zamyka się uszczelniającymi pokrywami.

Ważna cecha – nie wymaga się hydroizolacji i izolacji termicznej, ale konieczna jest obowiązkowa ochrona przed ściskaniem przez grunt. Robi się to prosto. Odstęp między ścianami wykopu a kesonem wypełnia się masą betonową. Nie potrzeba wysokiej wytrzymałości składu. Wystarczy zaprawa w proporcji 5:1, co oznacza: 5 części wypełniacza i 1 część cementu. Jako wypełniacz mieszanka piasku z tłuczniem.

Środek konieczny, nawet jeśli na obudowie polimerowej są żebra usztywniające. Jednak wszystkie te trudności nie są aż tak duże w porównaniu z poprzednimi wariantami. Ponadto taka betonowa skorupa czyni całą konstrukcję mocniejszą i bardziej odporną na wyciskanie. To wpływa na ogólny okres użytkowania.

Bardziej szczegółowo w galeriach zdjęć:

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Zasady montażu kesonu i rozmieszczenia w nim wyposażenia nieco się różnią. Wszystko zależy od typu konstrukcji, ale ogólnie rzecz biorąc, powtarza się: ważna jest sama zasada.

Keson to element niezbędny do prawidłowego wyposażenia studni. Bardzo ważne jest, aby wybrać odpowiednie urządzenie, ponieważ od tego będzie zależeć działanie całego systemu. Nie da się jednoznacznie określić najlepszego kesonu. To musi zdecydować jego przyszły właściciel. Przy wyborze należy uwzględnić charakterystykę terenu, studni oraz własne możliwości finansowe.

Zasady i niuanse montażu kesonu dla studni nie są aż tak liczne. Nawet jeśli inwestor nie jest pewny swoich sił i nie będzie samodzielnie rozwiązywał problemu, znajomość podstaw pozwoli mu kontrolować prace wykonywane na działce przez wykonawcę. W końcu od jakości ich wykonania zależy komfort mieszkania w przyszłości.

Czy zastanawia się Pan/Pani poważnie nad montażem kesonu? A może już samodzielnie przeprowadzał(a) Pan/Pani podobne prace lub dysponuje Pan/Pani cenną wiedzą, którą chciałby(aby) się podzielić z odwiedzającymi naszą stronę? Proszę podzielić się doświadczeniem i zostawić komentarz na dole artykułu.