Autonomní zásobování vodou v místě vzdáleném od městské infrastruktury není luxus, ale vážná nutnost. Není to ono? Nejčastěji se jako zdroj vody používá studna, která vyžaduje speciální úpravu – keson, který je povinen chránit hlavu před nepříznivými vlivy a vandaly.
Pro ty, kteří si chtějí zařídit keson pro studnu vlastníma rukama, vám řekneme, jak to nejlépe vyrobit a kde jej nainstalovat. S ohledem na naše doporučení bude každý domácí mistr schopen vybavit ústí vodního zdroje. Zde zjistíte, jaké materiály a nástroje k tomu budete potřebovat.
Podrobně zvážíme čtyři možnosti výstavby konstrukcí, analyzujeme nuance jejich instalace. A videa obsažená v materiálu jasně demonstrují proces instalace různých typů kesonu.
Co je to vrtný keson a proč je potřeba?
Keson je nádoba, která je spolehlivě chráněna před pronikáním vody. Zpočátku sloužily výhradně pro práci pod vodou, později se pro ně našly další oblasti použití.
Zejména na zhlaví studny se začaly instalovat hermetické komory. Standardní keson má velmi jednoduchý design. Jedná se o nádobu, která se uzavírá poklopem nahoře.
Keson pro studnu je uzavřená nádoba, která chrání hlavu před účinky nízkých teplot a pronikání podzemní vody
Jeho prostřednictvím člověk sestupuje do komory, aby provedl údržbářské a opravárenské práce. Ve spodní části zařízení je vstup plášťové trubky, v bočních stěnách jsou vstupy pro kabelové a vodovodní potrubí.
Víko a v některých případech stěny kesonu jsou izolované. Nejčastěji se pro tento účel používá pěna nebo pěnový polymer. Komora klasické konstrukce je vyrobena ve tvaru válce o výšce asi 2 ma průměru nejméně 1 m.
Tyto rozměry nebyly zvoleny náhodou. Výška kontejneru je způsobena potřebou chránit zařízení v něm instalované před účinky nízkých teplot. Spojovací část přívodu vody a hlavice studny by měly být umístěny pod úrovní mrazu půdy.
Nejčastěji se jedná o hloubku řádově 1-2 m. Právě tato hodnota určuje hloubku dna komory a podle toho i její výšku.
Průměr nádoby také nebyl zvolen náhodou. Mělo by stačit nainstalovat potřebné vybavení a umístit dovnitř osobu, která sestoupí, aby provedla údržbu nebo opravu studny.
Při výběru kesonu musíte pochopit, že příliš malý design bude nepohodlný a příliš velký bude zbytečně drahý. Koneckonců, utěsněné komory jsou docela drahé zařízení.
Velikost kesonu musí přesně odpovídat množství vybavení, které v něm bude umístěno. Kromě toho by v něm měla být volně umístěna osoba, která sestoupila, aby provedla servis nástrojů.
Utěsněný kontejner zakopaný v zemi plní dvě hlavní funkce:
- Ochrana zařízení před nízkými teplotami. V zimě je voda přiváděná ze studny vystavena negativním teplotám. V takových podmínkách může zamrznout a zkazit se, nebo dokonce přerušit potrubí.
- Ochrana spodní vody. Keson zabraňuje vnikání půdní vody do zhlaví studny, což prodlužuje životnost zařízení.
Kromě toho je keson vhodným místem pro umístění veškerého vybavení potřebného pro provoz studny.
Bývá zde instalována čerpací stanice, různé systémy čištění vody, adaptér do vrtu, uzavírací armatury s elektrickým nebo pneumatickým pohonem, potrubí a automatika, která řídí autonomní zásobování vodou.
Komora odolná proti vlhkosti spolehlivě chrání všechna tato zařízení před neoprávněným přístupem, před poškozením hlodavci a hmyzem.
Komory vyrobené z materiálů s vysokým přenosem tepla musí být dodatečně izolovány. Pro tyto účely jsou vhodné pouze nehygroskopické typy ohřívačů.
Odrůdy používané v praxi
Pro výrobu kesonu lze použít jakýkoli materiál, který zajišťuje dobré utěsnění a dostatečnou tepelnou izolaci vnitřní komory.
Plastové komory jsou absolutně hermetické, lehké a snadno se instalují. Mohou mít různé velikosti a tvary. Bohužel je téměř nemožné je vyrobit sami.
Praxe ukazuje, že keson je nejčastěji instalován na hlavu z:
- Plasty. Praktické řešení s vynikajícím těsněním a nízkou hmotností, které výrazně usnadňuje instalaci a přepravu. Nedostatečná tuhost konstrukce a její sklon k plavání je kompenzován litím betonu podél obrysu komory instalované na místě.
- Metal nejčastěji ocel. Dostatečně odolná a velmi odolná varianta. Kvalitně zpracovaná kovová komora je vzduchotěsná, neplave a nedeformuje se. Aby se zabránilo poškození korozí, je nutná kvalitní hydroizolace.
- Beton. Velmi pevná a odolná konstrukce. Velká hmotnost zabraňuje plavení kontejneru a výrazně komplikuje jeho přepravu a instalaci. Beton je hygroskopický, proto je nutná kvalitní hydroizolace komory, jinak dovnitř pronikne vlhkost.
- Cihlový. Robustní, ekonomické a odolné. Má dobré tepelně izolační vlastnosti, což vám umožňuje neuchýlit se k dodatečné izolaci. Montáž zděné komory je poměrně složitá, zvládne ji pouze člověk se zednickými dovednostmi.
- Polymerní písek. Relativně levná, utěsněná, pevná, lehká a velmi odolná konstrukce. Snadno se instaluje: je sestaven z prvků spojených zámky systému “drážka-trn”.
Všechny tyto možnosti mají svá pro/proti. Pro výběr nejlepšího návrhu je třeba zvážit, co je pro vás osobně důležitější, například vysoká cena nebo rychlost výstavby, dlouhodobý provoz nebo rychlost výstavby atd.
Pro ty, kteří chtějí porovnat praktičnost a technické vlastnosti plastového a kovového kesonu, doporučujeme, abyste se seznámili s klady a zápory obou odrůd.
Jak si vyrobit keson sami?
V případě potřeby může domácí mistr vyrobit jakýkoli typ kesonu. Je důležité určit materiál, ze kterého bude kontejner vyroben, a jeho rozměry. Zvažte několik možností, které lze snadno implementovat.
Možnost #1 – monolitická betonová konstrukce
Pro monolitický betonový keson bude optimální čtyřúhelníkový tvar. To značně usnadní proces montáže bednění. Pro začátek si určíme velikost jámy, kterou musíme pod konstrukcí vykopat.
Délka základny se obvykle rovná šířce a vypočítá se následovně. K vnitřní velikosti kesonu připočteme tloušťku dvou stěn rovných 10 cm a dvou sinusů po 15 cm, do kterých následně zeminu zasypeme.
Po rozhodnutí o šířce a délce jámy vypočítáme její hloubku. Mělo by to být o 0,3-0,4 m více, než je výška stěny komory. Tak bude možné vybavit drenážní vrstvu na dně jámy.
Tato technologie je zvolena v případě, kdy se neplánuje betonování základny konstrukce. Pokud je požadováno betonové dno, bere se v úvahu jeho výška. Kromě toho je hloubka jámy vypočítána tak, aby povrch krytu konstrukce byl v jedné rovině s úrovní půdy.
Pro určení typu budoucí stavby provádíme hydrogeologické posouzení dna jámy. Optimální je to udělat na jaře, kdy spodní voda vystoupá do maximální výšky.
Pokud je dno suché, vystačíte si s drenážní vrstvou. Pokud je dno jámy mokré, má smysl vybavit zcela utěsněné dno konstrukce. V opačném případě může podzemní voda zaplavit keson.
Výroba jakéhokoli kesonu začíná kopáním základové jámy. Pokud se kryt nenachází ve středu konstrukce, bude snazší umístit zařízení do komory a pro člověka bude pohodlnější v něm pracovat.
Při označování budoucí jámy věnujte pozornost skutečnosti, že je lepší umístit komoru asymetricky vzhledem k pažnicové trubce. Takže uvnitř nádrže bude více volného prostoru pro osobu, která do ní sestoupila, aby mohla pracovat.
Navíc v tomto případě může být zařízení uspořádáno s velkým pohodlím. Po rozhodnutí o velikosti a umístění jámy přistoupíme k zemním pracím.
V průběhu jejich realizace můžete okamžitě vykopat příkop pod vodovodní potrubí do domu. Poté, co je jáma připravena, přistoupíme k uspořádání drenáže.
Bude se skládat ze dvou vrstev:
- Pískový polštářek asi 10 cm vysoký, vysypeme písek a opatrně udusáme.
- Drcený kámen vysoký cca 15 cm.
Takové odvodnění nedovolí, aby voda, která spadla do kesonu, zůstala uvnitř. Rychle se zaboří do země. Dále přistoupíme k uspořádání bednění. K dispozici jsou dvě možnosti montáže.
První zahrnuje použití stěn jámy jako vnějších stěn bednění. Boky jámy zakryjeme hustým polyethylenem, aby voda z betonu nešla do země. Poté přistoupíme k uspořádání rámu z výztuže.
Takto vypadá návrh, ve kterém je stěna jámy použita jako jedna část bednění. Musí být pokryta silnou fólií a ujistěte se, že se výztuž nedotýká povlaku
Pro to si můžete vzít ocelovou omítkovou síť s velkými oky nebo ji svázat sami s krokem 30 cm. Upevníme výztuž tak, aby byla uvnitř budoucí betonové vrstvy, po které nainstalujeme druhou stěnu bednění.
Za to si můžete vzít desky nebo dřevo-polymerové desky. Druhá možnost pro uspořádání bednění zahrnuje použití štítů sražených z desek.
Instalují se do jámy tak, že tvoří dvojité stěny. Mezi nimi je namontována výztuž a konstrukce je připravena k zalití. Tato metoda bude vyžadovat použití více desek, ale umožňuje uspořádat drenážní dutiny, což je v první možnosti nemožné.
Při vysokém výskytu spodní vody jsou nutné odvodňovací dutiny, jinak dojde k zatopení kesonu.
Začneme lití betonu. Ruční míchání roztoku je velmi pracný proces. Mnohem jednodušší je pronajmout si míchačku na beton nebo si ji vyrobit sami z kovového sudu vhodné velikosti.
Při výrobě bednění jakéhokoli typu nezapomeňte do něj namontovat kanystry pro vstupy silových kabelů a potrubí, vykopeme příkop, pod kterým vykopeme předem
Chcete-li dodávat roztok do bednění, musíte vyrobit speciální vanu a svisle řezaná použitá svodová trubka je také docela vhodná. Beton se nalévá v malých vrstvách, z nichž každá musí být pečlivě zhutněna.
Pro hutnění potřebujeme elektrický vibrátor. Jedná se o speciální nástroj, který je poměrně drahý. Pokud je to možné, bylo by dobré si ho pronajmout. Pokud ne, budete muset použít jiný způsob těsnění – bajonet.
Pro jeho implementaci musíte nejprve vyrobit speciální zařízení. Vezmeme tenkou trubku, špendlík nebo kus výztuže a přivaříme k ní madla.
Výsledný nástroj je ostře ponořen do čerstvě nalitého betonu. Poté jej začneme odstraňovat, děláme to pomalu a třepeme zařízením ze strany na stranu. V procesu bajonetování stoupá vzduch a voda na povrch a beton se stává hustším.
Poté, co je celá struktura naplněna, musíte ji řádně vysušit. Prvních 3-5 dní beton ještě neztuhl a potřebuje udržovat vlhkost.
Faktem je, že v procesu tuhnutí v jeho horních vrstvách pokračuje aktivní odpařování vody. Při nedostatku vlhkosti začnou horní vrstvy betonové konstrukce praskat, což vede ke snížení pevnosti celé komory.
Proto se beton po nalití pravidelně stříká vodou nebo v případě horka přikrývá vlhkým hadříkem. Po týdnu lze bednění odstranit.
Beton však získá plnou pevnost až po 28 dnech. Tehdy můžete začít dokončovat práce. Nejjednodušší způsob je nainstalovat podlahovou desku vybavenou poklopem vyrobeným v továrně.
Jako horní strop komory lze použít betonovou desku nebo zhotovit vodorovné bednění a zalít konstrukci požadovaného tvaru. V tomto případě nezapomeňte nechat poklop pod krytem
Další možností je vyplnění stropu provedením předběžného horizontálního bednění. Veškeré práce na montáži bednění a lití betonové malty se provádějí podobně jako již provedené. Po úplném zaschnutí konstrukce nezapomeňte provést hydroizolační práce.
Proces lití betonového kesonu krok za krokem představí následující výběr fotografií:
Krok 1: Do jámy připravené k nalití spodního patra kesonu položíme geotextilii a nainstalujeme výztužnou klec
Krok 3: Nalijte maltu do bednění postaveného pro spodní díl, vyrovnejte horní hranu a počkejte alespoň 14 dní, než se monolit „chytne“
Krok 4: Stejným způsobem vyplňte požadovaný počet vrstev. Nezapomeňte ponechat ve zdi otvor pro vstup potrubí
Krok 6: Do bednění připraveného pro lití stropu položíme polyetylen a nainstalujeme výztužnou síť
Krok 8: Uspořádáme bednění pro nalévání hrdla kesonu, vyztužíme jej kovovým rohem, po vytvrzení namontujeme poklop
Na pozemcích, v jejichž blízkosti není průchod centrálního zásobování vodou, je vyvrtána studna pro vybavení autonomního zásobování vodou. Pro jeho bezproblémový chod je nutné vybudovat další zázemí.
Jedním z těchto zařízení je keson pro kutily pro studnu, který vytváří optimální provozní podmínky pro zařízení v kteroukoli roční dobu.
Co je keson a je to nutné
Zařízení instalované v kesonu
Keson je hermeticky izolovaný kontejner instalovaný na studni. Uvnitř je zařízení pro zásobování vodou. Shora je keson uzavřen vyhřívaným krytem. Tato konstrukce chrání zařízení před zamrznutím v zimě, neumožňuje vnikání vlhkosti a nečistot.
Pokud mluvíme o jeho nutnosti, můžeme uvažovat o jednom příkladu. Řekněme, že studna se nachází v blízkosti domu a veškeré vybavení lze instalovat uvnitř. Pro zásobování domu vodou budete muset kromě čerpadla nainstalovat expanzní nádrž, filtry, automatizaci atd.
Za prvé, zabere veškerý volný prostor, který lze využít pro jiné účely. Za druhé, provoz čerpadla a automatizace vytváří v interiéru nepříjemný hluk.
Výrobní funkce
Kolem studny můžete postavit nádobu z různých materiálů. Používá se vše, co je po ruce: cihly, škvárové tvárnice, betonové, plastové a kovové nádoby. Hlavním požadavkem na keson je těsnost a izolace. Na formulář nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky. Může být kulatý, čtvercový nebo dokonce obdélníkový.
Dříve se nádoby svařovaly ze 4mm kovu až do výšky dvou metrů a průměru kolem jednoho metru. Ale vysoká cena a koroze materiálu snížily popularitu kovových konstrukcí a byly nahrazeny plastovými nádržemi.
Volba velikosti závisí na zařízení instalovaném uvnitř, přičemž je třeba vzít v úvahu, že se do kesonu vejde osoba, která jej bude opravovat. Obvykle se používají standardní velikosti: 1x1m nebo 1.5×1.5m.
Vezměte prosím na vědomí: použití železobetonových prstenců pro stavbu je nežádoucí. Během sedání půdy se kroužky pohybují vlastní vahou a těsnění švů je porušeno. Do nádoby může prosakovat vlhkost a dokonce i splašky z kanalizace, které se dostanou dovnitř studny.
Uspořádání jámy
Stavba začíná kopáním jámy kolem studny. V závislosti na typu kesonu během ražby se dodržují následující pravidla:
Vyhloubená jáma s pažnicí
-
- Je vykopána jáma pro kovovou nebo plastovou nádrž, přičemž se bere v úvahu mezera 300 mm mezi jejich stěnami po instalaci. Hloubka se vypočítá s ohledem na objemový polštář na dně jámy. Po montáži nádrže by její hrdlo mělo zůstat 150 mm nad zemí.
- Pod monolitickou betonovou konstrukcí je vykopána šířka jámy s přihlédnutím k tloušťce budoucích stěn. Například pro keson o rozměrech 1.5×1.5 m je potřeba jáma o rozměrech 1.8×1.8 m. Hloubka se počítá tak, aby vrchní kryt z betonu byl v rovině se zemí.
- V jámě by měl být plášť studny umístěn mimo střed pro snadnou instalaci zařízení.
- Na stěnách jámy je upevněna hydroizolace ze střešní lepenky nebo PET fólie. Dno jámy je pokryto sutí, aby byl vytvořen polštář o tloušťce 150 mm.
Vezměte prosím na vědomí: v monolitické železobetonové konstrukci se vlhkost, která se náhodně dostane dovnitř kesonu, dostane do země skrz podlahu se sutí.
- Ze základové jámy do budovy je pod úrovní mrazu zeminy vykopán výkop pro položení elektrického kabelu a vodovodního potrubí. U železobetonové konstrukce je mezi jámou a příkopem ponechána hliněná propojka. Nahradí bednění pro betonování stěn.
Výstavba železobetonových konstrukcí
Pokud bylo rozhodnuto vyrobit keson z monolitického betonu, je nutné přesně znát hloubku podzemní vody. Musí být hlubší než 3 metry, jinak se nádoba pravidelně zaplavuje.
Ve vykopané jámě požadované velikosti začnou stavět zdi:
Výstavba železobetonových stěn
- Z výztuže o tloušťce 8 mm ve vzdálenosti 70 mm od stěn jámy se plete pletivo s krokem 300 mm. Výška pletiva by měla odpovídat výšce železobetonových stěn. Pokud se plánuje postupné lití betonu, pak se výztuž plete postupně.
- Ve vzdálenosti 80 mm od rastru se instaluje bednění z desek nebo jakéhokoli plošného materiálu.
- Bednění se vylije betonem, každá vrstva se ručně zavibruje a nechá se týden tvrdnout. Poté se bednění demontuje a stěny se nechají schnout alespoň měsíc.
- Víko je vyrobeno z desek a tyčí. Srazí se z nich dřevěný štít a nahoře se přikryje keson. Na štítu je z výztuhy upletena síťovina o rozteči 150×150 mm. Na výstupním bodě ventilace je instalována manžeta a poblíž budoucího poklopu je vytvořen plot. Kolem štítu prken se srazí bednění a zalije betonem.
- Po 4 týdnech sušení je víko pokryto zeminou. Poslouží jako dobrý ohřívač. Poklop může být vyroben z kovu nebo dřeva.
- Vnitřní železobetonové stěny jsou hydroizolovány bitumenem a je lepší je izolovat pěnovým polystyrenem.
- V hotové konstrukci můžete namontovat zařízení. Otvory pro trubky ve stěnách jsou vyraženy perforátorem. Po položení potrubí se spoje utěsní montážní pěnou.
Mohl by vás zajímat článek o tom, jak vyrobit keson do sklepa.
Přečtěte si o instalaci plastového kesonu pro studny zde.
Kovová a plastová nádoba
Zařízení plastového a kovového kesonu je téměř stejné. Představují zapečetěnou nádobu se dnem a hrdlem. Plastové nádrže se kupují pouze v obchodě a kovové nádrže lze svařovat nezávisle na jakémkoli tvaru z ocelového plechu.
Aby nádoba nezamrzla, lze keson izolovat pěnovým polystyrenem. Krk vyčnívající na povrch země s poklopem je také izolován.
Instalace kovové nádoby se provádí v následujícím pořadí:
- na dně nádrže je vyříznut otvor pro plášťovou trubku blíže ke stěně. V boční stěně je vytvořen otvor pro potrubí a elektrický kabel;
- vnější stěny jsou ošetřeny bitumenem a uvnitř – antikorozní sloučeninou. Taková ochrana ochrání kov před rychlou korozí;
- nádrž je instalována nad jámou a pod ní jsou umístěny nosníky nebo trubky. Postupným odstraňováním propojek se nádoba spouští do jámy tak, aby trubka pláště vstoupila do otvoru vyříznutého na dně;
- plášťová trubka je přivařena k otvoru ve dně nádrže a vyčnívající část je odříznuta bruskou;
- po instalaci a připojení zařízení jsou vstupní místa potrubí utěsněna pěnou. Alternativně lze napojení potrubí provést přechodkami z HDPE (jedná se o speciální plastové spoje různých velikostí). Nádoba je pokryta zeminou a na povrchu zůstává hrdlo.
Plastová nádrž je instalována stejným způsobem. Liší se pouze způsob spojování otvorů ve stěnách s trubkami. Jsou spojeny utěsněnými hlavami. Vodotěsnost nádoby se neprovádí, protože plast nekoroduje.
Venku může být keson izolován skelnou vatou. Pro zpevnění plastových stěn není nádrž pokryta půdou, ale suchou směsí písku a cementu (5: 1).
Keson instalovaný v souladu se všemi technologiemi zajistí nepřetržitou dodávku vody a ušetří čerpací zařízení před živelnými pohromami.
