Кессон в строительстве — это герметичная подземная камера, предназначенная для защиты конструктивных элементов здания, инженерных систем или оборудования от воздействия воды и давления грунта. Чаще всего кессоны используются в местах, где необходимо обеспечить сухое пространство ниже уровня грунтовых вод: при устройстве колодцев, водопроводных узлов, насосных станций, элементов фундамента или строительных работ на большой глубине.

Кессон может быть изготовлен из различных материалов, в том числе железобетона, стали, пластика или композитов, и всегда предполагает полную изоляцию от воды. В зависимости от назначения он может выполнять функцию защиты, обслуживания или технологической камеры. На территории Казахстана кессоны востребованы как в индивидуальном строительстве (при бурении скважин), так и в инженерной инфраструктуре городов и промышленных объектов.

Основные функции и назначение кессона

Главная задача кессона — обеспечить защиту подземного пространства от проникновения влаги и давления грунта. В зависимости от типа объекта и условий эксплуатации кессон может выполнять следующие функции:

  • создание сухой и герметичной среды ниже уровня грунтовых вод;

  • защита насосного или запорного оборудования в скважинах и колодцах;

  • обеспечение доступа к инженерным системам (трубопроводы, кабели, датчики);

  • изоляция от внешнего давления (в том числе гидростатического);

  • защита от промерзания в зимний период;

  • технологическое помещение для проведения работ под водой или в насыщенном влагой грунте.

Кессоны обеспечивают безопасность как оборудования, так и обслуживающего персонала. В некоторых случаях они выполняют роль постоянной строительной конструкции, в других — используются временно, на период выполнения монтажных или ремонтных работ.

Области применения

Применение кессонов в строительстве весьма разнообразно:

  1. Скважины и водозаборные узлы
    В частном и фермерском хозяйстве кессон используется как защитная камера над устьем скважины. Он защищает оголовок, насос, трубы и элементы автоматики от подтопления и промерзания. Такая система особенно актуальна в северных и центральных регионах Казахстана.

  2. Инженерные колодцы и узлы коммуникаций
    Кессоны обеспечивают доступ к подземным трубопроводам, электросетям, вентиляционным системам, особенно в условиях высокого уровня грунтовых вод.

  3. Фундаментные работы
    При строительстве зданий или мостов на заболоченных, подвижных или прибрежных территориях кессон используется как временная герметичная камера для устройства опор или заглублённого фундамента.

  4. Гидротехнические сооружения
    В строительстве дамб, плотин, мостов, портов кессоны применяются для защиты участков под водой, где необходимо производить работы в сухих условиях.

  5. Промышленное строительство и транспортные тоннели
    Кессонная технология позволяет вести строительство под землёй или вблизи водных объектов, сохраняя герметичность и безопасность.

Виды кессонов по конструкции и материалам

Кессоны различаются по своей конструкции, типу установки и материалам, используемым при изготовлении. Наиболее распространённые типы:

По типу конструкции

  • Монолитные — устанавливаются как единое изделие, чаще всего из металла или пластика. Используются при устройстве скважин и колодцев.

  • Сборные — состоят из отдельных элементов, собираемых на месте. Чаще применяются в промышленных и инфраструктурных проектах.

  • Погружаемые — опускаются в грунт под собственным весом или методом вибрации. Используются при бурении или устройстве опор.

  • Пневматические — создают избыточное давление внутри камеры, вытесняющее воду. Это специализированная технология для глубинных работ.

По материалу изготовления

  • Металлические (стальные)
    Обладают высокой прочностью, устойчивостью к механическим нагрузкам, но подвержены коррозии. Требуют качественной антикоррозионной обработки, особенно в агрессивных или сульфатных грунтах.

  • Пластиковые (ПНД, ПП)
    Лёгкие, герметичные и устойчивые к влаге. Подходят для частных скважин, легко монтируются, не подвержены ржавлению, но менее устойчивы к внешнему давлению.

  • Железобетонные
    Применяются в капитальном строительстве. Имеют большую массу и высокую несущую способность, используются в инженерных колодцах, опорах и канализационных системах.

  • Композитные
    Совмещают преимущества пластика и армирующих материалов. Обладают прочностью, лёгкостью и стойкостью к химии.

Устройство кессона для скважины

Наиболее популярный тип кессона в частном строительстве — скважинный кессон. Он устанавливается над устьем скважины и выполняет следующие функции:

  • изолирует обсадную трубу и оголовок от попадания грунтовых и паводковых вод;

  • сохраняет положительную температуру в зоне подключения насосного оборудования;

  • предотвращает промерзание труб и электропроводки;

  • защищает от механических повреждений и несанкционированного доступа.

Конструкция включает:

  • корпус кессона с горловиной и крышкой;

  • лестницу (при глубине более 1,5 м);

  • вводы труб и кабелей через герметичные сальники;

  • вентиляционные отверстия (при необходимости);

  • утепление стен (в северных регионах).

Глубина заложения обычно превышает уровень промерзания грунта (в Казахстане — до 1,8–2,5 м в зависимости от региона).

Технология монтажа

Установка кессона требует соблюдения ряда правил:

  1. Определяется глубина установки с учётом уровня промерзания и грунтовых вод.

  2. Выкапывается котлован по размерам камеры с запасом для песчаной подушки.

  3. На дно укладывается щебеночно-песчаная подготовка или бетонное основание.

  4. Кессон устанавливается строго вертикально, крепится анкерами или бетонной заливкой (для защиты от всплытия).

  5. Выполняется ввод коммуникаций и герметизация проходов.

  6. Проводится теплоизоляция (если необходимо).

  7. Котлован засыпается с послойным уплотнением.

Особое внимание уделяется герметичности всех соединений, устойчивости к всплытию (в насыщенных водоносных грунтах), а также доступности для технического обслуживания.

Особенности применения в Казахстане

В зависимости от региона страны устройство кессонов имеет свои нюансы:

  • В северных регионах (Костанайская, Акмолинская области) обязательна теплоизоляция и установка кессонов ниже уровня промерзания.

  • В южных областях (Туркестан, Жамбыл) важно обеспечить защиту от грунтовых вод и попадания поверхностной влаги в паводковый период.

  • В прикаспийской низменности и близ водоёмов распространены слабые и влажные грунты, требующие прочных железобетонных или герметичных пластиковых конструкций.

  • В горных регионах (Алматинская, ВКО) важно учитывать возможность подвижек грунта и необходимость дополнительного армирования.

Кроме того, на больших участках с несколькими скважинами или колодцами кессоны могут использоваться как обслуживающие камеры, объединённые инженерной сетью.

Заключение

Кессон — это важный элемент инженерной инфраструктуры, обеспечивающий защиту подземных систем от влаги, давления грунта и температурных воздействий. Он незаменим при устройстве скважин, водопроводных узлов, колодцев, опор и других подземных объектов, где требуется долговечность, герметичность и безопасность.

Правильный выбор материала, глубины установки и технологии монтажа обеспечивает эффективную и долгосрочную работу кессона в самых разных условиях. В климатических и геологических реалиях Казахстана, где подземные воды, промерзание и сезонные колебания уровня влаги — частое явление, кессоны становятся необходимым элементом современного строительства, как в частном, так и в промышленном секторе.