Колодезный журавль: особенности конструкции и расчеты, технология изготовления, монтаж и оформление

Что такое колодец-журавль

Из многообразия методов обустройства внешней части водозабора на участке, колодец-журавль, пожалуй, самый романтичный и в то же время функциональный инструмент облегченного подъема грунтовых вод. От всех других сооружений он отличается лишь механизмом подъема, который похож на журавля из-за длинного подвижного колодезного рычага. Он закреплен на зафиксированной в земле основе. К одной стороне коромысла закреплено ведро, а к другой тяжелый противовес, который позволяет поднимать емкость с водой легким движением руки. Перед тем как сделать выбор в пользу этого устройства, стоит ознакомиться с его особенностями.

Достоинства колодца-журавля

Основной плюс конструкции – легкость в использовании. Ведро с водой можно поднять практически без применения физической силы в отличие от стандартного колодезного ворота, который предполагает вращение барабана с подвешенным тяжелым ведром. За счет этого фактора значительно сокращается время добычи воды. Помимо простого практического применения колодец-журавль делает дизайн всего участка совершенно иным. Неповторимый дух старины в виде колодца-журавля естественно впишется в любой ландшафт.

Недостатки колодца с журавлем

Для тех, кому нужно достать воду из самых глубинных слоев грунта, такое устройство не подойдет. Оптимальным считается забор воды журавлем на глубине 4-5 м. При наращивании длины колодезной скважины, будет удлиняться и стрела журавля, а это влечет за собой увеличение свободной площади для хода рычага на участке, что не всегда оправдано. Также вынужденное усиление прочности из-за удлинения коромысла придаст всей конструкции громоздкий характер.

Еще одним существенным недостатком многие пользователи считают невозможность герметичности оголовка при конструкции журавля. Из-за вертикального хода шеста с ведром нет возможности сделать домик над шахтой. Необходимость такого доступа в колодец вынуждает прикрывать воду съемной крышкой или вовсе оставлять ее открытой. Часто это приводит к загрязнению жидкости мелким мусором, листьями или осадками.

Несмотря на некоторые особенности колодца-журавля, им может воспользоваться человек любого возраста и сложения из-за простоты конструкции. Привлекательность его не только в легкости добычи воды, но и в приятных эмоциях, которые вызывает колодец журавль у людей, как на этом видео.

Где расположить декоративный колодец?

Если нужно прикрыть кессон или коммуникации, вопрос о размещении декоративной постройки отпадает. А в целом, для устройства фальш-колодца подойдет любая ровная площадка, которую вам хочется украсить. Главное, чтобы постройка украшала окружающий ландшафт.

Начинайте с проекта. Нарисуйте чертеж местности, подумайте об особенностях вашего участка. Подходящую для строительства колодца площадку нужно оценить с точки зрения красоты и удобства расположения

Если постройка возводится над люком септика, перед началом строительства нужно обратить внимание на простоту дальнейшего обслуживания декоративного колодца: задуманное вами сооружение должно быстро давать доступ к коммуникациям, скрытым под ним

Устройство подъемника шадуф

Самым близким конструктивным аналогом устройства для извлечения воды из колодца типа шадуф является журавль. Основным отличием водоподъемной системы шадуф от колодезного журавля является то, что первый устанавливался не только около колодцев, но и вблизи каналов, рек или других естественных открытых водоемов.

Шадуф использовался в качестве элемента системы орошения. Он представлял собой рычаг с грузом, шарнирно закрепленным на перекладине, установленной на разнесенных между собой стойках. К рычагу-балансиру прикреплялся шест с кожаной емкостью для воды на конце, а противоположная сторона шеста утяжелялась грузом из необожженной глины.

В отличие от привычного для нас колодезного журавля, стойки водоподъемного устройства шадуф были размещены в стороне друг от друга и располагались по обеим сторонам не очень широкой канавы или пруда. Это было обусловлено тем, что шадуф являлся элементом сложной системы орошения. Он использовался для подъема воды из реки или озера и последовательного наполнения каскада небольших прудов, располагавшихся выше уровня воды естественного водоема.

Для того чтобы поднять воду на большую высоту, в Древнем Египте сооружали несколько подъемников для воды типа шадуф, располагавшихся последовательно. Их использовали для заполнения нескольких накопительных бассейнов. При работе такой системы вода из реки и ниже расположенных промежуточных бассейнов подавалась в верхний накопительный резервуар и использовалась для орошения полей.

Другие задачи из этого раздела



Задача №04E377

Высота BH параллелограмма ABCD делит его сторону AD на отрезки AH=1 и HD=63. Диагональ параллелограмма BD равна 65. Найдите площадь параллелограмма.



Задача №167EEE

В прямоугольном треугольнике один из катетов равен 7, а острый угол, прилежащий к нему, равен 45°. Найдите площадь треугольника.



Задача №479CA6

Прямая, параллельная основаниям трапеции ABCD, пересекает её боковые стороны AB и CD в точках E и F соответственно. Найдите длину отрезка EF, если AD=25, BC=15, CF_DF=3:2.



Задача №87FC25

Точки M и N являются серединами сторон AB и BC треугольника ABC, сторона AB равна 48, сторона BC равна 57, сторона AC равна 72. Найдите MN.



Задача №FB70A6

Из вершины прямого угла C треугольника ABC проведена высота CP. Радиус окружности, вписанной в треугольник BCP, равен 5 см, тангенс угла ABC равен 2,4. Найдите радиус вписанной окружности треугольника ABC.

«Журавлиные» достоинства и недостатки

У подъемника воды типа колодец-журавль есть свои достоинства и недостатки. Именно из-за своих недостатков он и был отодвинут на второй план в современном колодезном обустройстве.

1. Во-первых, колодец, из которого можно доставать воду с помощью журавля, должен быть не слишком глубоким, не более 3-5 м. Иначе конструкция получится слишком высокой, что отрицательно скажется на ее прочности, и будет занимать неоправданно большую площадь.
2. Во-вторых, и это наиболее существенный недостаток, возникают проблемы с закрыванием колодца. Обычно в таких колодцах либо отсутствует крышка, либо она просто приложена сверху оголовка, что не обеспечивает должной герметичности. Понятно, что в такой колодец легко попадает как дождевая вода, так и разного рода мусор и пыль.

Конечно, можно постараться сделать двустворчатую крышку на шарнирах либо сконструировать специальный колодезный домик, в котором предусмотрена возможность для постоянного нахождения ведра на оголовке. Это реально и выполнимо, но требует больших затрат и усилий, нежели установка на колодец подъемника типа ворот или насоса.

Поэтому с практической, функциональной точки зрения колодец журавль проигрывает более распространенному типу колодцев: колодец с воротом, колодец с насосом.

Однако колодец журавль имеет и свои неоспоримые достоинства.

1. Во-первых, при доставке воды с небольшой глубины колодец журавль значительнее быстрее и удобнее своего воротникового собрата.

Действительно, держать рукой приятный на ощупь отполированный временем и ладонями подъемный шест, который управляется лишь легкими усилиями, намного упоительней, чем нудно и тяжко вращать скрипучий тугой барабан с подвешенным на цепи тяжелым полным ведром.

1. Во-вторых, колодец журавль — это не просто красиво даже в самом примитивном исполнении, он по-настоящему романтичен. А это качество в условиях современной суеты и чрезмерно унылого практицизма жизни дорогого стоит.

Во всяком случае, радость от прикосновения к мудрой простоте наших предков, отражением которой является обычный колодец журавль, стоит того, чтобы попробовать сделать его своими руками.

Стойки и шест

К конструктивным особенностям рычажной системы можно отнести количество опорных стоек. Для упрощения конструкции балансирующую штангу с грузом и шестом можно шарнирно закрепить на одной стойке, изготовленной из бруса 100 х 150 мм.

Если же планируется стилизовать колодец шадуф под классическую конструкцию Древнего Египта, то можно установить 2 опорные стойки.

Они вкапываются на расстоянии порядка 1-1,5 м друг от друга, и на их концах горизонтально закрепляется стальная перекладина сечением 20-30 мм. Стойки можно изготовить из дерева, например, бревна диаметром 20-25 см.

Шест-балансир шарнирно закрепляется на стойке или перекладине между двумя стойками. Если используются 2 опорные стойки, то на металлической перекладине следует предусмотреть фиксаторы — ограничители, не позволяющие шарнирному кольцу балансира смещаться от центрального положения перекладины.

Перед монтажом колодца шадуф все деревянные детали обрабатывают антисептиком и антиоксидантами для повышения срока их эксплуатации. Как правило, стойки вкапывают в грунт на глубину не менее 50-70 см. Их положение при установке проверяется отвесом, горизонтальность перекладины контролируется строительным уровнем.

В качестве компенсирующего груза на короткий конец рычага-балансира можно закрепить толстостенную пластиковую бутыль емкостью 10-15 л, заполненную гравием. Поверхность бутыли можно окрасить в цвет необожженной глины для имитации груза-балансира шадуфа времен Древнего Египта.

Технология изготовления колодезного журавля + видео

Обустроить колодец с журавлем не получится, если местность заболоченная, или когда участок периодически затапливается паводковыми водами.

В поперечном сечении колодец может быть любой формы. Чаще всего это квадрат или круг. В первом случае стенки выкладываются из бревен, во втором монтируются железобетонные кольца. Сруб предполагает, что все швы заделываются, чтобы герметизировать конструкцию. Разбухая, древесина увеличивается в объеме, и сама закрывает все щели.

Бетонные кольца – универсальный элемент, но их не получится уложить без крана ввиду большого веса. Но главное, чтобы в колодце с журавлем была вода. Копать нужно до уровня, на котором она заполняет пространство на 40-80 см. При этом расстояние от воды до поверхности воды до горизонта не должно быть больше хода рычага со стороны ведра при перемещении в пределах крайних точек.

Инструменты

Весь процесс выполняется при наличии:

• лопаты;
• электролобзика;
• нождачки;
• измерительных принадлежностей;
• уровня;
• гаечного ключа;
• шуруповерта.

Помощник потребуется, когда придет время устанавливать несущую опору и собирать конструкцию.

Первая часть

Всю процедуру можно разбить на этапы:

1. Создается чертеж.
2. Роется колодец.
3. Изготавливается опора из бруса 2,7 метра на 10х10 см., прямоугольник 100х50 мм, круг диаметром не менее 100 мм.
4. К опоре прикрепляются два 2 «пасынка» из металлопроката. Это может быть швеллер, двутавр или уголок.
5. Выкапывается яма метр на метр. Опора раскрепляется в вертикальном положении. Правильность постановки проверяется уровнем. Зазор между поверхностью земли и брусом – 15 см и более.
6. «Пасынки» бетонируются. Монолитная конструкция должна быть армированной. Не обязательно делать основание вровень с горизонтом. Поверх него можно уложить плитку или обустроить газон.
7. Выдерживается пауза в работах, пока бетон не наберет достаточную прочность. Марки М200 достаточно. Нагружать конструкцию можно на 7-е сутки, когда бетон наберет 60% прочности. В холодное время придется выждать до 27 суток.
8. Изготавливается стрела колодезного журавля. Для этого используется брус с сечением 50 на 50 мм. Если глубина залегания водоносных пластов 4 м., то стрела делается не менее 3,2 м.
9. Монтируется шарнирное соединение стрелы с опорой. Понадобится два железных уголка и монтажная шпилька М10. Еще две шпильки М8 нужны, чтобы закрепить уголки на несущей стойке.

После этого колодец с журавлем еще не готов, и нужно сделать шест. Это штанга, которая прикрепляется к рычагу, и к которой с другой стороны приделывается крюк для ведра. Для шеста используется легкая дюралевая труба. Чтобы скрыть металлический блеск ее можно оклеить водонепроницаемой самоклеющейся пленкой. В продаже можно найти трубки с полимерным покрытием. Это для того, чтобы исключить контакт металла с водой.

Вторая часть

Штангу также можно изготовить из древесины. В этом случае ее поверхность нужно отпалировать, или как минимум отшлифовать. Для этого пригодится наждачная бумага или шлифовальная машина. Это делается с целью исключить вероятность загнать под кожу занозы. В любом случае длина жерди будет около 2,2 метра. С одного торца прикрепляются элементы крепления к рычагу, с другого – дюралевая или оцинкованная цепь с крюком для ведра, а лучше, карабин.

На заключительном этапе необходимо произвести балансировку. Для этого опытным путем определяют место крепления контргруза. В качестве утяжелителя используются бревна или металлические брусы. Конструкция собирается при помощи шпилек М8 таким образом, чтобы нормальное положение ведра было поднятым.

Это интересно: Как утеплить дом пенопластом снаружи своими руками

Устройство журавля своими руками

Декорирование колодца-журваль можно выполнить в качестве самой птицы.

Вариантов, как можно сделать на колодец устройство подъема воды типа журавль своими руками, может быть множество. Все зависит от вашей фантазии, дизайна вашего участка или двора, его глубины, способа обустройства оголовка и прочего. Следует рассмотреть основные принципы устройства журавля своими руками и один из базовых способов их применения.

Итак, своими руками сооружается колодец с журавлем.

Условно имется колодец глубиной 4 м.

Первое: устанавливается опора. В данном случае это будет брус сечением 50х100 мм и длиной 2,7 м. Более толстый брус, конечно, был бы прочнее, но установить его будет намного сложнее. Дабы избежать гниения бруса, необходимо изолировать его от соприкосновения с грунтом. Поэтому в качестве основания для опоры используются две стальные трубы сечением 50 мм и длиной по 2,5 м каждая.

Вымеряется расстояние от опоры до оголовка колодца, в нужном месте выкапывается или высверливается ручным буром лунка глубиной не менее 1 м.

К опоре монтажными шпильками М8 прикручиваются трубы с таким расчетом, чтобы после опускания в лунку между опорой и грунтом оставалось расстояние в 15-20 см.

Трубы забиваются в лунку и бетонируются. Опора фиксируется подпорками и оставляется на 2-4 недели до полного отвердения бетона.

Второе: на опору монтируется стрела. Изготовливается стрела также из бруса сечением 50х50 мм. В месте крепления с опорой она усиливается накладкой из того же бруса. Стрела крепится на опору с помощью шарнирного узла, который делается из двух стальных уголков и монтажной шпильки М10. Уголки прикрепляются к стойке четырьмя шпильками М8.

Третье: на стрелу навешивается шест. В качестве шеста используется дюралевая трубка длиной 2,2 м, которая для сохранения стиля оклеивается современной влагостойкой пленкой под дерево. К стреле шест крепится с помощью оцинкованной цепочки длиной 1 м, далее к шесту оцинкованной же цепочкой длиной 0,5 м прикрепляется ведро объемом 9 л. К верхней части ведра необходимо прикрепить груз, чтобы при соприкосновении с водой ведро сразу же переворачивалось и тонуло.

Четвертый этап: на обратную сторону стрелы укрепляется противовес. В данном случае это два металлических бруска общим весом 18 кг. Способ крепления к стреле — монтажные шпильки М8.

Колодец журавль практически готов. Остается лишь последний штрих.

Пятое: опору колодца необходимо украсить. Вокруг опоры вырывается канавка, заполняется компостом и засаживается какими-нибудь вьющимися растениями. Например, вьюнком. Вполне может подойти и обыкновенная фасоль.

Через 5-6 недель ваш журавль превратится в красивый зеленый конусообразный столб, украшенный фиолетовыми цветами.

Таким образом, своими руками можно создать себе маленький уголок рая.

Для этого понадобились: лопата или ручной бур для лунки, дрель со сменными сверлами (металл, дерево), отвертки или шуруповерт, гаечный ключ для крепления монтажных шпилек, пила-ножовка и наждачная бумага для работы с деревом, лейка для полива вьюнка.

Как сделать колодец-журавль своими руками

История первого колодца-журавль начинается во времена Нового Царства в Египте (1550-1069 гг. до н. э.). Самая древняя форма такого колодца называлась шадуф и его также использовали для орошения земли. Но принцип работы этого сооружения остался неизменным и до сих пор.

Опускание ведра и подъём воды осуществляется за счёт рычага с противовесом на другом конце.

Первые колодцы старались устанавливать рядом с деревом, используя его как опору для балансира.

Конструкция колодца-журавль состоит из следующих частей:

• балансир (по-другому называется стрела, коромысло);
• стойка для стрелы (опора);
• шест;
• цепи;
• ведро;
• груз;
• опора для противовеса (по желанию);
• колодец.

Преимущество «журавля» в том, что им намного легче и быстрее поднять воду, чем на колодце с воротом. Но к сожалению, его можно использовать на колодцах с небольшой глубиной, иначе конструкция станет слишком громоздкой.

Из-за этого недостатка такие колодцы уже в основном не строят, если только в качестве декора.

Прежде чем приступить к строительству, необходимо сделать все расчёты для установки колодца-журавль.

1. Определить место для строительства колодца и установки коромысла.
2. Колодец должен находиться подальше от источников загрязнения (25-30 м).
3. Расстояние от основной постройки должно быть не менее 10 м.
4. Лучше всего установить колодец на возвышенном месте.

Вариант №2. Изготовление аиста из монтажной пены

Теперь поговорим о еще одном варианте изготовления аиста для сада своими руками. Теперь необходимо предварительно подготовить пластиковую емкость на 5 литров, монтажную пену, пенопласт и скотч. Алгоритм действий должен быть следующим.

Шаг 1.

Вначале части тела крепятся к бутылке при помощи емкости. Для шеи используется обычная проволока, обложенная кусочками пенопласта. Бедра необходимо изготовить аналогичным образом (с использованием пенопласта и проволоки). В качестве ключа вполне подойдет обычный гвоздь большого диаметра.

Шаг 2.

Заготовка будет выглядеть на предварительном этапе так, как это показано на изображении ниже.

Шаг 3.

Для ног птицы (по крайней мере, в данном ее выполнении) используются отработанные электроды. В отсутствие электродов можно подбирать аналогичный материал – к примеру, толстая проволока, скрученная в несколько витков, либо металлические прутья из тонкой арматуры.

Шаг 4.

Итак, все части «тела» аиста собраны, но перед тем, как приступать к следующему шагу, необходимо тщательным образом проверить прочность и надежность крепежей.

Шаг 5.

После этого весь макет нужно покрыть монтажной пеной.

Шаг 6.

Все лишнее аккуратно обрезается.

Шаг 7.

Теперь скульптура практически готова. Если монтажная пена уже полностью высохла, то птицу нужно покрасить акриловой краской.

Шаг 8.

Далее берется небольшой кусочек дерева, из него дорабатывается «клюв» и крепится на «голову» птицы при помощи гвоздя.

Шаг 9.

В крылья и хвост вставляются натуральные перья, дабы аист выглядел максимально реалистично. Смотрите, какой замечательный садовый аист у вас выйдет (если сделаете все правильно, разумеется).

Оборудование колодца

Оптимальным временем для сооружения колодезной шахты признается засушливый период в конце лета, характеризующийся снижением уровня грунтовых вод до минимального показателя. К месту размещения предъявляются жесткие требования, предусматривающие удаленность от сточных канав, помойных и выгребных ям, септиков, скотных дворов и прочих источников загрязнения.

Возвышение оголовка над поверхностью земли на 0,8 м обеспечивает защиту конструкции от засорения мусором и пылью. Выступ предотвращает обледенение при отрицательных температурах. Для препятствия стеканию грязной воды в колодец рекомендуется оборудовать по периметру кирпичную или каменную отмостку.

Защитить стены колодезной шахты от обрушения позволяет крепление камнем, кирпичом, бетонными кольцами или деревом. Стволу придается форма круга, квадрата или многоугольника. На стенках фиксируются чугунные скобы, облегчающие спуск для проведения ремонтных или сервисных работ.

Дно колодца покрывается слоем песка, щебня или гальки. Повышению притока воды способствует заглубление нижнего участка шахтного ствола в водоносный горизонт или придание ему формы шатра.

Монтаж сруба

Колодец из деревянного сруба схематично.

Колодец из деревянного сруба схематично.

Для установки сруба применяются очищенные от коры, оструганные и ошлифованные бревна без сучков и трещин. Подходящим материалом для надводной части являются сосна и ель. Дерево, из которого изготовлен венец, соприкасающийся с водой, должно быть устойчивым к вредителям и гниению. Такими качествами обладают лиственница, ольха, дуб, вяз.

В колодцах глубиной до 6 м допускается монтировать сруб внутри готовой шахты, если ее стены устойчивы. После откачки воды дно выравнивается и покрывается слоем фильтрующего материала. Над установленной деревянной рамой, выполняющей функции основания, сооружаются венцы.

При глубине колодца больше 6 м рекомендуется использовать верхнее наращивание сруба. Нижняя кромка рамной конструкции заостряется, способствуя ее проседанию под действием силы тяжести по мере углубления шахты.

Шахта из бетонных колец

Укрепление колодезной шахты бетонными кольцами позволяет увеличить прочность и срок эксплуатации конструкции. Недостатком этого способа является большой вес блочных изделий из бетона, требующий использования специализированной техники для их установки в колодец.

Бетонные кольца поочередно опускаются в шахтный ствол. В качестве альтернативного метода применяется постепенная выемка грунта из-под базового блока, под собственной тяжестью погружающегося в колодезную шахту. Следующее кольцо устанавливается поверх предыдущего по мере заглубления конструкции.

Замковое соединение обеспечивает надежную фиксацию и облегчает стыковку деталей при монтаже колец. При отсутствии замка крепление выполняется металлическими скобами. Промежутки между бетонными блоками заполняются вяжущим раствором.

Монтаж бетонных колец.

Монтаж бетонных колец.

Одним из преимуществ этой технологии является отсутствие необходимости сооружения колодезного оголовка, т.к. защитные функции выполняет верхнее кольцо, возвышающееся над поверхностью.

Советы и рекомендации

Сейчас колодцы редко выполняют свою первоначальную функцию – водоснабжение. Чаще всего они служат просто как декоративный элемент участка. В этом случае их оформление зависит только от вкуса хозяев. Опытный дизайнер, конечно, поможет создать уникальный объект, который будет радовать глаз, но это может потребовать немалых средств. Самодельные колодцы ни в чем не уступят произведению опытных профессионалов.

Прежде всего нужно определиться со стилем будущего сооружения, ведь от этого будет зависеть и выбор материала.

Деревенский стиль – это, конечно, дерево. В этом случае хорошо подойдут любые природные подручные материалы – солома, сухая трава, живые растения, дерево. Гармонично будет смотреться резьба, карнизы на крыше над колодцем, глиняные кринки и бадейка, как альтернатива железному ведру.

Бетонный колодец можно оштукатурить, покрасить и расписать. Хорошо подойдут растительные мотивы, изображения цветов, животных.

Кроме того, не стоит забывать и о содержании колодца.

Чтобы вода в нем всегда была пригодна для питья, нужно соблюдать некоторые правила.

1. Как говорилось ранее, любые источники возможного загрязнения воды должны находиться на расстоянии, не менее 30 м от источника.
2. Если колодец открытый (без домика), то его нужно снабдить крышкой.
3. Не помешает установить ограждение, особенно если в доме есть маленькие дети.
4. На зиму колодец необходимо утеплять, чтобы вода в нем не замерзала. Для этого используют солому, сено, опилки. Любые синтетические материалы недопустимы.
5. По мере необходимости колодец нужно чистить.
6. После того как колодец очищен, его нужно продезинфицировать.
7. По мере изнашивания старого оборудования необходимо заменять его на новое.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик с пошаговой демонстрацией процесса собственноручного устройства шахтного колодца:

https://youtube.com/watch?v=na10X9edvUM

Строительство собственного колодца – непростая, но вполне выполнимая задача, которую домашний мастер вполне может решить без привлечения наемных рабочих. Правда, ему потребуется как минимум два помощника для извлечения грунта на поверхность и для контроля состояния работника на дне шахты.

В случае головокружений его немедленно необходимо поднимать на поверхность, а перед работой регулярно проверять загазованность горящей свечкой или газоанализатором.