Делаем колодец-журавль своими рукам: как рассчитать- Инструкция

Колодец-журавль – как рассчитать и сделать своими руками. Русская деревня отличается своим невероятным колоритом и погружением в давнее время сел, усадеб и крестьян. Одной из достопримечательностей является журавль-колодец, который не утратил популярности, так как удобен и достаточно функционален. Как сделать журавль-колодец?

Несложно, достаточно провести некоторые расчеты, и статья поможет это сделать.

Колодец журавель: основные особенности устройства

Схема журавля.

Журавль состоит из основания, для которого используется прочная вертикальная стойка. На нее при помощи шарниров прикрепляется балансир. В качестве балансира может использоваться труба, жердь, нетолстое бревно.

На длинную часть балансира прикрепляется шест, длина которого должна соответствовать глубине колодца. К шесту необходимо привязать ведро. Короткая часть балансира венчается грузом, который может быть прочно закреплен, а может перемещаться по балансиру, уменьшая или увеличивая тяжесть противовеса.

Обустраивая колодец своими руками, наши предки старались сделать его недалеко от дерева, ствол которого в дальнейшем выполнял функции опоры. Если же рядом ничего не росло, то подходящее дерево старались найти в лесу, а затем вкапывали его возле колодца. В жерди делалось отверстие, в которое вставлялась ось. С помощью оси жердь закрепляли в развилке дерева.

В настоящее время для создания колодца журавль своими руками используются более привычные для современного человека материалы. В качестве основания выступает прочный деревянный брус, швеллер, металлическая труба.

Схема подъема воды из колодца: а — с помощью ворота; б — с помощью журавля; 1 — ворот; 2 — веревка или цепь; 3 — перевес журавля; 4 — противовес; 5 — баба журавля (столб с развилкой).

При помощи металлических пластин, шарниров и уголков крепится балансир, который, как и шест, может быть изготовлен из любого подходящего материала.

Подготовьте инструменты и материалы:

• резьбовые шпильки;
• гайки;
• подшипники;
• вал;
• крюк;
• трос;
• электрический лобзик;
• доску;
• металлическую цепь;
• деревянный брус;
• шурупы;
• саморезы;
• ведро;
• шуруповерт;
• саморезы;
• трубы и бруски для журавля.

Подъем воды с помощью «Журавлей».

Стандартный журавль имеет следующие размеры:

• длина пасынков — 2 трубки длиной по 5 м;
• высота стойки — 2,7 м;
• шест — 2,2 м;
• стрела — 3,1 м;
• цепи: нижняя — 0,5 м, верхняя — 1 м;
• ведро — 9 л;
• противовес — 18 кг;
• ручной бур или лопата;
• гаечный ключ;
• наждачная бумага;
• лейка для полива растений.

Особенности конструкции колодезного журавля

Благодаря простоте конструкции колодезный журавль можно построить своими руками.

В качестве опоры используют ствол растущего рядом с колодцем дерева или устанавливают стойку из металлической трубы или деревянного бруса. К опоре крепится тонкий шест-балансир. Шарнирное соединение элементов превращает коромысло в рычаг с плечами разной длины. К длинному плечу цепями прикрепляют шест с емкостью для воды, короткое плечо утяжеляют компенсирующим грузом.

Если расчет соотношения веса ведра и контргруза выполнить правильно, то для подъема воды понадобится приложить минимум усилий.

К достоинствам конструкции относятся:

• простота механизма;
• легкость изготовления;
• долговечность;
• подъем воды небольшим усилием рук;
• возможность использования при декоре участка.

Варианты подъемного механизма для колодца.

Недостатки колодезного журавля:

• Небольшая глубина. Устройство используется для забора воды с глубины до 10 м.
• Негерметичность. В шахтный колодец попадают осадки, мусор, сточные воды.
• Размер. Длина стрелы журавля достигает 10 м, поэтому для постройки необходимо выделить достаточно места.

Строим колодец

Колодец состоит из трёх частей:

• оголовок (защитит колодец от попадания мусора и не позволит промёрзнуть);
• шахта;
• водоприёмная часть.

Шахту копают в том месте, где грунтовые воды находятся всех ближе к поверхности земли (для поиска оптимального места лучше пригласить специалиста). Глубина закапывания в водоносный слой обычно не превышает 1 м.

Совет! Копайте шахту для колодца осенью или летом в сухой сезон, так как в это время уровень грунтовой воды будет самым низким.

Яму можно выкопать сразу полностью или постепенно.

Каркас для шахты колодца делают из дерева, кирпича, камня, бетона. Главное, он должен не позволять осыпаться грунту в колодец и проникать непригодной для питья грунтовой воде из верхних слоёв почвы.

Форма может быть как круглой или квадратной, так и многогранной.

Важно! Глубина шахты и методы укрепления во многом зависят от вида почвы.

Колодец из бетонных колец

Диаметр ямы должен быть больше диаметра колец на 20 см, для более удобного опускания, а также чтобы засыпать их снаружи гравием или песком.

Для колодца из бетонных колец рекомендуют выбирать кольца марки КС 10-9 с замком, который позволит прочно зафиксировать их между собой. Такой каркас будет водонепроницаем и прослужит не один десяток лет.

Если яма уже полностью вырыта и выкачана вода, начинают опускать кольца по очереди, надёжно скрепляя их замком или специальными скобами. Последнее кольцо должно возвышаться над землёй минимум на 20-30 см.

Если яму решили выкапывать постепенно, то сперва откапывается углубление размером с одно бетонное кольцо, но так чтобы немного выступало наружу (20-30 см). После того как оно опущено, яма роется дальше, но не выходя из внутреннего пространства кольца. Как только высота углубления станет равной высоте следующего кольца, начинают убирать землю из-под края первого, для того что оно начало оседать и погружаться глубже. Устанавливается второе кольцо и так далее.

Колодец из древесины

Самым распространённым материалом для постройки колодца является дерево. Используют древесину дуба, ольхи, осины, сосны, лиственницы, берёзы, липы, ивы. Дуб лучше брать морёный, тогда он не будет придавать воде горьковатый вкус и окрашивать, а также прослужит на 20 лет больше необработанного.

Не рекомендуется использовать ель, так как в воде она очень быстро гниёт.

Древесина должна быть сухая, без гнили, плесени и трухи, а также внимательно осмотрите на наличие жуков-короедов. С брёвен убирается кора и сучки, но верхний слой должен оставаться целым.

Диаметр брёвен не менее 180-200 мм.

Внимание! Ни в коем случае нельзя обрабатывать древесину для колодца химическими средствами.

Деревянный колодец можно начать строить в уже полностью готовой яме или методом постепенного погружения.

В первом случае на дно устанавливается первый венец, а затем закрепляется следующий и так далее.

Во втором случае вырывается яма глубиной 1-1,5 м и устанавливается сразу три венца. Затем глубину шахты увеличивают на 25 см и убирают землю под серединой каждой стороны венца. Устанавливают подпорки и убирают землю с углов, а после этого их выбиват и каркас начинает оседать.

Дно колодца сначала засыпают слоем крупнозернистого песка, а затем насыпают слой гравия (для лучшей фильтрации воды).

Поверхность всех деревянных деталей должна быть зачищена, чтобы полностью отсутствовали занозы.

После завершения строительства колодца, нужно постоянно, на протяжении нескольких недель, выкачивать из него воду, чтобы всё сооружение окончательно очистилось. Откаченную воду можно использовать в технических целях.

Безопасность при строительстве колодца

Выкапывание ямы для колодца весьма опасная работа. Ни в коем случае не выполняйте её в одиночку. Как минимум один человек всегда должен быть рядом.

Для страховки к тому, кто находится на глубине колодца, должна быть привязана верёвка, на случай обрушения грунта.

На голове обязательно должны быть надеты каски.

Временами необходимо подниматься из шахты, а также проверять количество кислорода в ней (если свеча горит, значит его там достаточно). В случае появления головокружений или тошноты нужно сразу выйти из колодца.

Когда выкапывание ямы доходит до водоносного слоя, следует начать откачивание воды наносом или вычерпывать ведром, чтобы не произошло обрушения грунта.

Монтаж «журавля»

Прежде всего, нужно определить размеры «журавля» для колодца. А это напрямую зависит от глубины шахты.

Очень важно правильно определить длину короткого и длинного плеча колодца-журавль.

В нижеприведённой таблице указаны размеры «журавля» с учётом глубины колодца.

Глубина колодца h, м	Высота по оси B, м	Расстояние h1, м	Длинное плечо L, м	Короткое плечо L1, м	Масса противовеса m, кг
10	5,8	5,6	7,5	2,5	30
9	5,3	6	7,5	2,5	30
8	4,8	4,5	6	3	20
7	4,3	4,9	6	3	20
6	3,8	3,3	4,5	2,3	20
5	3,3	3,5	4,5	2,3	20
4	2,8	2,2	3	2	15
3	2,3	2,1	3	2	15

То есть, если колодец глубиной 7 м, то короткое плечо должно иметь длину 3 м.

На рисунке изображена полная конструкция колодца-журавль.

• 1 – перекладина для опоры (вкапываются в землю примерно на метр);
• 2 – опора (стойка);
• 3 – груз (противовес);
• 4 – балансир;
• 5 – кольцо с цепью;
• 6 – шест (длина шеста равна глубине колодца);
• 7 – цепь с креплением для ведра.

Вначале нужно установить опору. Её можно сделать из бруса (50×100 мм). Чтобы на брус как можно меньше воздействовала влага, рекомендуется устанавливать его с помощью двух стальных швеллеров, забетонированных в землю на 80-100 см. При этом расстояние (свободное пространство) от бруса до земли после установки, должно быть не менее 20 см.

Стрела крепится к стойке шарнирным узлом (два стальных уголка и шпилька М10). Уголки закреплены к опоре шпильками М8.

К стреле цепью закрепляется шест, а к другому свободному концу шеста прицепляется цепь с ведром.

Совет! Прикрепите груз к верхней части ведра, тогда во время погружения оно перевернётся на один бок и утонет.

На короткое плечо стрелы устанавливается груз (можно тоже закрепить шпильками М8).

Чтобы в колодец не попадали атмосферные осадки и мусор, следует сделать либо деревянную крышку, либо установить специальные дверцы.

Сделать колодец-журавль можно своими руками, главное, следовать расчётам и соблюдать технику безопасности, особенно, во время работы с ямой.

Оборудование колодца

Место для колодца выбирают на удалении от септиков, помойных ям, канализационных стоков, хозпостроек с домашними животными и других источников загрязнения. Шахту копают в конце лета при сухой погоде, когда уровень грунтовых вод падает до нижней отметки.

Оголовок выступает над землей на 0,7-0,8 м. Выступ защищает от попадания пыли и мусора, а зимой — от обледенения. По периметру оголовка делают замок из глины, отмостку из кирпича, камня, асфальта. Такое ограждение предотвратит стекание грязной воды с поверхности.

Чтобы земля не осыпалась со стен шахты, делают крепление из дерева, бетона, камня или кирпича. Ствол делают круглым или квадратным, реже многоугольным. К стенам крепят чугунные скобы для спуска при ремонте или очистке.

Дно колодца засыпают гравием, щебнем, песком. Для увеличения притока воды низ ствола заглубляют в водоносный пласт или устраивают в форме шатра.

Монтаж сруба

Установка сруба колодца.

Сруб собирают из обработанных бревен. Дерево выбирают без гнили, червоточин, грибка. Бревна нужно очистить от коры, обстрогать и отшлифовать. Удобнее обрабатывать прямослойную древесину без сучков и трещин.

Для надводной части сруба подойдут сосна и ель. Венцы сруба, которые будут соприкасаться с водой, должны быть устойчивы к гниению и поражению вредителями, не менять цвет и вкус воды. Таким требованиям отвечают дуб, вяз, ольха, лиственница.

Если глубина колодца меньше 6 м и стены не обрушиваются, то сруб собирают в готовой шахте. Дно вырытой шахты выравнивают, откачивают воду, насыпают придонный фильтр. Устанавливают раму-основание, над которой надстраиваются венцы.

Если длина ствола больше 6 м, сруб наращивают сверху. Опускная рама с нижней заостренной кромкой проседает под собственным весом по мере удаления из-под нее грунта. Землю постепенно удаляют под срубом на высоту 3-4 венцов.

Для лучшего сцепления друг с другом бревна опрессовывают молотком, швы между венцами промазывают глиной. Сруб укрепляют изнутри толстыми досками, которые прибивают в углах.

Шахта из бетонных колец

Устройство колодца из бетонных колец.

Колодцы из бетонных колец долговечнее и прочнее деревянных, легче монтируются по сравнению с кирпичной или каменной кладкой.

Бетонные кольца опускают в вырытую шахту или постепенно углубляют ствол, подкапывая грунт. Если выбран метод выемки грунта, нижнее кольцо берут со скошенной кромкой или используют режущий башмак — так грунт будет сильнее проседать.

Удобнее монтировать кольца с замком: соединение получается прочнее, детали легче состыковать. Кольца без замка стягивают металлическими скобами. Швы между бетонными трубами заделывают цементным раствором.

Верхнее кольцо выступает над поверхностью и служит оголовком

Общие сведения

Колодезный журавль – это своеобразный рычаг-балансир, который имеет разные по длине плечи. На более длинном конце закрепляют отрезок цепи, длиной примерно в 1 м и шест, на конце которого бадья для воды, а на другом конце компенсатор. Балансир устанавливают на стойку рядом с колодцем, на небольшом расстоянии от края.

Колодец, который имеет с конструкции журавля, состоит из таких элементов:

• Опорная стойка.
• Рычаг-балансир.
• Ведро или бадья для воды.
• Кольцо колодца или сруб.
• Цепь с шестом.

Интересно! Допустимой глубиной колодца с журавлем считается не больше 10 метров.

Как рассчитать журавля для колодца

Формула

То, каким будет журавль, определяют по глубине и уровню воды в нем. Для расчета вам потребуется измерять глубину колодца (h) от поверхности земли до дна. При заборе воды бадья ни в коем случае не должна доходить до дна колодца, хотя бы на 30 см. верхний край рычага должен быть расположен по оси колодца и иметь высоту примерно 150 см, чтобы при наборе воды никто не был травмирован. При общем расчете длины шеста с цепью (L) можно использовать следующую формулу:

L=h+150 см.

Если обозначать высоту стойки h1, а длину большого рычага и его плеча как l1, длину малого плеча l2, а расстояние от стойки до центра колодца h2, то можно использовать больше формул для самостоятельного расчета.

H2 – это расстояние от стойки балансира до центра колодца должен быть меньше h на 70 см. Высота стойки h1= h/2+240 см. Длина передней части рычага l1=Н-20 см. Длина короткого плеча с грузом l1=Н-80 см, а общая длина коромысла равна 2Н- 100 см.

Если глубина колодца равна 500 см, и для набора воды используют обычное ведро с емкостью 10 л., вес груза, который закреплен на коротком конце журавля будет примерно от 12 до 14 кг. Для более точного определения груза можно пойти эмпирическим путем. Для начала следует подобрать место для колодца, и это обязательно должен быть участок, который удален от хозяйственных построек, туалета и прочих возможных источников загрязнения. Идеальное решение – это размещение в 4-5 метрах от дома. Недалеко от рычага балансира следует удалить все посадки и прочие предметы, которые могут затруднять нормальное движение.

Что потребуется для работы

Для того чтобы сделать колодец-журавль своими руками, вам потребуются такие материалы, как:

• Саморезы.
• Деревянный брус.
• Гайки.
• Доски.
• Цепь.
• Подшипники.
• Резьбовые шпильки.
• Трос.

А для того, чтобы выполнить все работы, вам нужны будут следующие инструменты и приспособления, а именно:

• Наждачная бумага.
• Совковая и клинковая лопата.
• Шуруповерт.
• Ручной садовый бур.
• Гаечный ключ.
• Электролобзик.

Когда все инструменты и материалы готовы, можно начинать.

Изготовление шахты

Сразу хочется отметить, что для колодца шахту следует выкапывать за 1 день, поэтому, скорее всего, придется найти помощников. Оптимальной формой для шахты можно считать окружность. Но при желании вы можете сделать ее шестиугольной или квадратной. Обязательно очертите контур на поверхности грунта. Внутри следует выкопать небольшую яму такой же формы, а после ее нужно углублять на требуемую глубину.

При выкапывании нужно будет удалить земляные массы, и это будет несложно сделать при помощи ведерка или бочки, которая будет обвязана веревкой. Работники могут опускаться и подниматься по веревочной лестнице, но для этого ее придется надежно закрепить на поверхности. Помните, что при выкапывании следует время от времени освобождать помещение шахты от скоплений газов, так как они могут быть опасны для здоровья. Когда все будет готово, освободите шахту от воды, а после укрепите дно. На него следует насыпать щебня или гравия, чтобы вода проходила первичную фильтрацию еще находясь в колодце.

Стены шахты можно выкладывать в виде сруба бревен. Для этого на дно сначала выкладывают одну раму, которую нужно хорошо выровнять по горизонтали и вертикали. После этого сруб начинают наращивать путем укладки новых бревен. Чтобы усилить адгезивные качества, рамы из бревен подвергают прессованию и простукивают деревянным молоточком.

Для изготовления колодца-журавля своими руками лучше использовать раму из бревен на дно с нижним заостренным ребром. Ее нужно укладывать только в готовую яму и начинать вынимать грунт, и сначала изнутри рамы, а после и вокруг нее. Далее под тяжестью своего веса конструкция сама опустится вниз, и прорежет землю заостренными ребрами. По мере того, как конструкция будет погружаться, следует наращивать сруб до нужных размеров.

Чтобы швы были загерметизированы, их нужно смазать глиной. Для предотвращения перекоса используйте толстые доски. Их следует приколачивать по углам с внутренней стороны. Все элементы из древесины в колодезной шахте нужно хорошо обстругать и выравнивать изнутри. Это даст возможность беспрепятственно осуществлять подъем и опускание ведра или любой другой емкости для воды.

Надземная часть

Сверху вокруг шахты нужно сделать короб, который будет повторять ее размер и форму. Для этого можно использовать доски и брусья, а также бревна для сруба. Надземную часть можно делать из стяжки или готового бетонного кольца. Его следует заливать заранее между двумя слоями выложенной опалубки. После этого обязательно сделайте крышу для короба, она может быть откидной или съемной. Это поможет предотвратить попадание в воду из колодца мелкого мусора, осадков и других предметов.

Как сделать опору

Не зря мы говорили о том, как рассчитать колодец-журавль, так как эти данные пригодятся для создания опоры. Она представляет собой вертикальную неподвижную стойку. Ее можно сделать из отрезка трубы, толстого бруса, швеллера и проч. Определить место установки можно при помощи расчетов. Длину бруса для опоры можно определить по глубине колодца. Минимально допустимое сечение – это 5*10 см. Перед установкой опору (если она из бруса) следует обработать антисептическим средством, а также еще одной пропиткой, которая будет защищать от коррозии.

Предотвратить гниение помогут «пасынки», которые изготовлены из металлической трубы. Их следует зафиксировать на противолежащих сторонах бруса, и оставить концы как можно длиннее, которые после будут погружены в землю. Это поможет обеспечить изоляцию бруса от контакта с почвой. Трубы из стали следует присоединить к брусу для основы при помощи монтажных шпилек с маркировкой М10. Готовую конструкцию следует установить в заранее подготовленной яме, и при этом пространство вокруг должно быть свободно, хотя бы 20-25 см.

Теперь опору нужно тщательно выровнять по вертикали и немного забить в землю, а после залить раствором бетона. Поравняйте его. Бетон будет застывать примерно 15-21 день, и на это время следует подпереть обрезки бруса для фиксации.

Монтаж балансира

Стрела колодца (рычажная) может быть установлена только после того, как застынет бетон. Для изготовления можно использовать брус с сечением 5*5 см. Но не забудьте, что его следует предварительно обработать защитным средством. Балансир установите на несущую стойку, но после того, как проверите нагрузочные способности. Установка стрелы к опоре проводится через шарнирный узел. Для этого прикрепите пару уголков из нержавейки при помощи монтажных шпилек в количестве 4 штук.

После этого на стрелу навешиваем шест. Для изготовления шеста вы можете использовать дюралевую трубку, которая будет оклеена пленкой с влагостойким эффектом. Шест крепят при помощи оцинкованной цепочки с длиной 1 метр. Ведро следует прикрепить на длинный конец шеста. Благодаря расчету колодца-журавля известно, что требуется цепочка длиной 0,5 метра. На верхний край ведра прикрепите грузик, чтобы оно могло переворачиваться при соприкосновении с водой. На коротком конце стрелы при помощи шпилек для монтажа прикрепите противовес, который можно изготовить из чего угодно.

Масса подбирается исключительно по результатам расчета. Закрепите груз. Если же вы сделаете его подвижным, при необходимости вы сможете регулировать его силу действия. Фиксация компенсатора на короткое плечо должна быть надежной, у балансира должны отсутствовать острые грани, а также выступающие крепежные шпильки и заусеницы.

Техника безопасности

При установке рычажной системы журавля следует соблюдать определенную технику безопасности. Каждый из элементов должен быть заранее проинспектирован на отсутствие трещин и повреждений и снаружи, и внутри. Перед установкой балансира проверьте его прочность после тестового монтажа на небольшой высоте и навешивании на более длинный конец контрольного груза. При установке груза, который будет весить как емкость с жидкостью, цепь и шест, упругая деформация не большая быть более 10: от его длины.

Шест с прикрепленными к нему отрезками цепей следует также проверить на прочность. Для этого один конец цепи следует хорошо прикрепить на неподвижную опору, а на второй конец подвесить груз, который будет весить ровно в 2 раза больше, чем емкость и вода.

Облицовка

Когда колодец-журавль своими руками готов, он становится элементов дизайна ландшафта. По этой причине декоративное оформление должно быть таким, чтобы были учтены ваш вкус и остальные элементы, располагающиеся на дачном участке. Для украшения опоры выкопайте вокруг нее канавку. В нее нужно насыпать перегной и высадить растения-вьюнки. Оптимальным вариантом будет высадка растений, которые неприхотливы к уходу, и имеют красивые цветы. Все составляющие и элементы конструкции журавля вы можете оформить в виде интересной фигуры, персонажа, птицы или животного. Вы можете рассмотреть интересные идеи оформления на фото с колодцем-журавлем своими руками.

Достоинства и недостатки

Главным минусом этой конструкции является то, что доставать воду можно лишь с небольшой глубины. Идеально, если расположение влагостного слоя находится на уровне от 5 до 6 метров. Если на участке достаточно места, вы можете сделать журавль длиннее, чем в стандартном варианте, и доставать воду с глубину от 8 до 10 метров, правда в этом случае пострадает прочность конструкции. Еще есть сложности с изготовлением герметичной крышки, и поэтому есть большая вероятность, что в колодец все-таки будет попадать мусор и осадки. Есть более надежный вариант – обустройство колодезного домика, но это уже сложнее технически, и это связано с определенными особенностями конструкции.

Среди достоинств такого колодца следует выделить легкость набора воды, так как почти не нужно прилагать усилий. Использовать такой противовес сократить время извлечения воды, если сравнить модель со стандартным колодцем. В зимнее время журавль не так сильно подвержен низким температурам. И еще одно неоспоримое преимущество – колодец-журавль впишется в абсолютно любой ландшафтный дизайн. Если вы захотите украсить конструкцию, это не составит труда и не будет дорого.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...