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

Альтернативой стандартному колодцу с воротом считается рычажный механизм, визуально напоминающий птицу, – колодец-журавль. Простая конструкция позволяет без затруднений своими руками построить колодец-журавль на приусадебном участке.

Особенности конструкции колодезного журавля

Копать шурф рекомендуется рядом с высоким деревом, используемым в качестве опоры. Если такой возможности нет, стойки изготавливаются из металлической трубы или деревянного бруса. На базовом изделии шарнирами фиксируется тонкая планка, исполняющая роль балансира. Благодаря подвижному соединению фрагментов конструкции коромысло превращается в рычажный механизм с двумя плечами: на длинном цепями закрепляется резервуар для воды, короткое используется для подвешивания контргруза.

Достоинствами колодца-журавля являются:

• доступность самостоятельного монтажа;
• долгий срок эксплуатации;
• возможность использования для декоративного украшения территории;
• минимальные усилия, прилагающиеся для ручного подъема воды.

Главным преимуществом колодезного журавля считается экономия электричества благодаря тому, что не требуется использование насосного оборудования, питающегося от сети.

К недостаткам конструкции относятся:

• невозможность использования для забора жидкости из колодцев глубиной больше 10 м;
• негерметичность, приводящая к засорению воды опавшей листвой, ветками, пылью и прочим мусором;
• габариты не позволяют устанавливать устройство на участках с малой площадью.

Устройство колодца-журавля

Конструкция состоит из 2 частей: колодезной шахты и рычажного механизма, предназначенного для поднятия воды на поверхность.

Подъемная система состоит из следующих элементов:

• вертикальный опорный столб из деревянного бруса или металлическая труба с прорезью для фиксации оси журавля;
• стрела из тонкой планки, прикрепленная к опоре шарнирным соединением;
• противовес, расположенный на коротком плече балансира;
• шест из прочных пород дерева или железная цепь для крепления ведра;
• ведро вместимостью 8-10 л.

В качестве контргруза, закрепляемого на коромысле подъемного механизма, можно использовать материалы, имеющиеся в дачном хозяйстве. Оптимальным вариантом считается противовес из известняковой глыбы, тяжелых чугунных болванок, бревна и т.д.

Конструкция колодезной шахты состоит из следующих частей:

• оголовок, защищающий воду от загрязнения;
• ствол, объединяющий нижнюю зону наземной части колодца с водоносным горизонтом;
• водоприемник, расположенный вблизи водоноса и оснащенный донным фильтром.

Для усиления защитных функций рекомендуется использовать специальные крышки, накрывающие оголовок после использования колодца.

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

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.

Прочное сцепление бревен обеспечивается предварительной опрессовкой дерева молотком. Для повышения надежности швы между венцами обрабатываются вязким глинистым раствором. Прибитыми по углам толстыми досками сруб фиксируется изнутри.

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.

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

Технология изготовления колодезного журавля

Для самостоятельного выполнения работы потребуются материалы:

• прочный деревянный брус сечением 50х100 мм;
• металлические трубы ø 50 мм;
• железная цепь;
• емкость для воды вместимостью 8-10 л;
• стальные уголки;
• тонкая дюралевая жердь;
• противовес массой 18 кг;
• крепежные элементы.

Необходимо подготовить следующие инструменты:

• лобзик;
• штыковую лопату;
• разводной ключ;
• строительный уровень или отвес;
• шуруповерт.

Начальным этапом является сооружение «ноги» колодезного журавля. Предназначенная для крепления балансира опора изготавливается из бруса. В качестве такого основания можно также использовать дерево высотой 2,7 м, растущее возле шахты.

Для повышения прочности стойка с двух сторон фиксируется шпильками на металлических трубах или швеллерах длиной 2,5 м. Они служат для предотвращения контакта с землей.

Основа устанавливается в яму глубиной 1 м. Вертикальность установки контролируется отвесом или уровнем. Промежуток между брусом и грунтом заливается бетоном, до полного застывания раствора устойчивость конструкции обеспечивается подпорками.

Для изготовления рычага или коромысла используется брус 50х50 мм. Для подачи воды с глубины 4 м потребуется рычаг длиной 3,1 м. Балансир устанавливается на стойку после затвердевания цемента, место фиксации уплотняется накладкой. Шарнирное соединение стрелы с опорой выполняется 2 металлическими уголками, скрепленными шпилькой М10. Шпильки М8 фиксируют стальные элементы на основании.

Ведро, не соприкасаясь со стенками, опускается в колодец на шесте, изготовленном из дюралевой трубки. В качестве альтернативного материала применяется тонкая отшлифованная жердь.

На завершающем этапе изготовления журавля на колодце на коротком плече стрелы закрепляется груз-компенсатор. С балансиром противовес соединяется шпильками М8.

Оформление опоры колодца

Оптимальным вариантом оформления опоры считается зоологический мотив: подъемному механизму придается форма птицы или животного, например слона или жирафа.

Дополнением декора служат мозаичные узоры, выложенные вокруг опоры. Для украшения устанавливают оригинальные статуэтки сказочных героев и народных былин.

Главным требованием при оформлении является сохранение единого стиля. Созданию композиции с народными мотивами способствует украшение участка старинными лавками, качелями и прочими атрибутами.