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

Как сделать шахту из бетонных колец?

Процесс изготовления и установка колец своими руками – трудоемкий этап работы. Железобетонные колодцы изготавливаются в такой последовательности:

1. Выполняется разметка на участке.
2. Ровняется дно. Диаметра до 1,5 м хватит.
3. Бетонный колодец погружается после выемки грунта на высоту кольца с помощью треноги или лебедки.
4. Монтируется первое кольцо, все время делаются замеры.
5. По мере заглубления устанавливается второе, и так далее. При помощи лома выравниваем.
6. Герметизация колодца изнутри может производиться посредством резинового жгута, который помещается в щель между кольцами. Если есть петли, то они загибаются во внутрь.
7. Обустраивается фильтр на дне источника.
8. Выполняется защита от грунтовых вод. Гидроизоляция делается посредством специальных мастик.
9. Прежде чем замазать швы между кольцами, необходимо соединить их анкерами.

Перед тем как копать колодец вручную, необходимо иметь точный диаметр бетонного кольца. Котлован под железобетонные колодцы должен быть по ширине больше на 200 мм. В процессе того, как выкапывается яма, обязательно проверяйте уровнем, шахта должна быть ровной по вертикали. По мере того как самостоятельно выкапывается яма под железо-бетонные кольца, грунт постепенно поднимается вверх. Всё происходит поэтапно, ведро опускается вниз и поднимается по лебедке.

Если встречается валун, то по возможности его убирают. Хотя в некоторых случаях шахту засыпают и обустраивают в другом месте.

Особенности конструкции колодезного журавля

По своей сути это рычажный механизм, где с одной стороны в качестве противовеса используется ведро с водой. При этом он устроен таким образом, чтобы опустить, набрать и поднять его, можно было руками без особых усилий. Конструкция появилась столетия назад, когда еще не применялся барабан с рукояткой, цепь или трос.

С обратной стороны должен быть контргруз, который либо приделывается, и представляет собой отдельный элемент, либо представляет собой целостную конструкцию. В последнем случае речь идет об утолщении рычага. В качестве центральной опоры используется «баба». Это – рогатина или вилка со шплинтом.

Повесив его на специальный крюк, достаточно потянуть штангу, веревку или цепь вниз, чтобы ведро опустилось под воду. Далее нужно всего лишь отпустить колодезный рычаг, чтобы емкость с водой поднялась под весом контргруза.

Устройство колодца

Правильно укомплектованный колодец с журавлем предполагает, что его комплектация включает:

• коромысло с балансиром;
• опору под балансир;
• груз и шест;
• цепь, штангу или трос;
• опорную колонну.

Но главным элементом является сам колодец, который нужно вырыть. При этом глубина залегания воды должна быть настолько мала, чтобы при поднятии журавля, полное ведро поднималось выше оголовка.

Отдельные части цикла работы экскаватора

Чтобы произвести выемку грунта важно проделать следующие отдельные операции:

• разрезание грунта ковшом;
• поворот платформы экскаватора;
• выгрузка грунта из ковша;
• обратный поворот к разрабатываемой поверхности;
• постановка ковша с целью повтора всего цикла.

Насколько можно заметить, сама копка грунта занимает достаточно мало времени. Более 50% цикла уходит на поворот платформы экскаватора. Ввиду экономии времени и топлива, рекомендуется выполнять некоторые действия одновременно.

К примеру, поворот платформы и поставному ковша для заглубления можно выполнять параллельно. Причём постановка ковша на грунт – это отдельная тема. Суть в том, чтобы стрела была вынесена на 70% (по техническому регламенту от производителей экскаваторной техники).

Изготовление формы для колец своими руками

Материалы

Из каких материалов можно соорудить опалубку? Подойдут любые подручные материалы достаточной прочности, чтобы сделать несколько изделий:

• доски;
• листы или изделия из металла;
• пластик.

Деревянная опалубка Металлические формы станут наиболее надежным и долговечным вариантом, такую опалубку можно в будущем сдавать в аренду. Упростит изготовление использование бочек или труб соответствующего диаметра. Сваривание отдельных листов с последующим изгибанием занимает больше времени и требует физических усилий.

Самодельная форма из металлических листов

Технология

Металлическая форма для производства колодезных колец, материалом для которой служат две бочки разных диаметров, сооружается по простой технологии:

У обеих бочек срезается дно. На внутреннюю и внешнюю сторону большего изделия наносится вертикальная разметка, делящая его на две равные части. С помощью сварочного аппарат или заклепок с внешней стороны цилиндра крепятся металлические уголки. Они располагаются вдоль все линии разметки или тремя парами: вверху, посередине и внизу

Элементы должны располагаться точно напротив друг друга. В уголках сверлятся отверстия под болты, которыми будет осуществляться крепеж формы

Бочка разрезается болгаркой с внутренней стороны, работать следует осторожно, чтобы не задеть приваренные детали крепления. Следующий этап – подготовка внутреннего цилиндра

Бочка меньшего размера также размечается вертикальными линиями. По разметке привариваются уголки для последующего соединения частей

В этом случае они размещаются с внутренней стороны цилиндра. Бочка разрезается с наружной стороны. Для удобства к цилиндрам приваривают ручки – к внешнему снаружи, к внутреннему – изнутри.

Изготавливая колодезное кольцо своими руками, нельзя забывать об элементах для его перемещения. Это могут быть монтажные петли из металла, соединенные с арматурным каркасом или сквозные отверстия. Второй вариант более приемлем, ведь при монтаже колодцев петли приходится срезать. Чтобы появились проушины для строп, в форме вырезают отверстия и вставляют деревянные круглые чурки толщиной 4-5 см.

Приготовление бетонного раствора

Чтобы бетон получился высокого качества, необходимо соблюдать рекомендуемые пропорции ингредиентов. Расчет долей ведется, ориентируясь на основу — цемент:

• песок 2:1;
• гравий 3:1, 4:1;
• вода – 0,5-0,7.

Гравий предварительно замачивают в воде. Первыми смешивают песок и цемент, затем доливают воду. После перемешивания раствора засыпают гравий.

Производственную площадку размещают вдали от солнечных лучей, под навесом. Быстрое высыхание влаги из бетона уменьшает его прочность. Работать над изготовлением колец для колодца любого диаметра лучше при температуре не ниже +80.

Бетономешалка для раствора

Как выбрать место

Начальным этапом строительства колодца является правильный выбор его расположения. Гидрогеологические исследования, проведенные на участке, позволяют научным способом установить наиболее подходящее место сооружения источника воды. Но данный способ требует больших материальных затрат.

Допускается сооружать колодец рядом со скважиной. Для удобства использования источник воды должен располагаться не дальше 5 м от дома.

Колодцы на соседних участках

Перед началом строительных работ полезно узнать о том, на какой глубине залегает водоносный слой грунтовых вод у ближайших соседей, какого качества у них питьевая вода. Но полностью доверять данной информации нельзя, т.к. водоносные слои могут быть неравномерными.

Растения

Глубину залегания воды могут подсказать растения, заселяющие нераспаханный приусадебный участок. Над неглубоким водоносным слоем произрастают растения с поверхностными корнями — ольха, крушина, береза, багульник, мать-и-мачеха и пр.

Другие деревья и кустарники сосредотачиваются на местности с глубоким залеганием вод. К ним можно отнести сосну, орех, можжевельник, шалфей.

Наблюдения за живностью и природой

Внимательно наблюдая за своим участком, можно обнаружить множество подсказок близкого расположения к поверхности земли подземных вод. Ранним утром летом можно заметить в низинах клубы тумана. Жарким днем домашние животные в поисках прохлады ложатся в местах, подходящих для строительства колодца. Предсказателями близости воды могут стать стаи комаров и мошек, кружащиеся в безветренную погоду над такими участками. А мышиные гнезда можно найти только там, где сухо.

Народные методы

Существуют множество народных методов поиска воды, которые не потеряли актуальности сегодня. Наиболее результативными методами можно считать следующие:

Неглазированные глиняные горшки наполняются солью, с внешней стороны оборачиваются в натуральную ткань и взвешиваются. После этого емкости закапываются в землю на глубину 50 см в разных местах. Через сутки производится выкапывание. Чем больше стала масса горшка с солью, тем он ближе расположен к водоносной жиле

Важно данный эксперимент производить в сухую погоду. Использование рамки из ивовой лозы

Для ее приготовления подходящий прутик расщепляется на 2 части, чтобы между ними получился угол не менее 150°

Конструкция высушивается. Для поиска воды с данной рамкой медленно обходится весь участок. Над местом нахождения водоносного слоя средняя часть рамки будет направлена вниз. В сухую погоду однотипные банки из стекла в перевернутом виде закапываются в грунт на глубину 5 см. Через сутки производится их выкопка. Емкости с большим конденсатом укажут на наличие воды.

Технология и этапы строительства колодца из бетонных колец

Навряд ли кто-то соберется выливать бетонные кольца самостоятельно, ведь это не только сложный и трудоемкий процесс, но и бессмысленный. Намного проще купить уже готовые изделия в нужном количестве, которое легко высчитать, зная глубину залегания грунтовых вод.

Строительство колодца с поочередной установкой колец

Шахту всегда копают лопатой с короткой рукояткой вручную, с таким инструментом намного легче будет управляться в ограниченном пространстве. Когда яма соответствующего диаметра будет глубиной около полуметра, проверяют ровность дна и устанавливают первое кольцо

Важно чтобы оно стало ровно посередине шахты и не уперлось в одну из стенок. После этого продолжают выкапывать землю, но уже внутри железобетонного изделия

По мере выемки грунта, кольцо будет постепенно углубляться под собственным весом и когда достигнет верхним краем уровня земли, сверху на него устанавливают и закрепляют скобами следующее кольцо.

Строительство колодца по методике поочередной установки колец

Бывает, что яма копается, а кольцо не опускается. Это значит, что оно расположилось под уклоном от вертикальной оси. Подкорректировать положение можно, сверху кладут щит и набрасывают камни или мишки из грунтом на ту сторону, которую необходимо осадить. Когда кольцо начнет проседать, перевес убирают. Продолжают углубляться вниз. И так до тех пор, пока вода не начнет просачиваться сквозь дно шахты. Продолжают копать еще некоторое время, откачивая прибывшую воду насосом. Останавливают работы, когда шахта достигнет первой водоносной жилы. Вода при этом начнет поступать очень быстро. Но ее еще продолжают выкачивать, чтобы была возможность выровнять дно и уложить донный фильтр, если он необходим в конкретном случае.

Установка колец в готовую шахту

Существует еще один способ строительства, когда кольца по очереди опускают в полностью вырытую до водоносного слоя шахту. Но такой метод менее популярен и возможен далеко не на всех типах грунта. Опасно и то, что в любой момент, даже еще до укладки, земля может обрушиться. Бетонные кольца опускают в яму краном, ставят друг на друга впритык и фиксируют стальными скобами по окружности соединения.

Метод строительства колодца: установка бетонных колец в шахту

Внутренняя гидроизоляция

Все швы между кольцами заделывают раствором или специальным уже готовым составом. Промазывая их, не забывают о трещинах и ямках, которые под воздействием влаги будут быстро разрушаться и станут причиной разгерметизации шахты. Категорически не рекомендуют использовать растворы, в составе которых есть битум, поскольку они могут значительно испортить вкус воды.

Обработка швов колодца из бетонных колец

Внешняя гидроизоляция колодца

Гидроизоляция колодца снаружи будет препятствовать поступлению в шахту верховодки, Для этого делают, так называемый глиняный замок. Вокруг последних колец вырывают траншею шириной около 0,5 м и глубиной в 1,5-2 м. В нее засыпают и плотно утрамбовывают глину. В результате она должна лечь чуть выше уровня почвы ближе к колодцу, и обеспечить уход осадков по уклону от шахты.

Схема: внешняя гидроизоляция колодца

Площадку бетонируют. В течении последующих 2-3 недель воду необходимо несколько раз откачать. Использовать ее можно для бытовых нужд, а вот для питьевых целей лучше только после заключения из лаборатории.

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

Этап подготовительных работ

Прежде, чем самому приступать к обустройству колодца на участке возле дома, необходимо определиться с конструкцией, изучить технологию процесса и ознакомиться с правилами безопасности.

Конструкция

На рисунке изображено устройство колодца с шахтой из бетонных колец.

Пример простой конструкции колодца

Пояснения к рисунку:

• А — надстройка, обеспечивающая защиту от проникновения мусора (оголовок);
• В — гидроизоляционный замок из глины;
• С – донный фильтр из гравия, как правило, трехслойный. Первый — из крупных фракций размером 15см, средний – 10см, нижний — из мелкого щебня;
• D – верховодка;
• Е – ствол шахты из ЖБИ колец;
• F – водоносный слой.

Шахта колодца бывает кирпичной, каменной или деревянной. Она может уходить на глубину до 10-15 метров, но встречаются конструкции, дно которых находится на 30 метров ниже уровня земли. Если оно вязкое, сооружается деревянный настил, и уже сверху него организуется донный фильтр.

Заметим, что мы привели схему устройства на основе ЖБИ колец, поскольку такая конструкция наиболее оптимальна.

Необходимые материалы

Для работы понадобится подготовить следующие материалы:

несколько ЖБИ колец, их количество зависит от глубины шахты, стандартные размеры показаны на рисунке;

Размеры колец

• материал для донного фильтра (гравий мелких и крупных фракций);
• скобы (с их помощью будут скрепляться кольца);
• ингредиенты для цементного раствора, которым будут замазываться швы.

Общая цена на материалы покажет, во сколько обойдется строительство колодца с бетонными кольцами(при условии, что копать его, а также выполнять другие работы, вы будете самостоятельно). Естественно, что стоимость существенно возрастет, если всю ручную работу станет выполнять бригада строителей.

Необходимо сразу предупредить, что вес ЖБТ колец довольно внушительный, и без посторонней помощи переместить их и установить не получится. Если вам некого позвать на помощь, то придется нанимать работников или обратиться в строительную организацию, специализирующуюся в этой сфере.

Заметим, что такое удовольствие не дешевое, например, в городе Выборг вырыть яму под шахту и организовать колодец глубиной 9 метров обойдется около 70 тысяч рублей.

Инструменты

С учетом, что земляные работы будут проводится без использования спецтехники, следует заранее подготовить:

• несколько лопат и ведер;
• треногу с установленным на нее подъемным механизмом;
• лестницу и веревку.

Рекомендации по изготовлению цилиндра

Проще всего сделать ворот на колодец из бревна. Для этого вам не понадобятся никакие чертежи. При выполнении работы своими руками стоит придерживаться следующих рекомендаций:

1. Протяжённость бревна должна быть меньше, чем расстояние между опорами по краям колодца на 100-150 мм.
2. Чтобы сделать качественный ворот на колодец, бревно необходимо отшлифовать и обработать защитными пропитками. Они уберегут древесину от гниения.
3. Края цилиндрической части скрепляются металлическим кольцом (хомутом). Это убережёт древесину от растрескивания и в то же время позволит легко и без усилий снимать цилиндр.
4. В торцевых частях бревна закрепляются металлические диски со ступицами. В них можно закрепить стержни для вращения ворота. Это делается при помощи подходящих крепёжных изделий. Для этого в дисках просверливаются отверстия под крепежи. Иной вариант предусматривает приваривание полуосей к стальным дискам.
5. В некоторых случаях при изготовлении своими руками будет проще просто забить концы полуосей из прутка или тонкой трубы в торцы деревянного ворота. При этом для облегчения забивания концы трубы сплющиваются, а прутки затачиваются, также предварительно просверливаются отверстия в торцах бревна меньшего диаметра, чем стальные изделия. Такая фиксация исключит проворачивание стержней в бревне при вращении ручки.
6. Чтобы было удобней регулировать смещение ворота относительно оси, в просветах между опорными стоками и цилиндром с каждой стороны устанавливаются втулки.

Как построить деревянный колодец

При постройке срубов таких конструкций используются разные породы древесины: береза, липа, ольха, дуб. Но, если первые три породы имеют низкую прочность, то дуб сохраняется дольше, но его дубильные вещества портят вкус воды.

По мнению специалистов, нижние венцы сруба нужно делать из сухой выдержанной древесины из березы, ивы, ольхи, а верх, более прочный, из дуба.

Деревянные конструкции могут выполняться различной формой, некоторые из них показаны на фото:

Виды деревянных колодцев

Тип «а» выполнен в форме режущего ножа, чтобы сделать вид «б» нужно под сруб укладывать поддерживающие бревна, «в» представляет собой сооружение в форме колокола или шатра.

Порядок возведения колодца заключается в следующем:

Инструкция указывает, что сруб строим так, чтобы плотно друг к другу примыкали венцы, а обращенная вовнутрь сторона бревна стесывалась на плоскость.

• Скрепление отдельных венцов между собой выполняем жердями, брусьями, досками большой толщины или нужной длины гвоздями с каждой стороны посредине сруба, но лучше ближе к углам.
• Для глубоких сруб наращиваем сверху.
• Опускание груза облегчается изготовлением из более толстых брусков или бревен уширение таким образом, чтобы оно приходилось на наружную часть.
• Нижняя сторона сруба выполняется специальной формы и имеет режущий нож из угловой, полосовой или листовой стали, что облегчает срезание грунта.
• Стенки сруба должны опускаться без перекосов. Это проверяется веском.

• Сруб устраивается на ящик, устанавливаемый на дно. Ящик часто делается без дна, с горизонтальным расположением досок.
• При необходимости нарастить стенки сверху, под срубом и под основной рамой на дне шахты подрывается грунт, затем опускаются стенки, а верх наращивается.
• Нарастить стенки можно снизу. Для этого:

1. роются с противоположных сторон продолговатые ямы;
2. в них закладываются куски бревен – «залоги», на 700 мм длиннее бревен сруба, сначала его укладывают с одной стороны, потом с другой и под остальные, так сруб может удержаться в одном положении;
3. залоги поочередно вынимаются;
4. подводятся четыре венца;
5. вновь закладываются залоги;
6. с внутренней стороны сруба концы залогов подклиниваются камнями или деревянными клиньями. При этом они должны поджиматься к уже уложенным венцам.

После устройства ствола строится домик для колодца, который может иметь самые разные виды и размеры.

Примеры оформления верхнего строения колодца

Как провести ремонт колодца

Ремонт колодцев на даче подразумевает некоторые мероприятия связанные с заменой элементов или их укреплением, заделкой швов, углубление дна. Обнаружить дефекты можно при чистке колодца.

Если требуется ремонт колодца на даче из дерева и это связано с загниванием нескольких бревен, то:

Верхний сегмент, который не нужно ремонтировать, поднимается при помощи козел, а после завершения работ опускается на место.

Поднятие верхнего сегмента колодца из дерева

• Если гнилые бревна находятся под водой, для установки новых элементов воду надо выкачать.
• Прогнившие бревна можно заменить новыми или выполнить армированное бетонирование. Оно заключается в следующем: из арматуры устанавливается сетка, монтируется опалубка и заливается бетонным раствором.

Сборка готовой конструкции ворота

Сборка готовой конструкции – ответственный процесс, который требует соблюдения поэтапного выполнения работ. Предварительно необходимо собрать и установить стойки, выполнив в них небольшие углубления для монтажа ворота.

Вороток для колодца собирают в следующем порядке:

1. В торцевые части цилиндра устанавливают прутки. На них фиксируют сваркой металлические диски. При фиксации в стойки приваривают пруток меньшего размера.
2. На цилиндр устанавливают хомуты из металла.
3. Установленные диски надежно прикручивают к деревянной основе.
4. Далее ворот колодца оснащают ручным подъемным механизмом – тросом или цепью, установленными в центральной части цилиндра. Фиксация выполняется при помощи металлической скобы.
5. Готовую конструкцию монтируют на стойки так, чтобы торец с приваренным прутком был вставлен в первую очередь. Во второе отверстие продевают длинный стержень и фиксируют его сваркой к диску. После того как стержень был надежно закреплен на основе, его можно изогнуть под прямым углом для получения рукоятки.
6. К подъемному механизму навешивают емкость для подачи воды.

Виды

Подбирать колодезные днища нужно таким образом, чтобы диаметр был не меньше диаметра колец. В процессе производства необходимо в обязательном порядке указывать его размеры, какого объема, а также какими обладает эксплуатационными свойствами.

Самыми распространенными типами изделий являются с маркировкой ПД-10, ПД-15, а также ПД-20. Они отличаются весом и диаметром.

днище колодца ПД-10

Существует продукция, предназначенная для коллекторных колодцев. Они обладают высоким уровнем водонепроницаемости, устойчивы к низким температурам, сохраняя при этом свои качества. Такая плита прямоугольная, есть элементы для соединения.

Преимущества и недостатки

То, что до сих пор колодцы-журавли используются жителями сельской местности, объясняется наличием определенных преимуществ:

Подобное гидросооружение достаточно простое в использовании.

В случае с колодцами, имеющие традиционные барабаны с цепью, поднять воду из шахты достаточно непросто. Чтобы накрутить цепь на барабан, требуются определенные, порой существенные, усилия. Использование журавля доступно даже детям. Не исключение и пожилые люди, которым иногда по известным причинам трудно поднять даже стакан с чаем. Принцип работы гидросооружения основан на рычаге Архимеда. Благодаря журавлю, ведро с содержимым легко поднимается из шахты. Но слишком усердствовать не стоит, иначе жидкость из ведра можно просто разлить.

Внешний вид колодца-журавля будет отлично сочетаться с ландшафтным дизайном, выполненным в стиле «кантри».

Если владелец участка пожелает увидеть у себя что-то ностальгическое, необычное, то ему всерьез необходимо задуматься о размещении на участке колодца-журавля.

Основной недостаток состоит в ограничении применения в зависимости от глубины, на которой находится вода. Если величина не превышает 5 метров, использование такого типа источника допускается. Нет никакого смысла устраивать на участке колодец-журавль при более глубоком расположении водоносных слоев. Придется делать очень длинный рычаг для подъема, а это, займет достаточно много места. К тому же, длинное коромысло будет часто ломаться. Его придется укреплять, в результате чего получается достаточно массивную конструкцию. При этом неудобным станет его использование.

Другой существенный недостаток, отсутствие возможности накрыть шахту домиком для защиты от атмосферных осадков. Подъемный механизм просто не даст сделать это.