EFFECT OF COLLAR ON TIME DEVELOPMENT AND EXTENT OF SCOUR HOLE AROUND CYLANDRICAL BRIDGE PIERS

چكيده در اين تحقيق از روش آزمايشگاهي براي مطالعه توسعه زماني و گستردگي حفره آب شستگي در اطراف پايه استوانهاي شكل پل استفاده شده است. به اين منظور آزمايش هايي بر روي پايه محافظت نشده و محافطت شده با طوق انجام گرفت. عرض طوق مورد استفاده 3 برابر قطر پايه مي باشد. بررسي نتايج حاصل نشان مي دهد كه استفاده از طوق موجب كاهش عمق و نرخ آب شستگي و در عين حال افزايش گستردگي حفره آب شستگي مي شود. همچنين، آزمايش هانشان داد كه تعداد طوق هاي نصب شده و تراز نصب آنها به عنوان فاكتورهايي مهم بر روي عمق و گستردگي نهايي حفره آب شستگي موثر مي باشند. بر اين اساس آرايش مختلف طوق ها براي رسيدن به نتيجه بهينه مورد آزمايش قرار گرفتند. بهترين نتيحه براي شرايطي حاصل شد كه دو طوق يكي در تراز بستر و ديگري در ترازي به ميزان قطر پايه در داخل بستر نصب مي شوند. در اين حالت حتي بعد از گذشت 200 ساعت، آب شستگي به زير طوق دوم راه نيافت. در نتيجه با نصب طوق دوم با عمقي به ميزان قطر پايه در داخل بستر در مقايسه با پايه محافظت نشده، عمق آب شستگي نهايي به ميزان بيش از 50% كاهش يافته و از طرفي گستردگي حفره در اطراف پايه به ميزان 30% افزايش مي يابد

Abstract An experimental approach was carried out to study the time development and extension of scouring around a circular pier protected by collars. The experiments included the study of scouring around an unprotected pier as well as the pier protected with collars located at different levels. Width of collars was 3 times the pier diameter. It was found that with collars, though the scour depth and the rate of scouring decrease, extent of the scour hole increases. Number of collars and their levels are effective factors on the equilibrium depth and extension of scouring. Different collar arrangements were tested for an optimum result. Best results were found with one collar at the bed level and another one at one pier diameter below the bed level. In this arrangement, scouring did not penetrate below the lower collar even after 200 hours. Therefore, with the lower collar at 1D below the bed level scour depth reduced by more than 50% whereas, the area of scouring increased by 30% compared with an unprotected pier.