ارزيابي و مقايسه عملكرد شكاف و طوقه در كاهش آبشستگي در اطراف تكيه گاه هاي پل

Evaluation and comparison of the slots and collars performance in reducing scouring around bridge abutments

تخريب پل ناشي از پديده آبشستگي موضعي در اطراف پايه ها يا تكيه گاه هاي آن يك پديده رايج مي باشد. به همين منظور مي بايست با استفاده از روش هايي از تخريب اين سازه ها جلوگيري كرد. از جمله ابزارهايي كه بدين منظور مي توان استفاده كرد، شكاف و طوقه مي باشند. لذا در اين پژوهش با انجام 49 آزمايش به بررسي و مقايسه عملكرد اين دو ابزار با رويكرد هاي جديد در اطراف تكيه گاه هاي پل با استفاده از مدل آزمايشگاهي در شرايط جريان هاي مختلف خواهيم پرداخت. نتايج نشان مي دهد كه موثرترين مدل شكاف عليرغم اينكه مي تواند ابعاد و عمق چاله آبشستگي را به ميزان 61 درصد كاهش دهد، وليكن قادر به تعويق انداختن زمان شروع پديده آبشستگي و دور كردن چاله آبشستگي از اطراف تكيه گاه نمي باشد. در صورتي كه در موثرترين طوقه و بيشترين عدد فرود، زمان رسيدن چاله آبشستگي به نقطه مبناء بعد از سپري شدن 120 دقيقه از شروع آزمايش مي باشد. در اين مدل طوقه، ماكزيمم عمق چاله آبشستگي به نقطه دورتري از تكيه گاه منتقل شده و درصد كاهش عمق چاله آبشستگي در نقطه مبناء و بستر فرسايش پذير به ترتيب 56 و 96 درصد مي باشد.

The bridge failure caused by the local scouring phenomenon around its piers or abutments is a common phenomenon. Therefore, some methods should be used to prevent the destruction of these structures. Slots and collars are among the tools that can be used for this purpose. Therefore, by conducting 49 tests in this research, we will examine and compare the performance of these two tools with new approaches around bridge abutments using an experimental model in different flow conditions. The results show that although the most effective slot model can reduce the dimensions and depth of scour hole by 61%, it cannot postpone the start of the scouring phenomenon and take the scour hole away from the abutment surroundings. However, for the most effective collar and highest Froude number, the scour hole reaches the base point after 120 minutes from the start of the test. In this collar model, the maximum depth of scour hole is shifted to a more distant point from the abutment, and the percentage of reduction in the depth of scour hole at the base point and erodible bed is 56% and 96%, respectively.