بررسی آزمایشگاهی تاثیر توام طوق و صفحات مستغرق بر میزان کاهش عمق آبشستگی گروه پایه‌های پل استوانه‌ای شکل

آبشستگی به فرم های مختلف پایداری سازه‌های هیدرولیکی را مورد تهدید و فرسایش قرار می‍دهد. یکی از روش های غیرمستقیم کاهش آبشستگی نصب طوق و صفحات مستغرق است. طوق عبارتست ازصفحه ای نازک که در یک ارتفاع مشخص از پایه پل نصب شده و به این وسیله مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده در جلوی پایه پل با بستر رودخانه می‌گردد و فعالیت گرداب‌های نعل اسبی را تضعیف می‌کند همچنین در پایه‌های طوق دار سرعت آبشستگی کاهش یافته و یا به عبارت دیگر زمان شروع آبشستگی به تاخیر می‎افتد. در این تحقیق با مدل سازی آزمایشگاهی به بررسی تاثیر توام طوق و صفحات مستغرق بر میزان کاهش عمق آبشستگی پایه‌های استوانه‌ای پرداخته شده است. با توجّه به نتایج حاصل از آزمایش بیشترین کاهش عمق آبشستگی برای فرود 0.246و پایه در مجاورت طوق دو برابر قطر پایه و شش صفحه مستغرق برای هر سه پایه به ترتیب (55%، 96% ، 98%) اتفاق افتاده است. همچنین نتایج نشان داد که صفحات مستغرق با تاثیر بر روی خطوط جریان و طوق با محافظت از پایه در مقابل گرداب‌های پایین رونده و گرداب‌های نعل اسبی ، ابزار مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی در پایه‌های استوانه‌ای باشد.

Experimental Investigation of the Collar and Vanes on Reduction the Scour Depth of Cylindrical Piers

Scouring threaten the stability of hydraulic structures in various forms. One way to indirectly reduce scouring is to put collars and vanes. Collar is a thin plate at a certain height from the base of the bridge which prevents direct contact of down flow in front of the pier with the river bed and undermines the activity of horseshoe whirlpool. Also, in the scouring foundations, the speed of scouring reduces or in other words, the time of scouring is delayed. In this study, using experimental modeling, the researcher investigated the effects of combined collar and vanes on the reduction of scouring depth on cylindrical pier. According to the results of the experiment, the highest scour depth reduction for the Froude number of 0.246 and the pier in the vicinity of the collar of twice the pier diameter and six submerged plates for each tripod occurred respectively (55%, 96%, 98%). Also, the results showed that submerged plates with impact on stream lines and collars with protection of the pier against downstream vortices and Horseshoe vortices are suitable tools for reducing scour depth in Cylindrical bridge pier group.