بررسي گستره‌ي كارگزاري المان‌هاي شش‌پايه به‌منظور كاهش آبشستگي اطراف تكيه‌گاه پل

Investigation of The Area of Around Bridge Abutment by A-Jacks to Protect Against Scour

آبشستگي يك پديده طبيعي است كه ناشي از عمل فرسايشي ميدان جريان در آبراهه‌هاي آبرفتي مي‌باشد.شكست پل ناشي از آبشستگي كلي در پايه و تكيه‌گاه پل ، ضرورت مطالعه در مورد پيش‌بيني آبشستگي و راه‌هاي محافظت در برابر آن را كاملاً روشن مي‌سازد.يكي از راه‌هاي كاهش آبشستگي استفاده از المان‌هاي شش‌پايه (A-JACKS) اطراف تكيه‌گاه مي‌باشد. در اين پژوهش به بررسي تأثير سازه موسوم به المان‌هاي شش‌پايه بر كنترل حداكثر عمق آبسشتگي تكيه‌گاه پل و همچنين بررسي گستره‌ي كارگزاري المان‌هاي شش‌پايه به‌منظور حفاظت تكيه‌گاه پل در مقابل آبشستگي پرداخته‌شده است. آزمايشات براي اعداد فرود 0/18 ، 0/208 ، 0/235 و 0/25 و در چهار گستره‌ي كارگزاري w 4,6/5,8/5.10/6 سانتي‌متري انجام شد. در اعداد فرود 0/18 و 0/208 گستره‌ي دو رديفه(W2) ، سه رديفه(W3) و چهار رديفه (W4)، صددرصد آبشستگي را كاهش دادند. در عدد فرود 0/235 گستره‌ي سه رديفه(W3) و گستره‌ي چهار رديفه (W4) صددرصد آبشستگي را كاهش داده و در عدد فرود 0/25 گستره‌ي چهار رديفه W4) 89/55)درصد آبشستگي را كنترل مي‌كند. در مقايسه عملكرد دو گستره حداكثر المان‌هاي شش‌پايه يعني W3 و W4 در عدد فرود حداكثر مشاهده شد كه تنها 7/47 درصد در ميزان كاهش آبشستگي اختلاف دارند و در دو عدد فرود 0/18 و 0/208 عملكردي كاملاً مشابه يكديگر دارند. درنتيجه مي‌توان گفت كه استفاده از گستره‌ي W3 بهينه‌ترين حالت كارگزاري المان‌ها حول تكيه‌گاه است زيرا عملكردي نزديك به W4 دارد ولي هزينه و زمان ساخت آن كمتر است.

Scouring is a natural phenomenon that arises from the erosive action of flow field in the alluvial streams. Bridge failure caused by fully scouring of the piers and abutment makes completely clear the necessity of investigating in the case of scour prediction and ways to protect against it. One of the ways to reduce scour is utilizing the six-based elements (A-JACKS) around the abutment. In this study, the impact of the structure known as six-based elements on the control of the maximum scour depth of the bridge abutment was investigated as well as the scope of locating the six-based elements in order to safeguard the bridge abutment in front of the scour has been studied. The tests were performed with Froude numbers of 0.18, 0.208, 0.235, and 0.25 and in 4 placement scopes (W) of 4, 6.5, 8.5 and 10.6 cm. The scour was decreased one hundred percent in the Froude numbers of 0.18 and 0.208, and scopes of two-row (W2), three-row (W3) and four-row (W4). Froude number of 0.235 and scopes of three-row (W3) and four-row (W4) reduced fully the scour and the Froude number of 0.25 and scope range of four-row (W4) controlled 98.55% of the scour. In comparison with the performance of two scopes, the maximum six-based elements namely W3 and W4 were observed in the maximum Froude number that only have 7.47% difference in the reduction rate of the scour and have completely the same performance in the two Froude numbers of 0.18 and 0.208. In conclusion, it can be stated that the use of W3 range is most optimal mode of replacing elements around the abutment, because it has approximate performance to W4, but the cost and time of its construction is low.