بخشی از مقاله
چکیده
تکیه گاه های پل موجب تنگ شدن مقطع رودخانه وتغییر الگوی جریان می شوند.تمرکز بیش ازحد سرعت ،افزایش تنش برشی بستر،گرداب ها ودر نتیجه آب شستگی موضعی در اثر وجودتکیه گاه پل در رودخانه ایجاد می شود.آب شستگی اطراف تکیه گاه های پل از عوامل مهم در واژگونی وتخریب پل ها به شمار می آید.روش های متعددی مانند سنگ چین کردن واستفاده از بلوک های متصل به کابل وایجاد پی در اعماق زیاد برای کنترل وکاهش آب شستگی در اطراف تکیه گاه وجود دارد. یکی از روشهای حفاظت از تکیه گاه های پل در برابر آب شستگی موضعی استفاده از پایه های قربانی شونده می باشد.
این پایه ها با انحراف وکاهش قدرت جریان موجب کاهش عمق آبشستگی می شوند. تحقیق حاضر به روش آزمایشگاهی انجام شده است که در آن به بررسی تاثیرزاویه قرارگیری با قطر و فواصل ثابت بین پایه ای پایه های قربانی شونده بر آبشستگی در اطراف دستک می پردازد. زاویه قرارگیری پایه ها نسبت به دستک از 15 درجه تا 90درجه تغییر می کند.نهایتا میزان کاهش عمق حفره آبشستگی در حالتهای مختلف بایکدیگرمقایسه وبهترین نتیجه از زاویه 60درجه با قطرو فاصله های 10 میلی متر به دست می آید. این آرایش باعث کاهش 45درصد آبشستگی موضعی در اطراف دستک خواهد شد.
مقدمه
خرابی پل ها از لحاظ اجتماعی واقتصادی مسله ی بسیار مهمی به شمار می آید ودر طی چندین دهه ی گذشته در این زمینه مطالعات فراوانی انجام شده است.تخریب پل ها در نتیجه آب شستگی پی یا تکیه گاه پل ها موچب ترغیب روزافزون پژوهشگران برای مطالعه وبررسی پدیده آب شستگی در اطراف پایه ها وتکیه گاه های پل وارائه روش های کنترل وکاهش آب شستگی شده است.
به فرسایش بستر وکناره آبراهه در اثر عبور جریان آب و فرسایش بستر در پایین دست سازه های هیدرولیکی در اثر جریانهای متلاطم آب شستگی گویند. هنگامی که سازه هایی در بستر رودخانه قرار می گیرند، تغییراتی در جریان رودخانه اعمال می گردد که معمولا باعث افزایش ظرفیت انتقال رسوب در سیال شده و منجر به ایجاد آب شستگی خواهد شد. در این تحقیق به بررسی قابلیت پایه های قربانی شونده - شمع های محافظ - در کاهش آب شستگی موضعی در اطراف دستک پل پرداخته شده و با انجام آزمایش هایی، تاثیر پایه های قربانی شونده بر انحراف جریان و کاهش قدرت جریان در جلوی دستک پل مورد بررسی قرارگرفته است.
مواد و روش ها :
جهت انجام آزمایش ها از یک کانال آزمایشگاهی با مقطع استفاده شده است که جنس دیواره های آن از پلکسی گلاس شیشه ای به ضخامت 10میلی متر و کف کانال که به صورت افقی قرار گرفته از جنس pvc به ضخامت 10میلی متر می باشد. این کانال به طول 12، عرض /4 و ارتفاع /6 متر بر روی خرپای فلزی نصب گردیده است . آب به وسیله یک پمپ از مخزن اصلی به کانال وارد می شود و دبی در تمام آزمایشها ثابت می باشد. عمق آب نیز به وسیله ی یک سرریز که در پایین دست کانال قرار دارد تنظیم می شود. شکل2نمایی از کانال آزمایشگاهی استفاده شده در این تحقیق را نشان می دهد.
برای این که حداکثر عمق آب شستگی آب زلال وجود داشته باشد، باید عمق جریان ، اندازه و دانه بندی ذرات رسوب به گونه ای انتخاب شود که اثر آن ها بر روی عمق آبشستگی حذف گردد. سرعت جریان نزدیک به سرعت بحرانی در آستانه ی حرکت ذرات رسوب یعنی /9 سرعت بحرانی در نظر گرفته شد تا برقراری شرایط آب زلال مهیا گردد وحداکثر عمق آب شستگی موضعی در این شرایط ایجادشود.
در آزمایشهای فوق تکیه گاه از جنس تفلون فشرده به ارتفاع 50 ، طول 8 و عرض 5 سانتی متر می باشد و دماغه ی تکیه گاه نیز به صورت نیم دایره می باشد. پایه های قربانی شونده از جنس استیل وروی یک صفحه مستطیلی متحرک شیار دار، جهت تغییر فاصله ی بین پایه ها تماماً بر روی یک صفحه ی مربع شکل نصب شده است. این صفحه مستطیلی توانایی چرخش بر روی صفحه ی مربعی و قرار گرفتن در هر زاویه ای نسبت به دستک را دارا است. زاویه بین دستک و گروه پایه های سه تایی توسط یک نقاله که در بالای دستگاه تعبیه شده، تنظیم می گردد. شکل 3 نمونه ای از دستک وپایه های قربانی شونده را نشان می دهد.
