An Experimental Study on Reduction Effect of Scour Depth arounding Uniform Cylindrical Pier with Various Size of Circular Collar

원환 크기의 변화에 따른 균등원통교각 주위의 세굴심 감소효과에 관한 실험적 연구

  • 심우배 (서울시정개발연구원 도시환경연구부) ;
  • 송재우 (홍익대학교 토목공학과)
  • Published : 2003.06.30

Abstract

This study is to propose reduction effect of scour depth and a optimum size of circular collar through experimental analyses with various collar sizes. To do so, we carried out hydraulic model experiments. In the case of with considering the collar, the effect of reduction of scour depth increased according to the increase of collar size. When size of collar is 2 as the ratio of collar diameter(W) to pier diameter(D), scour depth is decreased about 67% and deposition height is increased about 70%. The optimal size of collar proposed in this study is W/D=2 by analyzing reduction effect of scour depth, size of scour hole, and deposition height.

본 연구에서는 다양한 크기의 원환에 따른 균등원통교각 주위의 세굴심을 분석하여 세굴심 감소효과 및 원환의 적정 크기를 제시하였다. 이를 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 교각에 원환을 설치한 경우 원환을 하상 위보다 하상 아래에 설치하는 것이 더욱 효과적이었으며, 원환의 크기가 클수록 세굴심 감소 효과가 뚜렷하였다. 교각 직경에 대한 원환 직경의 비(W/D)가 2인 경우 약 67% 세굴심이 감소하였으며, 퇴적고는 약 70%정도 증가하였다. 세굴심 감소 효과, 세굴공 및 퇴적고의 분석 결과를 토대로 W/D=2인 원환을 최적 크기로 제안하였다.

Keywords

References

  1. 서울특별시 (1998), '한강교량기초 수리모형실험 보고서'
  2. 심우배, 엄장혁, 조형준, 송재우(2000), '하상재료에 따른 원환보호공법 적용' 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp. 604-609
  3. 심우배, 최인호, 강예석, 송재우(1999). '원환을 이용한 원형교각 주위의 국부세굴 방지 효과 ' 대한토목학회 학술발표회 논문집, pp. 121-124
  4. Breusers, H. N. C, Nicollet, G., and Shen, H. W.(1997), 'Local Scour around Cylinderical Piers', Journal of Hydraulic Research, Vol. 15, pp. 211-252
  5. Dey, S., Bose, S. K, and Sastry, G. L. N.(1995), 'Clear Water Scour at Circular Piers: A MODEL', Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 121, No. 12, pp. 869-876 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1995)121:12(869)
  6. Ettema, R.(1980), Scour at bridge Piers, Report No. 216, School of Engineering, The University of Auckland, Auckland
  7. Melville, B. W. and Coleman, S. E.(1999), Bridge Scour, Water Resources Publications, LLC
  8. Rauclkivi, A. J. and Ettma, R.(1983), 'Clear-Water Scour at Cylinderical Pier', Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 109, No.3, pp. 338-350 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1983)109:3(338)
  9. Richardson, E. V., et al.(1993), Evaluating Scour at Bidges, Hydraulic Engineering Circular No. 18, FHWA-IP-90-017, February
  10. Tanaka, S. and Yano, M.(1967), 'Local Scour around a Circular Cylinder', Proc. 12th Congress cf IAHR, 3, Fort Collins, Colorado, USA, pp. 193-201
  11. Kikkawa, H, et al.(1971), 'Study on Scouring around a Bridge Pier and Its Preventation', Proc. of JSCE, Vol. 194, pp. 83-90
  12. Kumar, B. V, Raju, K G. and Vittal, N.(1999), 'Reduction of Local Scour around Bridge Piers using Slots and Collars', Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 125, No, 12, 1999, pp. 1302-1305
  13. Dargahi, B.(1990), 'Controlling Mechanism of Local Scouring', Joumal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 116, No. 10, October, pp. 1197-1214 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1990)116:10(1197)
  14. Yanmaz, A. M. and Altmblick, H. D.(1991), 'Study of Time-Dependent Local Scour around Bridge Piers', Journal cf Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 117, No. 10, pp. 1247-1268 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1991)117:10(1247)