Browsing by Author "Leiva Leiva, Nikky Arlette Alejandra"
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Thesis Implementación de canal experimental de gran escala para estudio de socavación local(2021) Leiva Leiva, Nikky Arlette Alejandra; Aranda Núñez, Vivian; Castro, Lina; Departamento de Obras Civiles; Negrete, FelipeLa socavación sigue siendo el mayor causante del deterioro y colapso de los puentes en el mundo, provocando riesgo para la seguridad de la población y daños en la infraestructura vial. La investigación del fenómeno de socavación local en pilas de puentes a generado un número considerable de fórmulas teóricas y experimentales, definidas para un rango limitado de condiciones hidráulicas y geometrías de cepas, cuyos resultados difieren considerablemente entre sí, introduciendo gran incertidumbre en los métodos de diseños. Por lo que el Instituto Nacional de Hidráulica adquiere un canal a gran escala para profundizar el estudio de la socavación local en pilas de puentes bajo condiciones hidráulicas específicas de los cauces chilenos. El objetivo de este trabajo consiste en la implementación del canal de socavación del Instituto Nacional de Hidráulica, desde ahora INH, con la finalidad de generar documentos que normen la operación del canal, la preparación de los ensayos y establecer un protocolo para los experimentos. En este trabajo se recopilan diferentes sistemas de monitoreo de socavación local utilizados en las últimas décadas en canales de laboratorio alrededor del mundo, con el fin de conocer las nuevas tecnologías disponibles aplicables en modelos a escala y establecer la metodología de medición a implementar en INH. l canal, mediante el registro de 42 datos de condiciones experimentales, donde se relaciona la inclinación de la compuerta tipo clapeta ubicada al final del canal y la frecuencia de impulsión con la altura de escurrimiento, velocidad de aproximación y descarga de la bomba. Se prueban cuatro sedimentos con el objetivo de definir el tamaño de partícula requerido para trabajar en aguas claras y régimen supercrítico de forma simultánea, buscando reproducir condiciones particulares semejantes a cauces chileno. La metodología de experimentación se prueba mediante la realización de dos ensayos de socavación local en una pila de sección circular, bajo condición de aguas claras y régimen subcrítico en una arena uniforme (D50 = 1.03 [mm]). Se utiliza un velocímetro acústico de alta resolución (ADV Vectrino) para registrar el chequeo de fondo en el tiempo en un punto y posteriormente se procesan los datos para obtener la evolución temporal de la socavación. A partir de toda la información adquirida, se generan tres documentos que establecen la metodología de medición, el Anexo A corresponde al “Manual de Operación del Canal”, donde se detallan sus componentes y funcionamiento, además de definir los instrumentos requeridos para la investigación describiendo el método de instalación, operación y post-proceso de datos. El Anexo B corresponde al “Procedimiento de Manejo de Sedimentos” donde se plantean los pasos necesarios para reconstruir una curva granulométrica y extenderla en el canal. Y, por último, el “Protocolo de Ensayo” donde se describe la metodología de experimentación que detalla la preparación y ejecución de ensayos de socavación local en el canal del INH.
