204_090-016BP-TW

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發佈日期 : 2009-04-29

發明專利說明書
﹝本說明書格式，順序及粗體字，請勿任意更動，※號部份請勿填寫﹞
	※申請案號： 090119304
	※申請日期： 20010808 ※ＩＰＣ分類： Int.Cl.(7) E02B 3/26

一、發明名稱： (中文/英文)
	用來減緩水流沖刷之導流裝置(全文下載)
二、申請人：共 1 人
	1 . 　姓名或名稱：(中文/英文) 　　國立成功大學 / NATIONAL CHENG KUNG UNIVZRSITY 　代　表　人：(中文/英文) 　　 / 　住居所或營業所地址：(中文/英文) 　　台南巿東區大學路一號 / 　國　　　　籍：(中文/英文) 　　中華民國 / TW
三、發明人：共 1 人
	1 . 　姓名：(中文/英文) 　　黃進坤 / HUANG, JIN-KUEN 　國　　　籍：(中文/英文) 　　中華民國 / TW
四、聲明事項
	□主張專利法第二十二條第二項 □ 第一款或 □ 第二款規定之事實，其事實發生日期為：年　月　日 □申請前已向下列國家(地區)申請專利: 　【格式請依:受理國家(地區)、申請日、申請案號、順序註記】
	□ 有主張專利法第二十七條第一項國際優先權：　□無主張專利法第二十七條第一項國際優先權：
	□ 主張專利法第二十九條第一項國內優先權：　【格式請依:申請日、申請案號、順序註記】
	□ 主張專利法第三十條生物材料：　□ 須寄存生物材料者：　　　國內生物材料【格式請依:寄存機構、日期、號碼、順序註記】　　　國外生物材料【格式請依:寄存國家、機構、日期、號碼、順序註記】
□ 不須寄存生物材料者: 　　　所屬技術領域中具有通常知識者易於獲得時，不須寄存。

五、中文發明摘要：
	本發明是在提供一種可減緩水流沖刷之導流裝置，上述導流裝置包含：一固定座以及多數導流條，其中該等導流條上皆具有相遠離之一固定端及一擺動端，上述固定端被固定在固定座上，為了使導流條能不脫離地被固定在水流沖刷嚴重的地區，本發明之導流裝置可進一步包含：釘樁、壓條、螺桿與螺帽，或者連結元件。安裝時乃使前後或者上下相鄰之兩導流裝置上的導流條具有一重疊區域，且靠近上游之導流裝置上的導流條位在靠近下游之導流裝置的導流條上方，藉導流條柔性及順著水流、地形變化之特性，使導流條能隨著水流做最適切的調整，而達到減緩沖刷的目的。

六、英文發明摘要：


七、指定代表圖：
（一）本案指定代表圖為：
（二）本代表圖之元件符號簡單說明：



八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：


九、發明說明：
	【發明領域】本發明是關於一種導流裝置，特別是指一種適合用來改善橋墩、橋台、產生水躍效果之地區、攔沙堰、固床工下游、混凝土方塊等河中結構物或軟硬床面所產生的沖刷現象之導流裝置。【習知技藝說明】橋墩、橋台、攔沙堰、固床工等結構物建構於河中時，會在局部地區產生流速增大，甚至漩渦之產生，造成在結構物附近因泥砂輸送不平衡，而導致泥砂快速的流失，此種泥砂快速流失的現象一般稱為局部沖刷。為了改善局部沖刷之情況，在水利、土木、水保等相關業者經常採用的方式，是在結構物旁布置一些抵抗沖刷之防沖刷物，例如：消波塊、蛇籠、混凝土方塊等，而蛇籠是為防治局部沖刷最常見的防沖刷物。前述各種河中防沖刷物的布置雖可在底床產生良好抵抗沖刷的效果，但是防沖刷物本身是一種無法和床面相容的巨大結構體，此種巨大結構體和河床本身相互獨立，因此，會對水流產生干擾效應，當防沖刷物置放後若造成漩渦時，其沖刷現象將更為嚴重，顯然以往水利、土木、水保等工程界雖提供了各種的防沖刷物，來減緩結構物置於河中所產生局部沖刷過大之缺失，但該等防沖刷物在置放後無法和河床相容，且無法順著水流調整保護位置等缺失，亦造成其保護效果上的不理想。【發明概要】因此，本發明之目的是在提供一種施工簡單、經濟，且對流場之干擾性小，並可隨著地形變動及水流的流向調整保護位置，以減緩水流對河床沖刷程度之導流裝置。於是，本發明之導流裝置是多數個同時被佈設在需要減緩水流沖刷的地區，上述導流裝置包含：一固定座以及多數導流條，其中該導流條具有相遠離之一固定端及一擺動端，該固定端被固定在該固定座上，而擺動端可隨著流場改變漂流的方向，為了使導流條能不脫離地被固定在水流沖刷嚴重的地區安裝，本發明之導流裝置乃選擇性地進一步包含：釘樁、壓條、螺桿與螺帽，或者連結元件，其中釘樁之設置可將固定座穩固地固定在沙質河床或河流的邊坡上，而壓條之設計方便將固定座壓掣固定在礫石層中，螺桿與螺帽之配合可使固定座穩固的固定在台階、攔沙堰之護坦上，連結元件之使用則方便將前述固定座安裝在例如蛇籠之物件上。使用時乃使前後或者上下相鄰之兩導流裝置上的導流條具有一重疊區域，且靠近上游之導流裝置上的導流條位在靠近下游之導流裝置的導流條上方，藉導流條柔性之特性，以及順著水流、地形變化做最適切之調整，以達到減緩沖刷的目的。圖式簡單說明本發明之其他特徵及優點，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白，在圖式中：第一圖是本發明導流裝置之第一較佳實施例的俯視示意圖，說明該導流裝置佈置在一橋墩周緣的示意狀態；第二圖是該較佳實施例之一側視圖，說明該導流裝置安裝在河床上的狀態；第三圖是該較佳實施例之一立體分解圖；第四圖是一俯視示意圖，說明第一較佳實施例之導流裝置被安裝在橋台旁用以減緩橋台底部河床沖刷之狀態；第五圖是一俯視示意圖，說明第一較佳實施例之導流裝置被安裝在一具有轉彎段之河流旁的狀態；第六圖是一河流的橫向截面示意圖，說明第一較佳實施例之導流裝置被安裝在河流之邊坡上的示意狀態；第七圖是本發明導流裝置之第二較佳實施例的側視圖，說明該導流裝置安裝在河床上的側視示意狀態；第八圖是該第二較佳實施例之立體分解圖；第九圖是本發明導流裝置之第三較佳實施例的側視圖，說明該導流裝置安裝在攔沙堰上之狀態；第十圖是該第三較佳實施例之導流裝置的組合側視圖，同時示意該導流裝置與欄沙堰之一護坦間的對應關係；第十一圖是一使用狀態圖，說明本發明第三較佳實施例之導流裝置安裝在一台階上的狀態；及第十二圖是本發明導流裝置之第四較佳實施例的立體圖，說明該導流裝置與一蛇籠間的對應關係。【較佳實施例之詳細說明】參閱第一、二圖，本發明第一實施例之導流裝置1是多數個乙組同時被安裝在河流2的一河床21上，該河床21上建構有至少一圓柱形之結構物22，例如：橋墩等，於河床21上方的水流則是沿著一水流方向25由一上游23往一下游24流動，因此，對於結構物22而言，其具有一迎向水流的迎水面221，而該河床21上具有一緊鄰迎水面221但介於該迎水面221與上游23間之佈設區域211。配合第三圖，本實施例之導流裝置1即佈設在該佈設區域211上，每一導流裝置1皆包含：一固定座11、多數導流條12，以及數釘樁13，其中該固定座11具有上下重疊之一上夾板111及一下夾板112，而該等導流條12係等長且被夾設固定在兩夾板111、112間，上述導流條12可選自：橡膠、不織布、麻繩、塑膠....等等可作成細長條狀，並可隨著水流流向及地形變化調整漂流擺動位置之物件，每一導流條12皆具有一被夾設在固定座11上之固定端121，以及一與遠離該固定端121且可隨水流任意漂動之擺動端122。本發明第一實施例之導流裝置1在安裝時，乃利用釘樁13將固定座11固定在沙質河床21之佈設區域211，並讓約三分之一的導流條12嵌埋於沙質河床21內，三分之二的導流條12露出河床21表面。安裝時需注意先由靠近下游24的部位逐漸地往上游23部位安裝，且排列的方向是由上游23往下游24逐漸地由疏而密，前後相鄰之導流裝置1上露出河床21表面的部份，並具有三分之一的重疊區域，且安裝後接近上游23之導流條12是蓋設在靠近下游24之導流條12的上方。當河流2上安裝本實施例之導流裝置1時，水流雖同樣沿著該水流方向25前進，但在到達佈設區域211時，受到佈設之導流條12的引導，水流可更緩和的受到上下重疊之導流條12的引導，往結構物22兩側流過，藉此達到降低水流對河床21之佈設區域211周緣所產生的沖刷程度。參閱第四圖，本發明第一實施例之導流裝置1亦可被佈設在一非圓形之結構物22旁，用以減緩水流對該結構物22周緣河床之沖刷程度，上述結構物22可為一建構在河岸旁之橋台或丁埧，而該導流裝置2的構造如第三圖所示，其同樣佈設在該結構物22之一迎水面221的上游地區，藉此同樣可達到減緩水流對該結構物22底端河床所產生的沖刷程度。參閱第五圖，本發明第一實施例之導流裝置1亦可安裝在沒有設置結構物之河流2的河床上，上述河流2具有一轉向區域26，在轉向區域26上具有一外河岸261及一內河岸262，而水流亦沿著一水流方向25前進，當水流流至轉向區域26時，由於剪力的作用，水流對於和外河岸261對應之河床會產生較大的沖刷力量，因此，本實施例之導流裝置1亦可被安裝在河床對應外河岸261的位置，安裝的方式同樣由下游往上游逐步設置，兩相鄰導流裝置1間具有約三分之一的重疊區域，而該導流裝置1之固定座亦朝向上游，藉此同樣可減緩水流對於外河岸261的沖刷程度。參閱第六圖，本發明第一實施例之導流裝置1亦可用來穩定河流2或堤岸之一邊坡27，安裝的方式是由邊坡27低點往上逐步的佈設，上下相鄰之導流裝置1亦具有重疊的區域，藉此等導流裝置1的佈設，同樣可達到水流在流經該邊坡27時，受到導流裝置1之引導減緩對該邊坡27之沖刷程度。參閱第七、八圖，本發明第二實施例之導流裝置1適合被安裝在河流2上不易打釘樁之礫石層28上，為了使該導流裝置1易於安裝在河流2之礫石層28上，本發明第二實施例之導流裝置1亦包含：一固定座11、多數與固定座11固定之導流條12，以及數個與固定座11垂直設置而可壓掣該固定座11之壓條14。本發明第二實施例在安裝時，乃在河流2之一礫石層28上挖一條深溝281，再以垂直於水流方向25將固定座11置放在該深溝281中，然後順著水流方向25等距地將壓條14排列在該固定座11上，再將原本自深溝281挖出的礫石回填到該深溝281中，即完成該導流裝置1的安裝。當然在安裝時上下相鄰兩排導流裝置1間同樣具有重疊之區域，藉前述導流裝置1構造之改變，可使該導流裝置1更易於安裝在不易打釘樁之礫石層28上。參閱第九、十圖，本發明第三實施例之導流裝置1與第一實施例大同小異，該導流裝置1安裝在攔沙堰3之一底層護坦31上，上述護坦31具有一頂面311，以及靠近下游之一直立前側面312，而該導流裝置1包含：一長條狀之固定座11、多數一端固定在固定座11上之導流條12、一可壓抵在固定座11上之壓條14、數成型在護坦31之頂面311或前側面312之螺桿15，以及數量與螺桿15配合之螺帽16。製造時乃將螺桿15一體灌注在護坦31之一頂面311或前側面312上，使其間隔地突出該頂面311。安裝時再使固定座11及壓條14套設在自護坦31突出之螺桿15上，然後將各螺帽16螺固在各螺桿15上，即可將導流裝置1安裝在護坦31之頂面311或前側面312。安裝後兩個導流裝置1之導流條12同樣具有部分重疊區域，受到流場之作用，該等導流條12是前後重疊地漂流在水面上。藉在攔沙堰3最底端護坦31上安裝該導流裝置1，可減緩水流由最底端之護坦31流到河床時，對河床所造成的沖刷程度。參閱第十一圖，本發明第三實施例之導流裝置1亦適合被安裝在河流2的一台階29上，上述台階29可能是自然生成的，例如：自河床21上突出的大石頭，或者是人工建構者。為了避免台階29突出造成水躍現象，對河床21產生過大的沖刷，本發明第三實施例之導流裝置1亦被可被固定在該台階29上，假設台階29為自然突起物，本實施例在施工時乃在該台階29上適當位置安裝螺桿15，然後利用螺帽16及壓條14將固定座11固定在該台階29上，相鄰兩導流裝置I之導流條12亦部份重疊，若該台階29為人工製成，則是在該台階29製造時直接埋設螺桿15，藉此同樣可減緩河流2中水躍作用對河床21所產生之沖刷程度。參閱第十二圖，本發明第四實施例之導流裝置1適合被安裝在一蛇籠4上，上述蛇籠4包含數個蛇籠單元41，以及一覆蓋在該等蛇籠單元41上之覆蓋網42，而本發明第四實施例之導流裝置1包含：一固定座11、多數一端固定在該固定座11上之導流條l2，以及數條連結元件17，所述連結元件17可為鐵絲等細長而可綑紮物件之物品。本發明第四實施例之導流裝置1在安裝時，乃利用連結元件17將固定座11綑紮於覆蓋網42上，固定後靠近上游之導流條12亦覆蓋在靠近下游之導流條12的上方，前後相鄰導流條12並具有一段重疊的區域。藉在覆蓋網42上安裝該等導流裝置1，可減緩水流對置放蛇籠4部位的河床所產生的沖刷程度，以達到減緩水流沖刷之目的。在設計上本發明第四實施例之導流裝置1亦可直接綑紮於蛇籠單元41上。由以上說明可知，本發明該導流裝置1之設計不僅從未見於習知者，該裝置更可因應單向水流沖刷之情形，適切地安裝在河床上容易遭受沖刷之部位，安裝後由於該導流裝置1能順著水流流向、地形變化而自動調整保護方位之特性，因此，本發明該項設計確實可在對水流干擾極小的情況下，達到極佳之保護效果，以及泥沙回淤的功效。此外，本發明導流裝置1可因應安裝地點作改變，其材料取得容易、成本低廉，安裝後穩定度極佳、不易損壞、更換方便等功效，亦使得本發明具有施工經濟、容易之優點，因此，本發明確為一新穎、進步，且極具產業上利用價值之導流裝置。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。主要元件符號說明 1．．．導流裝置 11．．．固定座 111．．．上夾板 112．．．下夾板 12．．．導流條 121．．．固定端 122．．．擺動端 13．．．釘樁 14．．．壓條 15．．．螺桿 16．．．螺帽 17．．．連結元件 2．．．河流 21．．．河床 211．．．佈設區域 22．．．結構物 221．．．迎水面 23．．．上游 24．．．下游 25．．．水流方向 26．．．轉向區域 261．．．外河岸 262．．．內河岸 27．．．邊坡 28．．．礫石層 281．．．深溝 29．．．台階 3．．．攔沙堰 31．．．護坦 311．．．頂面 312．．．前側面 4．．．蛇籠 41．．．蛇籠單元 42．．．覆蓋網

十、申請專利範圍：
	1.一種用來減緩水流沖刷之導流裝置，該導流裝置乃多數個一同被安裝在河流之一河床上，河流上的水流並沿著一水流方向由上游往下游流動；該導流裝置包含：一被嵌埋在河床內的固定座，以及多數細長之導流條，每一導流條皆具有一固定在固定座上之固定端，以及一遠離該固定端且部份露出河床表面並隨著水流流動之擺動端，前後相鄰之兩導流裝置上的導流條具有一重疊區域，且靠近上游之導流裝置的導流條覆蓋在靠近下游之導流裝置的導流條上方。　　 2.依據申請專利範圍第1項所述用來減緩水流沖刷之導流裝置，其更包含數個將固定座固定在河床上的釘樁。　　 3.依據申請專利範圍第1項所述用來減緩水流沖刷之導流體置，其更包含一個以上壓抵在固定座上具埋設在河床內的壓條。　　 4.一種用來減緩水流沖刷之導流裝置，該導流裝置乃多數個一同被安裝在河流之一邊坡上，河流上的水流並沿著一水流方向由上游往下游流動；該導流裝置包含：一被嵌埋在邊坡上的固定座，以及多數細長之導流條，每一導流條皆具有一固定在固定座上之固定端，以及一遠離該固定端且部份露出河床表面並隨著水流流動之擺動端，上下相鄰之兩導流裝置之導流條具有一重疊區域，且靠近上方之導流裝置上的導流條覆蓋在靠近下方之導流裝置的導流條上方。　　 5.一種用來減緩水流沖刷之導流裝置，該導流裝置乃多數乙組被安裝在攔沙堰最底端之一護坦上，上述護坦具有一頂面以及一前側面，水流是沿著一水流方向由上游往下游流動；該導流裝置包含：一固定座、多數導流條、數個固定在護坦之頂面或前側面上之螺桿，以及數個螺設在各螺桿上而將固定座安裝在護坦上之螺帽，其中該等導流條皆具有一固定在固定座上之固定端，以及一遠離該固定端且隨著水流流動之擺動端，前後相鄰之兩導流裝置之導流條具有一重疊區域，且靠近上游之導流裝置上的導流條覆蓋在靠近下游之導流裝置的導流條上方。　　 6.依據申請專利範圍第5項所述用來減緩水流沖刷之導流裝置，其更包含一壓抵在固定座上之壓條。　　 7.一種用來減緩水流沖刷之導流裝置，該導流裝置乃多數個一同被安裝在一蛇籠上，上述蛇籠係置放在一具有水流流過的地點，水流並沿著一水流方向由上游往下游流動：該導流裝置包含：一固定座、多數細長之導流條，以及一將固定座安裝在蛇籠上之連結元件，每一導流條皆具有一固定在固定座上之固定端，以及一遠離該固定端且隨著水流流動之擺動端，前後相鄰之兩導流裝置之導流條具有一重疊區域，其中靠近上游之導流裝置上的導流條覆蓋在靠近下游之導流裝置的導流條上方。


十一、圖式：

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