TWM491057U - 防淘刷保護裝置 - Google Patents

Description

防淘刷保護裝置

本新型是有關於一種防淘刷保護裝置，特別是指一種安裝於海上圓柱形的基樁的底端以減緩水流及波浪沖蝕、淘刷該基樁的底端處沙石的防淘刷保護裝置。

一般在建造風機基樁時，通常是在海上適當水深建設一個或數個彼此間隔的基樁，再於基樁上方搭設平台。當潮流朝向基樁流動時，會在基樁的迎水面產生墩前壅水及向下射流，水流也會在靠近基樁的底端處產生馬蹄形渦流，向下射流及馬蹄形渦流會沖蝕、淘刷基樁的底端處的底床，並逐漸地淘空基樁的底端沙石，進而影響到整個基樁使用的安全性與穩固性。

因此，本新型之目的，即在提供一種可減緩水流及波浪沖蝕、淘刷該基樁的底端處的動床面的砂石而產生較佳保護效果的防淘刷保護裝置。

於是，本新型防淘刷保護裝置，適用於安裝於一個圓柱形的基樁的底端，以減緩水流及波浪沖刷該基樁的底端處的一個動床面的砂石，而該基樁防沖刷裝置包 含：環形且套設於該基樁的底端的一個第一層分散消能板與一個第二層導流板，該第二層導流板位於該第一層分散消能板下方。

本新型之功效在於：透過該第一層消能分散板以破壞及消減向下射流之動能，同時配合該第二層導流板之輔助以分散、導引向下射流，而該第一層消能分散板與該第二層導流板上下間隔的設計，也能破壞馬蹄形渦流的產生。因此，本新型透過前述創新結構，能有效減緩向下射流及馬蹄形渦流沖蝕、淘刷基樁的底端處的動床面的砂石，達到保護該基樁之效果，並提升整個基樁使用的安全性與穩固性。

1‧‧‧第一消能分散板

11‧‧‧前板部

12‧‧‧後板部

121‧‧‧貫孔

2‧‧‧第二層導流板

4‧‧‧基樁

41‧‧‧外表面

5‧‧‧假想面

6‧‧‧動床面

7‧‧‧流動方向

θ‧‧‧夾角

d1‧‧‧內外徑差值

d2‧‧‧內外徑差值

D‧‧‧直徑

L1‧‧‧距離

L2‧‧‧距離

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型防淘刷保護裝置的一個實施例的一個使用狀態側視圖，圖中該防淘刷保護裝置安裝於一個圓柱形的基樁的底端，而該基樁的底端是建設在一個動床面上；圖2是本實施例的一個使用狀態立體圖；及圖3是本實施例的一個使用狀態俯視圖。

參閱圖1、2、3，本新型防淘刷保護裝置的一個實施例，適用於安裝在一個圓柱形的基樁4的底端。在本實施例中，該基樁4的底端是建設在海上的一個動床面 6上，而該基樁4上方可搭設平台或橋面。其中，本實施例所述的動床面6是指河床面或海床面，由於前述床面會因為水流而改變樣貌，故在此以動床面6稱之。當水流沿著一個流動方向7流往該基樁4時，而該防淘刷保護裝置主要用於減緩水流及波浪沖蝕、淘刷該基樁4的底端處的動床面6的沙石。

本實施例的防淘刷保護裝置包含：環形且環繞 地套設於該基樁4的底端的一個第一層消能分散板1與一個第二層導流板2。該第二層導流板2間隔地位於該第一層消能分散板1下方。在本實施例中，該第一層消能分散板1與該第二層導流板2皆為圓盤形。

定義一個切過該基樁4的一個外表面41且迎向 該流動方向7的假想面5，該假想面5將該第一層消能分散板1區分成一個位於上游的前板部11，以及一個位於下游的後板部12。該前板部11大致呈水平，該後板部12與水平面的夾角θ為0~8度。該後板部12具有數個上下貫穿的貫孔121，該後板部12的開孔率為35~50%。在本實施例中，該後板部12具體的開孔率為45%。

該第二層導流板2的內外徑差值d2大於該第一 層消能分散1的內外徑差值d1。在實施上，該第一層消能分散板1的內外徑差值d1與該基樁4的直徑D的比值為0.4~0.5，該第二層導流板2的內外徑差值d2與該基樁4的直徑D的比值為0.6~0.8。在本實施例中，該第一層消能分散板1的內外徑差值d1與該基樁4的直徑D的比值具體為 0.5，該第二層導流板2的內外徑差值d2與該基樁4的直徑D的比值為具體為0.75。

此外，該第一層消能分散板1的前板部11至該 第二層導流板2的距離L1與該基樁4的直徑D的比值為0.2~0.4，該第二層導流板2至該動床面6的距離L2與該圓形基樁4的直徑D的比值為0~0.4，其中，比值為0時表示該第二層導流板2是貼靠在該動床面6，該距離L2為0。 在本實施例中，該第一層消能分散板1的前板部11至該第二層導流板2的距離L1與該基樁4的直徑D的比值具體為0.3，該第二層導流板2至該動床面6的距離L2與該基樁4的直徑D的比值為具體為0.3。

在使用上，當水流沿著該流動方向7流往該基 樁4時，會因為水流衝擊到該基樁4而產生墩前壅水及向下射流，水流也會在靠近該基樁4的底端處產生馬蹄形渦流。當向下射流與馬蹄形渦流沖擊該基樁4的底端處的動床面6時，會產生沖蝕與淘刷等嚴重的破壞行為，並逐漸地淘空該基樁4的底端處的動床面6上的沙石，從而影響該基樁4的安全與穩固性。

因此，本實施例在該基樁4的底端設置該第一 層消能分散板1用以破壞與消減向下射流之動能，預估可達35%的消能效果。不過，當向下射流之動能達到一定等級以上時，該第一層消能分散板1之消能設計將無法達到預期之效果，甚而可能造成擾流情形。因此，本實施例還在該第一層消能分散板1的下方適當間隔處設置該第二層 導流板2作為輔助，透過該第二層導流板2進行分散、導引向下射流。

除此之外，除了會有向下射流之外，也會有持 續沿著該流動方向7而流動之水流，而該第一層消能分散板1與該第二層導流板2上下間隔的設計，使得沿著該流動方向7而流動之水流可分成一個通過該第一層消能分散板1上方的第一支流、一個通過該第一層消能分散板1與該第二層導流板2之間的第二支流，以及一個通過該第二層導流板2與該動床面6之間的第三支流，藉此破壞馬蹄形渦流的產生。因此，透過該第一層消能分散板1與該第二層導流板2的相互配合，確實能減緩向下加速度水流所造成的沖蝕、淘刷該基樁4的底端處的動床面6上的砂石的情況，故能達到保護該基樁4的底端之效果。

較佳地，該第二層導流板2的內外徑差值d2大 於該第一層消能分散板1的內外徑差值d1，如此在俯視的角度觀看(如圖3所示)，該第二層導流板2具有伸出該第一層消能分散板1之外的部分，藉此具有較佳的輔助穩流與導流的效果。

在實施上，該第一層消能分散板1的內外徑差 值d1與該基樁4的直徑D的比值為0.4~0.5，當比值小於0.4時表示該內外徑差值d1過小，該第一層消能分散板1能承受向下射流的面積過小，進而降低其破壞與消減向下射流之動能的能力；當比值大於0.5時表示該內外徑差值d1過大，容易因向下加速度水流之動能達到某一等級以上 時，造成該第一層消能分散板1受力過大而產生震動情形，進而容易斷裂、損壞。

該第二層導流板2的內外徑差值d2與該基樁4 的直徑D的比值為0.6~0.8，當比值小於0.6時表示該內外徑差值d2過小，該第二層導流板2能承受向下射流的面積過小，進而降低其輔助穩流與導流的效果；當比值大於0.8時表示該內外徑差值d2過大，容易因水流之動能達到某一等級以上時造成受力過大產生震動情形，進而容易斷裂、損壞。

該第一層消能分散板1的前板部11至該第二層 導流板2的距離L1與該基樁4的直徑D的比值為0.2~0.4，當比值小於0.2時表示該距離L1過小，該第一層消能分散板1與該第二層導流板2相當靠近，無法有效達到消能效果反而容易造成擾流現象；當比值大於0.4時表示該距離L1過大，容易造成消能、分散效果不佳，甚而再度形成第二次向下加速度水流。該第二層導流板2至該動床面6的距離L2與該基樁4的直徑D的比值為0~0.4，比值為0時表示該第二層導流板2是貼靠在該動床面6，該距離L2為0，此時該比值為最小值；當比值大於0.4時表示該距離L2過大，無法有效達到導流效果。

進一步說明的是，本實施例還將該第一層消能 分散板1區分成該前板部11與該後板部12。本實施例的前板部11呈水平，藉此有效導引、分散向下加速度水流。除了會有向下射流之外，也會有持續沿著該流動方向7而流 動之水流，本實施例的後板部12可相對水平面的向上傾斜而具有夾角θ，前述設計是因為藉此使通過該基樁4的水流向上或向下引導，藉此減緩或導引水流流向該基樁4底部的可能性，進而能提升減緩水流沖蝕或淘刷該動床面6沙石的效果。

在實施上，當夾角θ小於0度時表示該第一消 能分散板1的後板部12是向下傾斜，如此將減低消能、分散效果，進而導致水流及波浪沖蝕或淘刷的狀況未能有效改善；當夾角θ大於8度時表示該第一消能分散板1的後板部12項上傾斜的角度過高，造成分散效果急速減低，反造成擾流情形。

在本實施例中，還在該第一消能分散板1的後 板部12上形成該等貫孔121，用以消減向下加速度水流能量，達到破壞、分散效果。較佳地，該後板部12的開孔率為35~50%。當開孔率小於35%時，消減能量有限；當開孔率大於50%時表示，分層消能、導流效果將不佳。

綜上所述，本實施例在該第一消能分散板1與 該第二層導流板2的創新結構設計，透過該第一消能分散板1以破壞與削減向下射流之動能，同時該第二層導流板2之輔助以分散、導引向下射流，而該第一消能分散板1與該第二層導流板2上下間隔的設計，也能破壞馬蹄形渦流的產生，藉此減緩向下射流及馬蹄形渦流沖蝕、淘刷該基樁4的底端處的動床面6而淘空沙石的情況，達到保護該基樁4的底端之效果，並提升整個基樁4使用的安全性 與穩固性，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當 不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧第一層消能分散板

11‧‧‧前板部

12‧‧‧後板部

2‧‧‧第二層導流板

4‧‧‧基樁

41‧‧‧外表面

5‧‧‧假想面

6‧‧‧動床面

7‧‧‧流動方向

θ‧‧‧夾角

d1‧‧‧內外徑差值

d2‧‧‧內外徑差值

D‧‧‧直徑

L1‧‧‧距離

L2‧‧‧距離

Claims (11)

1. 一種防淘刷保護裝置，適用於安裝於一個圓柱形的基樁的底端以減緩水流及波浪沖刷該基樁的底端處的一個動床面的砂石，而該防淘刷保護裝置包含：一個環形的第一消能分散板，套設於該基樁的底端；及一個環形的第二層導流板，套設於該基樁的底端且間隔地位於該第一消能分散板下方。
2. 如請求項1所述的防淘刷保護裝置，其中，水流沿著一個流動方向流往該基樁，定義一個切過該基樁的一個外表面且迎向該流動方向的假想面，該假想面將該第一消能分散板區分成一個位於上游的前板部，以及一個位於下游的後板部，該後板部與水平面的夾角為0~8度。
3. 如請求項2所述的防淘刷保護裝置，其中，該第一消能分散板的後板部具有數個上下貫穿的貫孔。
4. 如請求項3所述的防淘刷保護裝置，其中，該第一消能分散板的後板部的開孔率為35~50%。
5. 如請求項1所述的防淘刷保護裝置，其中，水流沿著一個流動方向流往該基樁，定義一個切過該基樁的一個外表面且迎向該流動方向的假想面，該假想面將該第一消能分散板區分成一個位於上游的前板部，以及一個位於下游的後板部，該後板部具有數個上下貫穿的貫孔。
6. 如請求項5所述的防淘刷保護裝置，其中，該第一消能分散板的後板部的開孔率為35~50%。
7. 如請求項1至6中任一項所述的防淘刷保護裝置，其中，該第二層導流板的內外徑差值大於該第一消能分散板的內外徑差值。
8. 如請求項1至6中任一項所述的防淘刷保護裝置，其中，該第一消能分散板的內外徑差值與該基樁的直徑的比值為0.4~0.5。
9. 如請求項1至6中任一項所述的防淘刷保護裝置，其中，該第二層導流板的內外徑差值與該基樁的直徑的比值為0.6~0.8。
10. 如請求項2至6中任一項所述的防淘刷保護裝置，其中，該第一消能分散板的前板部至該第二層導流板的距離與該基樁的直徑的比值為0.2~0.4。
11. 如請求項1至6中任一項所述的防淘刷保護裝置，其中，該第二層導流板至該動床面的距離與該基樁的直徑的比值為0~0.4。