紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法-复审决定


发明创造名称:紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法
外观设计名称:
决定号:184749
决定日:2019-07-19
委内编号:1F274435
优先权日:
申请(专利)号:201610754290.8
申请日:2016-08-28
复审请求人:中铁二十局集团有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:候金伟
合议组组长:布文峰
参审员:仇颖
国际分类号:E02D27/14(2006.01),E02D5/40(2006.01),E02D19/04(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而其它现有技术并未给出将上述区别技术特征应用于最接近现有技术以解决其技术问题的技术启示,并且也没有证据表明该区别技术特征是本领域的公知常识,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610754290.8,名称为“紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为中铁二十局集团有限公司,申请日为2016年8月28日,公开日为2017年1月25日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月05日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1、3-9相对于对比文件1和本领域的公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性,权利要求2-9相对于对比文件1-2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日提交的说明书摘要、说明书第1-189段、摘要附图和说明书附图,以及其于2018年9月27日提交的权利要求第1-9项。驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN102720140A,公开日为2012年10月10日;
对比文件2:CN102251530A,公开日为2011年11月23日。
驳回决定指出,独立权利要求1相对于对比文件1的区别特征为:组装式浮体的长度大于水中承台的长度且其宽度大于水中承台的宽度,水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩;长方形浮体之间通过多道横向连接梁进行紧固连接,对比文件1为两道,两个长方形浮体之间的间距不小于冲击钻机的冲击锤直径;围堰所处施工区域为矩形;本申请进行两次冲击和同步清渣,第一次冲击和同步清渣是采用冲击破碎设备对围堰所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎,第二次冲击和同步清渣是采用冲击破碎设备对围堰底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎,冲击破碎设备的冲击破碎区域为围堰底部安装区域,冲击过程中,采用长臂挖机将围堰底部安装区域内和位于围堰底部安装区域内侧的施工区域内冲击破碎的岩石块均挖运走,而对比文件1先采用长臂挖机开挖一次,再采用冲击破碎设备冲击一次;步骤102中进行冲击钻机安装时,还需在每个冲击钻机的冲击锤上均安装一个高压水枪,高压水枪的进水口通过高压水管与高压水注入设备连接;高压水枪的喷水口竖直朝下;冲击钻机的数量为三个,三个冲击钻机分别安装在一个等腰三角形的三个顶点上;进行第一次冲击和第二次冲击时,均通过浮体位置调整装置对组装式浮体的位置进行调整,对冲击破碎设备的冲击位置进行相应调整。对于上述区别特征,为了便于施工平台,本领域技术人员容易想到将组装式浮体的长度大于水中承台的长度且其宽度大于水中承台的宽度,并根据工程实际合理调整水中承台所处的位置,例如,水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩;对比文件1已经公开了长方形浮体之间通过两道横向连接梁进行紧固连接,在此基础上,为了提高浮体之间的连接强度,本领域技术人员容易想到设置多道横向连接梁;为了便于冲击钻机进行开挖施工,本领域技术人员容易想到设置两个长方形浮体之间的间距不小于冲击钻机的冲击锤直径;实际施工之前,本领域技术人员容易想到根据工程实际合理确定开挖区域的形状,例如,矩形;在对比文件1公开了先采用长臂挖机进行水下开挖并船运弃土,之后采用冲击钻机进行开挖的基础上,为了提高开挖质量,本领域技术人员基于其所掌握的普通技术知识和相关施工经验容易想到根据工程实际对两次开挖和清渣的施工方式进行合理调整,例如,第一次冲击和同步清渣是采用冲击破碎设备对围堰所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎,第二次冲击和同步清渣是采用冲击破碎设备对围堰底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎,冲击破碎设备的冲击破碎区域为围堰底部安装区域,冲击过程中,采用长臂挖机将围堰底部安装区域内和位于围堰底部安装区域内侧的施工区域内冲击破碎的岩石块均挖运走,这并不需要付出创造性劳动。为了提高施工质量,本领域技术人员容易想到在步骤二中进行冲击钻机安装时,还需在每个冲击钻机的冲击锤上均安装一个高压水枪,高压水枪的进水口通过高压水管与高压水注入设备连接,并将高压水枪的喷水口竖直朝下;为了提高施工质量,本领域技术人员容易想到根据工程实际合理调整冲击钻机的数量及设置方式,例如,冲击钻机的数量为三个,三个冲击钻机分别安装在一个等腰三角形的三个顶点上;进行第一次冲击和第二次冲击时,均通过浮体位置调整装置对组装式浮体的位置进行调整,对冲击破碎设备的冲击位置进行相应调整。因此,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-9的附加技术特征或被对比文件1或2公开,或是本领域的常规技术手段,因此也不具备创造性。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:所施工深水基础包括位于既有铁路运营线一侧的水下基岩上的水中承台和多根对所述水中承台进行支撑的钻孔桩,多根所述钻孔桩均位于所述水中承台下方,多根所述钻孔桩均呈竖直向布设且其均位于同一水平面上,所述水中承台为采用围堰(14)施工成型的混凝土承台;所述水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩;对所述水中承台进行施工时,包括以下步骤:
步骤一、水下基坑开挖:对围堰(14)底部所安装的水下基坑进行开挖,过程如下:
步骤101、开挖平台搭设:对开挖平台进行搭设;
所述开挖平台包括组装式浮体和对所述组装式浮体的位置进行调整的浮体位置调整装置,所述组装式浮体为长方形,所述组装式浮体的长度大于所述水中承台的长度且其宽度大于所述水中承台的宽度;所述组装式浮体包括两个呈平行布设的长方形浮体(1);两个所述长方形浮体(1)布设在同一水平面上且二者之间通过多道横向连接梁(9)进行紧固连接,多道所述横向连接梁(9)均与长方形浮体(1)呈垂直布设且其沿长方形浮体(1)的长度方向由前至后进行布设;所述浮体位置调整装置包括多个均位于所述浮体位置调整装置前侧的前侧定位装置(2)、多个均固定安装于所述组装式浮体前侧的前侧调整装置(3)、多个均位于所述浮体位置调整装置后侧的后侧定位装置(4)和多个均固定安装于所述组装式浮体后侧的后侧调整装置(5);所述前侧定位装置(2)与前侧调整装置(3)的数量相同,每个所述前侧定位装置(2)均通过锚索(6)与一个所述前侧调整装置(3)进行连接;所述后侧定位装置(4)与后侧调整装置(5)的数量相同,每个所述后侧定位装置(4)均通过锚索(6)与一个所述后侧调整装置(5)进行连接;所述前侧调整装置(3)和后侧调整装置(5)均为电动锚机;
步骤102、冲击钻机安装:在步骤101中所述开挖平台上安装多个冲击钻机(11),多个所述冲击钻机(11)组成冲击破碎设备;
步骤101中两个所述长方形浮体(1)之间的间距不小于所述冲击钻机(11)的冲击锤直径;
步骤102中进行冲击钻机安装时,还需在每个所述冲击钻机(11)的冲击锤上均安装一个高压水枪,所述高压水枪的进水口通过高压水管与高压水注入设备连接;所述高压水枪的喷水口竖直朝下;
步骤103、开挖平台移动:通过所述浮体位置调整装置,将所述组装式浮体平移至所述水中承台所处施工区域上方;
步骤104、第一次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对所述围堰(14)所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎,并采用长臂挖机将冲击破碎的岩石块挖运走;
本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为所述围堰(14)所处施工区域,所述围堰(14)所处施工区域为矩形冲击区域;所述矩形冲击区域的长度大于围堰(14)的长度,所述矩形冲击区域的宽度大于围堰(14)的宽度;
步骤105、第二次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对围堰(14)底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎,本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为围堰底部安装区域;并且,冲击破碎过程中,采用所述长臂挖机将所述围堰底部安装区域内和位于所述围堰底部安装区域内侧的施工区域内冲击破碎的岩石块均挖运走,获得施工成型的水下基坑;
所述水下基坑的底部标高与所述水中承台的底部标高一致;
步骤101中所述冲击钻机(11)的数量为三个,三个所述冲击钻机(11)分别安装在一个等腰三角形的三个顶点上;步骤104中进行第一次冲击时且步骤105中进行第二次冲击时,均通过所述浮体位置调整装置对所述组装式浮体的位置进行调整,对所述冲击破碎设备的冲击位置进行相应调整;
步骤二、钻孔桩及水中承台施工,包括以下步骤:
步骤201、测量放线:采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备,对围堰(14)的四周边线和多根所述钻孔桩的中心位置分别进行测量放线;
步骤202、围堰下放:参照步骤201中测量放线出的围堰(14)的四周边线,将围堰(14)逐渐下放至步骤一中所述水下基坑内的预设位置上;
步骤203、钢护筒安装:参照步骤201中测量放线出的多根所述钻孔桩的中心位置,且按照常规钢护筒安装方法对多根所述钻孔桩施工用的钢护筒(7)分别进行下放,并对下放到位的钢护筒(7)进行固定;
步骤204、围堰封底施工:对步骤202中下放到位的围堰(14)底部进行混凝土封底,获得混凝土封底层(16);
步骤205、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法对多根所述钻孔桩分别进行施工;
步骤206、围堰内抽水及钢护筒割除:采用抽水机将围堰(14)内部水抽出;且抽水完成后,采用切割设备割除步骤203中所述的钢护筒(7);
步骤207、承台施工:在步骤205中已施工完成的多根所述钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工。
2. 按照权利要求1所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤204中进行围堰封底施工之前,需在步骤203中安装好的多个所述钢护筒(7)上搭设一个注浆施工平台(17);
步骤204中进行围堰封底施工时,采用多个注浆导管对混凝土封底层(16)进行浇筑施工,多个所述注浆导管均与安装于注浆施工平台(17)上的注浆装置连接,多个所述注浆导管呈竖直向布设且其呈均匀布设;
步骤204中进行围堰封底施工之前,先采用浮吊将所述注浆导管下放至围堰(14)内,并使所述注浆导管底端伸入至围堰(14)内侧底部;同时,在多个所述钢护筒(7)内均抛放沙袋。
3. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤201中所述围堰(14)为双壁钢套箱,所述双壁钢套箱由内壁板(14-1)、同轴套装在内壁板(14-1)外侧的外壁板(14-2)和布设于内壁板(14-1)与外壁板(14-2)之间的内支撑结构组成,所述双壁钢套箱底部设置有刃脚(14-5);所述内壁板(14-1)与外壁板(14-2)之间的空腔底部设置有一层混凝土填充层(14-6),且内壁板(14-1)与外壁板(14-2)之间的空腔底部通过混凝土填充层(14-6)封堵后,所述内壁板(14-1)与外壁板(14-2)之间的空腔形成一个上部开口的注水仓;
步骤202中对围堰(14)进行下放时,采用通过注水设备向内壁板(14-1)与外壁板(14-2)之间的注水仓内连续注水的方式,将所述双壁钢套箱逐渐平稳下放至预设位置。
4. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤104中进行第一次冲击及同步清渣之前,根据所述钻孔桩的底部标高h1、所述围堰(14)底部的封底混凝土层厚度δ和所述水下基岩的顶部标高h2,确定水下基岩的开挖深度h3,其中h3=h2-h1 δ;
步骤104中对所述水中承台所处施工区域的水下基岩整体进行冲击破碎时和步骤105中对围堰(14)底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎时,均参照所确定的水下基岩的开挖深度h3,采用所述冲击破碎设备对所述水下基岩进行冲击破碎;
步骤104中进行第一次冲击及同步清渣之前,先根据所述水中承台的结构、尺寸和底部标高h1,并结合施工地点的河床地质和水文情况以及围堰(14)施工时需预留的作业空间,确定施工所述水中承台时所用围堰(14)的结构和尺寸。
5. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤104中进行第一次冲击及同步清渣之前,对围堰(14)底部在所述水下基岩上的安装位置进行确定,并对围堰(14)底部的四周边线进行确定;
步骤105中对围堰(14)底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎时,沿围堰(14)底部的四周边线由前至后进行冲击破碎,所述围堰(14)底部支撑于所述围堰底部安装区域的内侧中部;
步骤105中所述围堰底部安装区域的宽度大于围堰(14)的壁厚。
6. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤104中进行第一次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的多个所述冲击钻机(11)同步进行冲击破碎;
步骤105中进行第二次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的一个所述冲击钻机(11)进行冲击破碎或两个所述冲击钻机(11)同步进行冲击破碎。
7. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤102中每个所述冲击钻机(11)的冲击锤均为实心锤,所述冲击锤底部均焊接固定有多个防滑爪,多个所述防滑爪呈均匀布设且其呈梅花形布设。
8. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤105中所述水下基坑的形状与所述围堰(14)的形状相同,所述水下基坑的长度比围堰(14)的长度大2m~3m,所述水下基坑的长度比围堰(14)的宽度大2m~3m;
步骤104中所述矩形冲击区域的长度比围堰(14)的长度大4m~8m,所述矩形冲击区域的长度比围堰(14)的宽度大4m~8m。
9. 按照权利要求1或2所述的紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:步骤101中所述前侧定位装置(2)为地锚、抛锚或地笼,所述后侧定位装置(4)为地锚、抛锚或地笼;
所述水中承台的长度为9m~12m且其宽度为6m~8m,所述浮箱(8)为正方体浮箱且其宽度为5.5m~6.5m,所述长方形浮体(1)中浮箱(8)的数量为6个~10个;
两个所述长方形浮体(1)分别为左侧浮体和位于所述左侧浮体右侧的右侧浮体;所述左侧浮体中部安装有一个所述冲击钻机(11),所述右侧浮体上安装有两个所述冲击钻机(11)。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年2月20日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页(共6页8项),修改方式为:依据说明书和附图2在权利要求1中增加技术特征“所述横向连接梁(9)为工字钢且其数量为16道,每个所述冲击钻机(11)均位于相邻两道所述横向连接梁(9)上,相邻两个所述冲击钻机(11)之间均布设有两道所述横向连接梁(9)”,并将权利要求6并入权利要求1中,同时相应地修改了其它权利要求的编号。复审请求人认为:(1)本申请的水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩,开挖平台采用前侧定位装置与后侧定位装置对组装式浮体进行有效定位,能有效保证开挖过程中组装式浮体不偏位、不移位,为工人提供一个平稳的施工平台;同时,通过控制前侧调整装置和后侧调整装置对组装式浮体的位置进行调整,便于深水基础承台水下基坑开挖施工,从而方便对冲击钻机的冲击位置进行调整,易于控制。(2)本申请采用冲击钻机进行前后两次冲击,第一次在围堰所处施工区域整体进行冲击且采用多个冲击钻机同步进行冲击破碎的多点式整体大范围冲击破碎方式,第二次在围堰底部安装区域范围内重新冲击一次且采用一个冲击钻机同步进行冲击破碎的单点式轮廓线冲击破碎方式,这样开挖成型的水下基坑为底部带围岩底部安装槽的基坑,开挖成型的水下基坑结构合理,使下放到位围堰固定简便且定位准确、可靠,能确保围堰刃脚下沉到位。同时,本申请限定了开挖平台的结构、冲击钻机的数量和布设位置,使冲击过程中开挖平台的平稳性和牢靠性均得到有效控制,并且开挖平台位置可调且调整简便,在冲击过程中能同步对开挖平台位置进行灵活调整,满足多点式整体大范围冲击破碎与单点式轮廓线冲击破碎的实际使用需求;由于所开挖的基坑位于无覆盖层且均为裸露基岩的河床上,第一次采用多点式整体大范围冲击破碎方式,一方面能有效增大冲击力度、提高冲击破碎效率和效果,另一方面多个同步冲击点能有效增大开挖平台冲击过程中的平稳性,再加上组装式浮体的长度大于水中承台的长度且其宽度大于水中承台的宽度,能进一步提高冲击过程的平稳性,使裸露基岩上不仅能直接进行冲击破碎,并且平台平稳性能得到有效保证,各钻机布设平稳,能有效保证冲击稳定性和垂直度,确保冲击钻机的安全稳定,同时对周侧环境影响小;而第二次采用单点式轮廓线冲击破碎方式,不仅开挖工作量小,冲击过程中平稳性高,并且能确保围堰的安装精度,进一步保证深水基础的施工质量;同时用长臂挖机和高压水泵相配合,能做到及时清理沉渣,最终达到开挖岩层的目的,能有效解决采用机械冲击钻破碎法进行深水区桥梁基坑基岩开挖的施工难题。而对比文件1仅公开了在墩位处拼装冲击平台并安装冲击钻机进行冲击破碎,但是对于具体的开挖区域、开挖方法以及开挖后形成的基坑结构等均未公开,且对比文件1的漂浮式支撑平台一通过定位装置一进行定位,在实际冲击施工过程中是一个位置固定不动的漂浮平台。
复审请求时新修改的权利要求1如下:
“1. 一种紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,其特征在于:所施工深水基础包括位于既有铁路运营线一侧的水下基岩上的水中承台和多根对所述水中承台进行支撑的钻孔桩,多根所述钻孔桩均位于所述水中承台下方,多根所述钻孔桩均呈竖直向布设且其均位于同一水平面上,所述水中承台为采用围堰(14)施工成型的混凝土承台;所述水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩;对所述水中承台进行施工时,包括以下步骤:
步骤一、水下基坑开挖:对围堰(14)底部所安装的水下基坑进行开挖,过程如下:
步骤101、开挖平台搭设:对开挖平台进行搭设;
所述开挖平台包括组装式浮体和对所述组装式浮体的位置进行调整的浮体位置调整装置,所述组装式浮体为长方形,所述组装式浮体的长度大于所述水中承台的长度且其宽度大于所述水中承台的宽度;所述组装式浮体包括两个呈平行布设的长方形浮体(1);两个所述长方形浮体(1)布设在同一水平面上且二者之间通过多道横向连接梁(9)进行紧固连接,多道所述横向连接梁(9)均与长方形浮体(1)呈垂直布设且其沿长方形浮体(1)的长度方向由前至后进行布设;所述浮体位置调整装置包括多个均位于所述浮体位置调整装置前侧的前侧定位装置(2)、多个均固定安装于所述组装式浮体前侧的前侧调整装置(3)、多个均位于所述浮体位置调整装置后侧的后侧定位装置(4)和多个均固定安装于所述组装式浮体后侧的后侧调整装置(5);所述前侧定位装置(2)与前侧调整装置(3)的数量相同,每个所述前侧定位装置(2)均通过锚索(6)与一个所述前侧调整装置(3)进行连接;所述后侧定位装置(4)与后侧调整装置(5)的数量相同,每个所述后侧定位装置(4)均通过锚索(6)与一个所述后侧调整装置(5)进行连接;所述前侧调整装置(3)和后侧调整装置(5)均为电动锚机;
步骤102、冲击钻机安装:在步骤101中所述开挖平台上安装多个冲击钻机(11),多个所述冲击钻机(11)组成冲击破碎设备;
步骤101中两个所述长方形浮体(1)之间的间距不小于所述冲击钻机(11)的冲击锤直径;
步骤102中进行冲击钻机安装时,还需在每个所述冲击钻机(11)的冲击锤上均安装一个高压水枪,所述高压水枪的进水口通过高压水管与高压水注入设备连接;所述高压水枪的喷水口竖直朝下;
步骤103、开挖平台移动:通过所述浮体位置调整装置,将所述组装式浮体平移至所述水中承台所处施工区域上方;
步骤104、第一次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对所述围堰(14)所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎,并采用长臂挖机将冲击破碎的岩石块挖运走;
本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为所述围堰(14)所处施工区域,所述围堰(14)所处施工区域为矩形冲击区域;所述矩形冲击区域的长度大于围堰(14)的长度,所述矩形冲击区域的宽度大于围堰(14)的宽度;
步骤105、第二次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对围堰(14)底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎,本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为围堰底部安装区域;并且,冲击破碎过程中,采用所述长臂挖机将所述围堰底部安装区域内和位于所述围堰底部安装区域内侧的施工区域内冲击破碎的岩石块均挖运走,获得施工成型的水下基坑;
所述水下基坑的底部标高与所述水中承台的底部标高一致;
步骤101中所述冲击钻机(11)的数量为三个,三个所述冲击钻机(11)分别安装在一个等腰三角形的三个顶点上;步骤104中进行第一次冲击时且步骤105中进行第二次冲击时,均通过所述浮体位置调整装置对所述组装式浮体的位置进行调整,对所述冲击破碎设备的冲击位置进行相应调整;所述横向连接梁(9)为工字钢且其数量为16道,每个所述冲击钻机 (11)均位于相邻两道所述横向连接梁(9)上,相邻两个所述冲击钻机(11)之间均布设有两道所述横向连接梁(9);
步骤104中进行第一次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的多个所述冲击钻机(11)同步进行冲击破碎;步骤105中进行第二次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的一个所述冲击钻机(11)进行冲击破碎;
步骤二、钻孔桩及水中承台施工,包括以下步骤:
步骤201、测量放线:采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备,对围堰(14)的四周边线和多根所述钻孔桩的中心位置分别进行测量放线;
步骤202、围堰下放:参照步骤201中测量放线出的围堰(14)的四周边线,将围堰(14)逐渐下放至步骤一中所述水下基坑内的预设位置上;
步骤203、钢护筒安装:参照步骤201中测量放线出的多根所述钻孔桩的中心位置,且按照常规钢护筒安装方法对多根所述钻孔桩施工用的钢护筒(7)分别进行下放,并对下放到位的钢护筒(7)进行固定;
步骤204、围堰封底施工:对步骤202中下放到位的围堰(14)底部进行混凝土封底,获得混凝土封底层(16);
步骤205、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法对多根所述钻孔桩分别进行施工;
步骤206、围堰内抽水及钢护筒割除:采用抽水机将围堰(14)内部水抽出;且抽水完成后,采用切割设备割除步骤203中所述的钢护筒(7);
步骤207、承台施工:在步骤205中已施工完成的多根所述钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工。”
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2019年2月27日向复审请求人发出复审请求受理通知书,并将其案卷转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)对比文件1的说明书第91-92段公开了施工场地包括无覆盖层的裸露基岩处,并采用冲击钻机对进行破碎及清运,在此基础上,基于本领域工程实际情况合理选择钻机的数量及冲击方式、并在冲击钻机上安装高压水枪是本领域的常规技术手段;(2)本申请限定了“定位装置为地锚、抛锚或地笼,本实施例中,所述前侧定位装置2和后侧定位装置4均为抛锚,调整装置为均为电动锚机”,而对比文件1的说明书第114-115段公开了“采用利用预先搭设好的围堰下放定位平台进行下放;所述围堰下放定位平台包括组装式浮体、布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行定位的多个导向定位装置和将所下放双壁钢套箱连接在所述组装式浮体上的可拆卸连接件,本实施例中,所述导向定位装置为地锚、抛锚25或地笼26,所述组装式浮体上对应设置有多个电动锚机27,所述电动锚机27的数量与所述导向定位装置的数量相同”,也即对比文件1公开了开挖平台包括组装式浮体和对组装式浮体的位置进行调整的浮体位置调整装置,在施工过程中能够对平台位置进行准备定位和调整。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
关于审查文本
复审请求人在提出复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页(共6页8项)。本复审请求审查决定针对的审查文本为:复审请求人于申请日提交的说明书摘要、说明书第1-189段、摘要附图和说明书附图,以及其于2019年2月20日提交的权利要求第1-8项。
关于专利法第22条第3款
专利法22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,而其它现有技术并未给出将上述区别技术特征应用于最接近现有技术以解决其技术问题的技术启示,并且也没有证据表明该区别技术特征是本领域的公知常识,则该权利要求具备创造性。
1)独立权利要求1要求保护一种紧临既有线大跨度连续梁深水基础施工方法。
经合议组查明:对比文件1公开了一种紧靠既有线大跨度预应力砼连续梁深水桥墩施工工艺(参见背景技术),涉及紧靠既有线大跨度连续梁深水基础施工方法,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第75-161段,附图1-9):施工深水桥墩包括底部承台和位于底部承台上的钢筋混凝土墩身,底部承台为(即深水基础)位于既有铁路运营线一侧的水下基岩上的水中承台和多根对所述水中承台进行支撑的钻孔桩(参见说明书第160段),多根所述钻孔桩均位于所述水中承台下方,多根所述钻孔桩均呈竖直向布设且其均位于同一水平面上,所述水中承台是采用围堰施工成型的混凝土承台(即深水基础包括位于既有铁路运营线一侧的水下基岩上的水中承台,水中承台为采用围堰施工成型的混凝土承台);水中承台施工前进行水下基岩及开挖(本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定为在进行水中承台施工时,包括步骤一、水下基坑开挖:对围堰底部安装的水下基坑进行开挖施工),过程如下:
首先,根据所述水中承台的底部标高h1、所述水中承台施工时所用围堰的底部封底混凝土厚度δ和所述水下基岩的顶部标高h2,确定水下基岩的开挖深度h3,其中h3=h2-h1 δ;之后,参照所确定的水下基岩的开挖深度h3,采用冲击破碎设备对所述水下基岩进行冲击破碎,同时采用长臂挖机将冲击破碎的岩石块挖运走,直至将所述水下基岩开挖至设计深度。
采用冲击破碎设备对所述水下基岩进行冲击破碎之前,先在所述深水桥墩墩位处布设一个冲击平台(相当于步骤101、开挖平台搭设:对开挖平台进行搭设),再利用所述冲击平台,对所述水下基岩进行冲击破碎;所述的冲击破碎设备为冲击钻机(相当于步骤102、冲击钻机安装:在开挖平台上安装冲击钻机,多个冲击钻机组成冲击破碎设备);所述冲击平台包括由多个浮箱拼装组成的漂浮式支撑平台一(相当于本申请中的组装式浮体),同时,所述冲击平台还包括对漂浮式支撑平台一进行定位的多个定位装置一,多个所述定位装置一均通过锚索与漂浮式支撑平台一相连;所述定位装置一为地锚、抛锚25或地笼26,所述漂浮式支撑平台一上对应设置有多个电动锚机27,所述电动锚机27的数量与所述定位装置一的数量相同;本实施例中,步骤一种所述的冲击破碎设备为冲击钻机,实际施工过程中,也可以采用其他类型的冲击破碎设备;本实施例中,对所述桥墩一墩位处的水下基岩进行冲击破碎及开挖时,根据现场情况,覆盖层厚度为8.5m,先采用长臂挖机直接对覆盖层进行水下开挖,船运进行弃土,周边进行放坡处理,靠近岸边处必要时打设钢管桩进行防护,以确保边坡的稳定,覆盖层开挖完成后,在墩位处拼装冲击平台,测量放样,安装冲击钻机,且按照冲击平台搭设位置和测量放样,开始进行水下基岩冲击破碎,冲击钻机固定在漂浮式支撑平台一上;本领域技术人员可以毫无疑义确定,围堰所处施工区域为冲击区域,冲击区域的长度大于围堰的长度,冲击区域的宽度大于围堰的宽度,水下基坑的底部标高与水中承台的底部标高一致。
步骤二、钻孔桩及水中承台施工,包括以下步骤:
步骤201、围堰结构及尺寸确定:根据所述水中承台的结构、尺寸和底部标高h1,并结合施工地点的河床地质和水文情况以及围堰施工时需预留的作业空间,确定施工所述水中承台时所用围堰的结构和尺寸;所述围堰为双壁钢套箱;
步骤202、测量放线:采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备,对所述双壁钢套箱的四周边线和水中承台底部需施工钻孔桩的中心位置进行测量放样;
步骤203、围堰下放:参照步骤202中测量放样出的所述双壁钢套箱的四周边线,将所述双壁钢套箱逐渐下放至预设位置;且对所述双壁钢套箱进行下放时,采用通过注水设备向内壁板1与外壁板2之间的注水仓内连续注水的方式,将所述双壁钢套箱逐渐平稳下放至预设位置;
步骤204、钢护筒安装:步骤203中所述双壁钢套箱下放到位后,参照步骤202中测量放样出的需施工钻孔桩的中心位置,且按照常规钢护筒安装方法对施工钻孔桩所用的钢护筒7进行下放,并对下放到位的钢护筒7进行固定;
步骤205、围堰封底施工:对步骤203中下放到位的所述双壁钢套箱底部进行混凝土封底,且封底后所形成混凝土封底层30(相当于混凝土封底层)的顶部标高与所述水中承台的底部标高h1一致;
步骤206、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法对用于支撑所述水中承台的钻孔桩进行施工,施工完成的钻孔桩顶部标高与所述水中承台的顶部标高一致;
步骤207、围堰内抽水及钢护筒割除:步骤206中所述的钻孔桩施工完成后,采用抽水机将所述双壁钢套箱内部水抽出;且抽水完成后,采用切割设备割除步骤204中所述的钢护筒7;
步骤208、承台施工:在步骤206中已施工完成的多根钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工。
此外,对比文件1还公开了:将所述双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时,采用利用预先搭设好的围堰下放定位平台进行下放;所述围堰下放定位平台包括组装式浮体、布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行定位的多个导向定位装置(导向定位装置为地锚、抛锚25或地笼26)和将所下放双壁钢套箱连接在所述组装式浮体上的可拆卸连接件,且多个所述导向定位装置均通过锚索与所述组装式浮体相连;所述组装式浮体上对应设置有多个电动锚机27,所述电动锚机27的数量与所述导向定位装置的数量相同;两个所述定位浮体23分别为定位浮体一和定位浮体二,两个所述定位浮体23的左侧均设置有一个电动锚机27且二者的右侧均设置有两个电动锚机27。两个所述定位浮体23左侧所设置的电动锚机27分别通过锚索与布设于岸侧的两个地笼26相接。所述定位浮体一右侧所设置的两个电动锚机27分别通过锚索与布设于岸侧的两个地笼26相接,且所述定位浮体二右侧所设置的两个电动锚机27分别通过锚索与布设于水下的两个抛锚25 相接。所述组装式浮体包括两个呈横向布设的定位浮体23(由图4可知组装式浮体为长方形),两个所述定位浮体23 之间通过两个呈平行布设的纵向连接梁29紧固连接为一体,纵向连接梁29 的前后端分别固定在两个所述定位浮体23上,两个所述定位浮体23和两个纵向连接梁29组成矩形框架式承载机构(结合说明书附图4可知,两个长方形浮体布设在同一水平面上且二者之间通过两道横向连接梁进行紧固连接,两道横向连接梁均与长方形浮体呈垂直布设且其沿长方形浮体的长度方向由前至后进行布设),所述矩形框架式承载机构中部留有供所述双壁钢套箱下放的下放通道,两个所述定位浮体23内侧壁之间的间距大于外壁板2的纵向宽度,且两个所述纵向连接梁29内侧壁之间的间距外壁板2的横向宽度。
对比文件2公开了一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺,并具体公开了如下技术特征(参见说明书101-105段):步骤四、封底施工:在需施工水中承台的底部标高处进行混凝土封底,且封底后所形成混凝土封底层的顶部标高与需施工水中承台的底部标高一致;本实施例中,实际进行混凝土封底时,采用环封方法对需施工水中承台外侧的水下区域进行封底施工,且进行封底施工之前,先在步骤三中已下放至预设位置的圆柱形双壁钢套箱顶部搭设封底施工平台(相当于进行围堰封底施工之前,先搭设一个注浆施工平台);实际进行封底施工时,采用多个垂直导管进行水下灌注混凝土的封底方法进行封底;封底砼分仓进行浇注,混凝土灌注采用φ300mm的垂直导管进行水下灌注,混凝土供应由拌合站供应,泵送入模。封底砼的强度达到70%后,可将圆柱形双壁钢套箱内的水先抽出部分(高度为0.5m),观察套箱内水面情况,用以判断封底效果;本实施例中,圆柱形双壁钢套箱的封底砼面积为144m2且封底砼厚度为 3.5mm,共需混凝土V=504m3。每根竖直导管作用的半径为3m,共需要24个灌注点,单个灌注点需浇注砼21m2。灌注时,同时布置2根竖向导管(相当于进行围堰封底施工时,采用两个注浆导管对混凝土封底层进行浇筑施工,两个注浆导管均与安装于注浆施工平台上的注浆装置连接,两个注浆导管呈竖向布设),采用泵送砼灌注。封底混凝土灌注过程中,要注意使套箱内外的水头差不大于1m。 封底混凝土顶面标高应比水中承台底低5-10cm。也即,对比文件2公开了进行围堰封底施工之前,先搭设一个注浆施工平台,进行围堰封底施工时,采用两个注浆导管对混凝土封底层进行浇筑施工,两个注浆导管均与安装于注浆施工平台上的注浆装置连接,两个注浆导管呈竖向布设。
合议组认为,对比文件1为本申请最接近的现有技术,本申请权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别特征至少包括:所述水中承台所处位置处的河床无覆盖层且均为裸露基岩;所述开挖平台还包括对组装式浮体的位置进行调整的浮体位置调整装置;所述浮体位置调整装置包括多个均位于所述浮体位置调整装置前侧的前侧定位装置、多个均固定安装于所述组装式浮体前侧的前侧调整装置、多个均位于所述浮体位置调整装置后侧的后侧定位装置和多个均固定安装于所述组装式浮体后侧的后侧调整装置;所述前侧定位装置与前侧调整装置的数量相同,每个所述前侧定位装置均通过锚索与一个所述前侧调整装置进行连接;所述后侧定位装置与后侧调整装置的数量相同,每个所述后侧定位装置均通过锚索与一个所述后侧调整装置进行连接;所述前侧调整装置和后侧调整装置均为电动锚机;步骤103、开挖平台移动:通过所述浮体位置调整装置,将所述组装式浮体平移至所述水中承台所处施工区域上方;步骤104、第一次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对所述围堰所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎,并采用长臂挖机将冲击破碎的岩石块挖运走;本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为所述围堰所处施工区域,所述围堰所处施工区域为矩形冲击区域;所述矩形冲击区域的长度大于围堰的长度,所述矩形冲击区域的宽度大于围堰的宽度;步骤105、第二次冲击及同步清渣:采用所述冲击破碎设备对围堰底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎,本步骤中所述冲击破碎设备的冲击破碎区域为围堰底部安装区域;并且,冲击破碎过程中,采用所述长臂挖机将所述围堰底部安装区域内和位于所述围堰底部安装区域内侧的施工区域内冲击破碎的岩石块均挖运走,获得施工成型的水下基坑;步骤101中所述冲击钻机的数量为三个,三个所述冲击钻机分别安装在一个等腰三角形的三个顶点上;步骤104中进行第一次冲击时且步骤105中进行第二次冲击时,均通过所述浮体位置调整装置对所述组装式浮体的位置进行调整,对所述冲击破碎设备的冲击位置进行相应调整步骤104中进行第一次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的多个所述冲击钻机同步进行冲击破碎;步骤105中进行第二次冲击及同步清渣时,采用所述冲击破碎设备中的一个所述冲击钻机进行冲击破碎。
原审查部门在前置审查意见中认为:对比文件1公开了开挖平台包括组装式浮体和对组装式浮体的位置进行调整的浮体位置调整装置,在施工过程中能够对平台位置进行准备定位和调整。
对此,合议组认为:对比文件1的说明书第112-115段记载的是“采用利用预先搭设好的围堰下放定位平台进行下放;所述围堰下放定位平台包括组装式浮体、布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行定位的多个导向定位装置和将所下放双壁钢套箱连接在所述组装式浮体上的可拆卸连接件;本实施例中,所述导向定位装置为地锚、抛锚25或地笼26,所述组装式浮体上对应设置有多个电动锚机27,所述电动锚机27的数量与所述导向定位装置的数量相同”,其描述的是“围堰下放定位平台”在将双壁钢套箱(即围堰)下放过程中对“围堰”位置的进行调整,使其能够下放到适当的位置。而本申请的“浮体位置调整装置”需要在开挖过程中对所述组装式浮体的位置和所述冲击破碎设备的冲击位置进行相应的调整,对比文件1没有公开其导向定位装置可以在开挖过程中对所述组装式浮体的位置进行调整和对所述冲击破碎设备的冲击位置进行相应的调整,因此,本申请的“浮体位置调整装置”不同于对比文件1的“对所述组装式浮体进行定位的多个导向定位装置”,也就是说,对比文件1没有公开本申请的“浮体位置调整装置”。
驳回决定和前置审查意见认为前述区别特征的其他部分都是本领域的公知常识。
对此,合议组认为:本申请所要开挖的水下基坑尺寸较大,其采用的冲击钻机为安装在一个等腰三角形三个顶点上的三个冲击钻机,所以整个水下基坑的开挖不可能通过一次冲击完成,需要借助浮体位置调整装置对开挖平台的组装式浮体的位置不断的进行调整,进而对所述冲击钻机的冲击位置进行调整,以实现对整个水下基坑的全部开挖。并且,由于本申请仅设置三个冲击钻机,其采用了前后两次冲击破碎及同步清渣的方式,第一次在围堰所处施工区域整体进行冲击且采用多个冲击钻机同步进行冲击破碎,目的是尽快完成水下基坑的整体大范围开挖,第二次在围堰底部安装区域范围内重新冲击一次且采用一个冲击钻机同步进行冲击破碎,目的是确保围堰刃脚下沉到位。也即,本申请中两次冲击破碎及同步清渣与冲击钻机的数量、布设位置和浮体位置调整装置的设置是相关联的,而对比文件1仅公开了在墩位处拼装冲击平台并安装冲击钻机进行冲击破碎(参见说明书第91-92段),并不涉及在开挖过程中对冲击位置进行调整,更不涉及两次冲击破碎及同步清渣,因而本领域技术人员在对比文件1的基础上没有动机想到设置浮体位置调整装置移动开挖平台进行两次冲击破碎及同步清渣。并且,目前也没有证据表明前述区别特征是本领域的公知常识,并且前述区别特征在权利要求1的技术方案中起到了如下技术效果:①开挖平台位置通过控制前侧调整装置和后侧调整装置对组装式浮体的位置进行调整,从而对冲击钻机的冲击位置进行调整,调整简便,并且调整过程易于控制。②冲击钻机布设位置相互错开,能有效确保水下基坑开挖施工过程中组装式浮体处于平稳状态,所采用的开挖施工装置使用操作简便且使用效果好,采用多个钻机控制装置对均安装在开挖平台上的多个冲击钻机分别进行控制,并且采用平台位置调整控制器对多个前侧调整装置和多个后侧调整装置分别进行控制,控制过程简单,能简便、快速完成水下基坑的开挖施工过程。③冲击过程分前后两次进行,第一次在围堰所处施工区域(即围堰所在平面位置内)整体进行冲击,第二次在围堰底部安装区域范围内重新冲击一次,确保围堰刃脚下沉到位,冲击过程控制同冲击成孔的桩基施工过程相同,控制简便。
因此,权利要求1相对于对比文件1-2和本领域的公知常识的结合是非显而易见的,权利要求1不具备创造性的驳回理由不成立。
2)在权利要求1不具备创造性的驳回理由不成立的前提下,直接或间接引用其的从属权利要求2-8不具备创造性的驳回理由也不能成立。
基于上述事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年11月5日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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