发明创造名称：新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置
外观设计名称：
决定号：185127
决定日：2019-07-23
委内编号：1F269534
优先权日：
申请（专利）号：201510718348.9
申请日：2015-10-30
复审请求人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李玉林
合议组组长：尉小霞
参审员：许静
国际分类号：G01N19/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要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，该区别技术特征既没有被其他对比文件公开，目前也没有证据表明该区别技术特征属于本领域公知常识，且该区别技术特征给权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510718348.9，名称为“新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为黄河水利委员会黄河水利科学研究院，本申请的申请日为2015年10月30日，公开日为2016年01月20日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年09月12日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定引用如下对比文件：
对比文件1：CN 103018115A，公开日为2013年04月03日；
对比文件2：CN 204165831U，公告日为2015年02月18日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年10月30日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、说明书摘要、摘要附图；2017年10月30日提交的权利要求第1项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置，其特征在于，所述的新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置包括上L型夹具（1）、下L型夹具（2）、螺栓（3）、侧面夹头（4）、混凝土试件（5）、实验机底座（6）；上L型夹具（1）倒立放置与下L型夹具（2）形成不封闭式方框形结构，上L型夹具（1）与下L型夹具（2）垂直方向留有一定间距；上L型夹具1与下L型夹具（2）形成不封闭式方框形结构的内部的左、右侧沿着水平面的前后方向设有滑道，侧面夹头（4）活动设置在滑道两端，侧面夹头（4）夹设混凝土试件（5）前后面，螺栓3穿设滑道两端的侧面夹头（4）紧固混凝土试件（5）前后面；上L型夹具（1）顶部设有力加载装置；下L型夹具（2）底部固定设置在实验机底座（6）上；
所述的滑道的形状为向内凹陷的倒“T”形，侧面夹头（4）的形状为“工”字形，侧面夹头（4）的一端活动设置在滑道内；
所述的上L型夹具（1）、下L型夹具（2）与混凝土试件5接触的部分进行粗糙处理，以加大摩擦；
所述的上L型夹具（1）、下L型夹具（2）、螺栓（3）、侧面夹头（4）利用摩擦力将混凝土试件（5）固定在中间；
所述的力加载装置包括实验机压头（7）、螺钉（8）、弹簧（9），实验机压头（7）为圆柱形套筒，与上L型夹具（1）顶部的连接轴配合连接，在连接轴与实验机压头（7）上设有螺钉（8），连接轴螺钉与实验机压头螺钉通过弹簧（9）连接起来；力加载装置施加的力通过侧面夹头（4）传递到混凝土试件（5）的前后面上且方向与前后面共面向下；实验进行时，实验机压头（7）压迫上L型夹具（1），在摩擦力作用下，混凝土试件（5）受到纯剪破坏，测试并且分析混凝土试件（5）在纯剪切作用下的抗剪切强度。”
驳回决定具体认为：1、权利要求1请求保护一种新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置，对比文件1公开了一种预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比，区别技术特征为：（1）本申请中纯剪实验装置检测对象为新旧混凝土粘结界面，而对比文件1中抗剪强度试验装置的检测对象为预制拼装混凝土构件；（2）上L型夹具1和下L型夹具2内部的左右侧沿着水平面的前后方向设有滑道，侧面夹头4活动设置在滑道两侧，侧面夹头4夹设在混凝土试件5的前后面，螺栓3穿设滑道两端的侧面夹头4紧固混凝土试件5的前后面；（3）所述的滑道形状为内凹陷的倒“T”形，侧面夹头4的形状为“工”字形，侧面夹头4的一端活动设置在滑道内；所述的上L型夹具1、下L型夹具2与混凝土试件5接触的部分进行粗糙处理，以加大摩擦，上L型夹具1、下L型夹具2、螺栓3、侧面夹头4利用摩擦力将混凝土试件固定在中间；（4）力加载装置包括实验机压头7、螺钉8、弹簧9，实验机压头7为圆柱形套筒，与上L型夹具1顶部的连接轴配合连接，在连接轴与实验机压头7上设有螺钉8，连接轴螺钉与实验机压头螺钉通过弹簧9连接起来；力加载装置施加的力通过侧面夹头4传递到混凝土试件5的前后面上且方向与前后面共面向下；实验进行时，实验机压头7压迫上L型夹具1，在摩擦力作用下，混凝土试件5受到纯剪破坏，测试并且分析混凝土试件5在纯剪切作用下的抗剪切强度。对于区别技术特征（1）和（3），其属于本领域公知常识；对于区别技术特征（2）和（4），对比文件2公开了区别技术特征的一部分，区别技术特征的其他部分属于本领域公知常识。因此，权利要求1相对于对比文件1、2以及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。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年12月24日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：本申请的实验装置在加载混凝土材料后使混凝土上下左右表面不受力，前后表面承受本装置施加的正压力和竖直方向的摩擦力，从而测试混凝土在纯剪切作用下的剪切强度，分析混凝土剪切受力性能，提供混凝土剪切强度参数，可供混凝土材料在实际工程实践中的结构设计、受力分析参考；通过夹具施加摩擦力进而对新旧混凝土施加垂直的上下作用力，从而可以抵消由于摩擦力产生的弯矩作用。而对比文件1中的传统Z型试件是通过压力和反作用力提供的上下作用力，对界面存在一定的弯矩作用，从而对粘接界面产生弯矩作用，导致界面受非纯剪切力。对比文件2与本申请实际出发点不一样：对比文件2是首先需要获得含缺口试件四点弯矩作用下的缺口界面的剪切力，但受压过程中容易出现偏心和滑动情况，才想出了横向限制的方法；对比文件2的外荷载是通过加载凸块5施加的，但作用于试件的荷载实际为四个通孔螺栓处来施加，与本申请的施加荷载方式不一样。本申请的权利要求1相对于对比文件1和2具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月28日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在2018年12月24日提出复审请求时未对申请文件进行修改，本复审请求审查决定针对的文本与驳回决定所依据的文本相同，为：申请日2015年10月30日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、说明书摘要、摘要附图；2017年10月30日提交的权利要求第1项。
2、关于创造性
专利法第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，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所要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，该区别技术特征既没有被其他对比文件公开，目前也没有证据表明该区别技术特征属于本领域公知常识，且该区别技术特征给权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
具体到本案：
权利要求1请求保护一种新旧混凝土粘结界面纯剪实验装置，对比文件1公开了一种预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置（参见说明书第[0020]-[0028]段、图2-8），其包括设置在加载台座1上的支座2（相当于本申请的实验机底座6）；预制拼装构件设置在支座2上，该预制拼装构件包括第一节段构件3和第二节段构件4，第一节段构件3设置在支座2上（相当于本申请中下L型夹具2底部固定设置在实验机底座6上）、液压千斤顶5设置在第二节段构件4的上端面上（相当于本申请中上L型夹具1顶部设有力加载装置），通过液压千斤顶5对预制拼装构件施加竖向剪切力，第一节段构件3（相当于本申请的下L型夹具2）的横截面为L型，第二节段构件4（相当于本申请的上L型夹具1）的横截面为倒L型，第一节段构件3与第二节段构件4通过预应力张拉装置拼装成垂直接缝6、上水平接缝10和下水平接缝11（相当于本申请中上L型夹具倒立放置与下L型夹具形成不封闭式方框形结构，且上L型夹具和下L型夹具垂直方向留有一定间距），该垂直接缝6中灌注有混凝土。试验加载时，液压千斤顶所施加的竖向力作用位置与垂直接缝中心重合，垂直接缝中的剪力即为液压千斤顶所施加的竖向力，垂直接缝的弯矩为零，从而实现预制拼装混凝土构件的纯剪切加载。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比，区别技术特征为：（1）本申请中纯剪实验装置检测对象为新旧混凝土粘结界面，而对比文件1中抗剪强度试验装置的检测对象为预制拼装混凝土构件；上L型夹具、下L型夹具与混凝土试件接触的部分进行粗糙处理，以加大摩擦；力加载装置包括实验机压头、螺钉、弹簧，实验机压头为圆柱形套筒，与上L型夹具顶部的连接轴配合连接，在连接轴与实验机压头上设有螺钉，连接轴螺钉与实验机压头螺钉通过弹簧连接起来；实验进行时，实验机压头压迫上L型夹具，在摩擦力作用下，混凝土试件受到纯剪破坏，测试并且分析混凝土试件在纯剪切作用下的抗剪切强度；（2）上L型夹具与下L型夹具形成不封闭式方框形结构的内部的左、右侧沿着水平面的前后方向设有滑道；侧面夹头4活动设置在滑道两侧，侧面夹头4夹设在混凝土试件5的前后面，螺栓3穿设滑道两端的侧面夹头4紧固混凝土试件5的前后面；所述的滑道形状为内凹陷的倒“T”形，侧面夹头的形状为“工”字形，侧面夹头的一端活动设置在滑道内；上L型夹具1、下L型夹具2、螺栓3、侧面夹头4利用摩擦力将混凝土试件固定在中间；力加载装置施加的力通过侧面夹头传递到混凝土试件的前后面上且方向与前后面共面向下。
对比文件2公开了一种用于测试V型开口梁试样剪切性能实验夹具（参见说明书第[0009]-[0026]段、图1-3）：为防止试样加载时V型开口梁试样在卡槽内滑动或松动，在所述的第四卡槽6、第一卡槽7、第二卡槽8及第三卡槽9侧壁均加工螺纹通孔，用于安装螺栓4以夹紧固定试样；将安装好V型缺口梁试样2的夹具装置放置于试验机上，在上夹具1上的加载凸块5加载，进行复合材料试样剪切性能的测量。
基于上述区别技术特征，可以确定本申请实际解决的技术问题是：（1）如何测试新旧混凝土粘结界面纯剪切力，如何增大摩擦力以及如何设置力加载装置；（2）如何施加预应力。
关于区别技术特征（1），预制拼装混凝土构件接缝剪切测试装置同样适用于新旧混凝土粘结界面剪切测试；在摩擦纯剪切测试实验中，增加摩擦力是本领域的普遍需求，为了加大摩擦力，通常将上L型夹具、下L型夹具与混凝土试件接触的部分进行粗糙处理；力加载装置的具体结构为本领域技术人员所熟知，力加载装置包括实验机压头、螺钉、弹簧，实验机压头为圆柱形套筒，与上L型夹具顶部的连接轴配合连接，在连接轴与实验机压头上设有螺钉，连接轴螺钉与实验机压头螺钉通过弹簧连接起来属于通常结构的力加载装置；实验进行时，实验机压头压迫上L型夹具，在摩擦力作用下，混凝土试件受到纯剪破坏，测试并且分析混凝土试件在纯剪切作用下的抗剪切强度是进行摩擦纯剪切测试的基本方法。
关于区别技术特征（2），驳回决定和前置意见中认为：对比文件2中上夹具1和下夹具3紧固试件前后面，加载力是通过上夹具1上的加载凸块5进行传递，与本申请中侧面夹头4紧固混凝土试件5前后面，力加载装置施加的力通过侧面夹头4传递到混凝土试件5的前后面的力施加方式是一致的，螺栓4与本申请中螺栓3的作用一致，均只起到固定试件的作用，对比文件2中并不是通过螺栓来施加作用力；对比文件2公开了利用夹具中螺栓固定试样的前后面防止试样移动或滑动，并且加载力通过中间加载凸块传递给试样来进行剪切试验，给出了利用夹具中螺栓固定试件同时结合加载力通过夹具传递给试件的设置方式实现试件固定的技术启示，因此，本领域技术人员有动机将对比文件2中利用夹具中螺栓固定试件防止弯矩的方式与对比文件1中液压千斤顶置于第二构件上端面对试件施加加载力的技术方案相结合，将夹具置于L型构件的内部接受加载力并且用螺栓固定试件，防止试件的转动或滑动，以实现试验过程中对于试件的固定，而将夹具和螺栓固定试样的位置由上、下变为本申请中的左、右侧面则是本领域技术人员基于上下L型夹具整体设计，更好地实现对试件夹持以施加竖直加载力的常规选择。为了满足夹头左右方向的调整以适应不同试件的大小，在上L型夹具1和下L型夹具2内部左、右侧沿着水平面的前后方向设有滑道，并且将侧面夹头活动设置在滑道两侧，是本领域技术人员常用的技术手段；为了方便夹头左右调节以适应不同试件的大小，将侧面夹头4的一端设置在滑道内方便侧面夹头调节夹持空间大小是本领域技术人员的常用技术手段；为了加强侧面夹头与“L”型夹具的紧固程度从而更好地夹持试件防止转动或滑动，将侧面夹头设置为“工”字形为本领域技术人员的常规选择；为了与侧面夹头一端的形状相适应以方便侧面夹头滑动，将滑道形状设置为内凹陷的倒“T”形也是本领域技术人员的常规选择。对比文件2公开了通过上夹具1将加载力加载到试样的前后面上，基于此，本领域技术人员很容易想到把力加载装置施加的力通过左右侧面夹头传递到混凝土试件的前后面上且方向与前后面共面向下。
对此，合议组认为：对比文件1中，预应力张拉装置包括预应力筋7和预应力张拉千斤顶8，预应力张拉装置施加的预应力为水平左右方向且与剪切面大致垂直，通过预应力，在第一节段构件3以及第二节段构件4与试样接触面产生摩擦力。本申请中，预应力通过侧面夹头4和螺栓3施加，预应力为水平前后方向且与剪切面大致平行，通过预应力，在侧面夹头与试样接触面产生摩擦力。预应力与剪切面大致垂直时，预应力会直接作用于剪切面，预应力会对纯剪切测试结果产生一定影响；预应力与剪切面大致平行时，预应力不会直接作用于剪切面，预应力对纯剪切测试结果几乎没有影响。因此，基于区别技术特征（2），本申请实际解决的技术问题是：如何施加预应力来避免预应力直接作用于新旧混凝土粘结界面，从而提高纯剪切测试精度。
在对比文件2中，通过下夹具的两个卡槽以及上夹具的两个卡槽对V型开口梁试样的上、下表面施加正压力，正压力垂直试样的上、下表面，通过夹具对试样施加正压力来对试样进行剪切，其中不需要提供预应力进而提供摩擦力来进行剪切。而本申请中，则通过侧面夹头4对试样施加预应力进而施加摩擦力来对试样进行剪切。由于对比文件2中不需要提供预应力，也不会进一步考虑预应力的方向以及对于剪切面的影响。因此，基于区别技术特征（2）实际解决的技术问题，本领域技术人员没有动机在对比文件1的基础上结合对比文件2。
在对比文件2中，为了防止试样加载时V型开口梁试样在卡槽内滑动或松动，保证加载凸块5的中心线与试样V型缺口中心线保持一致，在卡槽侧壁均加工螺纹通孔，用于安装螺栓4以夹紧固定试样。由于卡槽两侧的侧壁是固定的，因此通过螺栓4而不是侧壁来夹紧固定试样。本申请中，通过螺栓3紧固侧面夹头4来施加预应力，从而使得侧面夹头4与试样之间产生摩擦力，通过该摩擦力对试样进行剪切，螺栓3与试样不接触，侧面夹头4与试样接触并相互挤压从而产生摩擦力；本申请中利用螺栓3紧固侧面夹头4来夹紧试样，侧面夹头4的一端活动设置在滑道内，被螺栓3和侧面夹头4紧固后的试样仍然可以通过滑道在水平前后方向上移动，由此可见，本申请中的设置螺栓3和侧面夹头4的目的不是限制试样在水平前后方向上的移动或滑动，而是对试样前后面施加预应力从而在试样前后面产生用于剪切的摩擦力。
在对比文件2没给出预应力与剪切面大致平行的技术启示的情况下，上L型夹具与下L型夹具形成不封闭式方框形结构的内部的左、右侧沿着水平面的前后方向设有滑道；侧面夹头4活动设置在滑道两侧，侧面夹头4夹设在混凝土试件5的前后面，螺栓3穿设滑道两端的侧面夹头4紧固混凝土试件5的前后面；所述的滑道形状为内凹陷的倒“T”形，侧面夹头的形状为“工”字形，侧面夹头的一端活动设置在滑道内，上L型夹具1、下L型夹具2、螺栓3、侧面夹头4利用摩擦力将混凝土试件固定在中间，以及力加载装置施加的力通过侧面夹头传递到混凝土试件的前后面上且方向与前后面共面向下不属于本领域的公知常识。
综上所述，区别技术特征（2）既没有被对比文件1-2公开，对比文件1-2也没有给出与之相应的任何技术启示，目前也没有证据表明其为本领域的公知常识。并且区别技术特征（2）能够为该权利要求请求保护的技术方案带来如下技术效果：能够使新旧混凝土粘结界面处在纯剪作用情况下进行剪切试验，测试混凝土在纯剪切作用下的剪切强度，分析新旧混凝土粘结界面的剪切受力性能。
因此，权利要求1相对于对比文件1和2具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据以上事实和理由，本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年09月12日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门在本复审请求审查决定所依据的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，复审请求人可以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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