发明创造名称：对富水沙层注浆加固的钻注复合装置及施工工艺
外观设计名称：
决定号：189450
决定日：2019-08-06
委内编号：1F275593
优先权日：
申请（专利）号：201610940152.9
申请日：2016-10-31
复审请求人：山东大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：韩冰冰
合议组组长：汤元磊
参审员：陈婕
国际分类号：E02D3/12
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与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，现有技术也未给出相应的技术启示促使本领域技术人员将该区别技术特征与最接近的现有技术相结合得到该权利要求所要求保护的技术方案，则该权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术并非是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610940152.9，名称为“对富水沙层注浆加固的钻注复合装置及施工工艺”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为山东大学，申请日为2016年10月31日，公开日为2017年2月8日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年1月7日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1、2相对于对比文件1（CN102OO3189A，公开日为2011年4月6日）以及本领域常用技术手段的结合不符合专利法第22条第3款的规定，权利要求3、4相对于对比文件1和对比文件2（CN1O2493432A，公开日为2012年6月13日）以及本领域常用技术手段的结合不符合专利法第22条第3款的规定，权利要求5相对于对比文件1和对比文件2以及本领域常用技术手段的结合不符合专利法第22条第3款的规定，权利要求6相对于对比文件1、对比文件2和对比文件3（CN1O5155563A，公开日为2015年12月16日）以及本领域常用技术手段的结合不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的摘要附图、说明书摘要、说明书第1-79段、说明书附图；2018年10月11日提交的权利要求第1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 对富水沙层注浆加固的注浆装置，其特征是，包括注浆管本体，所述注浆管本体由多节注浆管依次相接而成，每一所述注浆管在管壁外侧套设有可膨胀的浆液盛装体，所述注浆管的管壁在与浆液盛装体配合处设有多个出浆孔，浆液自注浆管的出浆孔进入浆液盛装体使浆液盛装体膨胀挤密浆液盛装体及其周围沙层；
所述浆液盛装体外部缠绕有包覆防护体；所述包覆防护体呈螺旋形，包覆防护体捆扎方向与浆袋叠加方向一致；相邻节的所述注浆管之间设置有止回阀，止回阀的钢球开启压强要稍微高于浆袋的膨胀极限压强；所述浆液盛装体外侧的两端通过绑扎带连接于注浆管的管壁上。
2. 如权利要求1所述的注浆装置，其特征是，所述浆液盛装体外侧的两端与注浆管的管壁之间设有密封元件。
3. 对富水沙层注浆加固的钻注复合装置，其特征是，包括权利要求1-2任一项所述的注浆装置，所述注浆管本体一端部连接钻头；钻进时，所述注浆管本体另一端部连接钻杆；注浆时，所述注浆管本体另一端部连接注浆接头；所述钻头为锥形四翼钻头，所述钻头的回转直径大于浆液盛装体的外径；所述注浆管本体和钻头之间设置堵头。
4. 如权利要求3所述的复合装置，其特征是，所述注浆接头与注浆管本体之间设置阀门；所述注浆接头上连接压力表；优选的，所述注浆接头处还设置冲洗三通阀。
5. 如权利要求3-4所述的复合装置的施工工艺，其特征是，包括以下步骤：
(1)将钻注复合装置钻进富水沙层内设定位置，注浆管本体端部连接注浆接头；
(2)启动注浆系统，浆液依次填充满多个浆液盛装体；填充过程中，当前浆液盛装体膨胀至极限位置时，当前注浆管和下一注浆管之间的止回阀开启，浆液填充下一浆液盛装体；
(3)浆液进入下一浆液盛装体之前，当前浆液盛装体内的浆液开始凝固，浆液盛装体将周围富水沙层挤密，形成挤密层；
(4)重复步骤(1)-(3)，在富水沙层内以梅花形布置钻注复合装置，相互挤密层之间配合形成整体挤密效果。
6. 如权利要求5所述的施工工艺，其特征是，所述浆液为水泥-水玻璃浆液，所述水泥-水玻璃浆液的水泥和水玻璃的体积比为1:1-3:1。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年3月6日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，将权利要求2的附加技术特征加入到权利要求1中，将权利要求4的附加技术特征加入到权利要求3中。复审请求人认为：修改后的权利要求1与对比文件1存在区别技术特征，并且起到了好的技术效果，因此本申请具备创造性。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 对富水沙层注浆加固的注浆装置，其特征是，包括注浆管本体，所述注浆管本体由多节注浆管依次相接而成，每一所述注浆管在管壁外侧套设有可膨胀的浆液盛装体，所述注浆管的管壁在与浆液盛装体配合处设有多个出浆孔，浆液自注浆管的出浆孔进入浆液盛装体使浆液盛装体膨胀挤密浆液盛装体及其周围沙层；
所述浆液盛装体外部缠绕有包覆防护体；所述包覆防护体呈螺旋形，包覆防护体捆扎方向与浆袋叠加方向一致；相邻节的所述注浆管之间设置有止回阀，止回阀的钢球开启压强要稍微高于浆袋的膨胀极限压强；所述浆液盛装体外侧的两端通过绑扎带连接于注浆管的管壁上；
所述浆液盛装体外侧的两端与注浆管的管壁之间设有密封元件。
2. 对富水沙层注浆加固的钻注复合装置，其特征是，包括权利要求1所述的注浆装置，所述注浆管本体一端部连接钻头；钻进时，所述注浆管本体另一端部连接钻杆；注浆时，所述注浆管本体另一端部连接注浆接头；所述钻头为锥形四翼钻头，所述钻头的回转直径大于浆液盛装体的外径；所述注浆管本体和钻头之间设置堵头；
所述注浆接头与注浆管本体之间设置阀门；所述注浆接头上连接压力表；
所述注浆接头处还设置冲洗三通阀。
3. 如权利要求2所述的复合装置的施工工艺，其特征是，包括以下步骤：
(1)将钻注复合装置钻进富水沙层内设定位置，注浆管本体端部连接注浆接头；
(2)启动注浆系统，浆液依次填充满多个浆液盛装体；填充过程中，当前浆液盛装体膨胀至极限位置时，当前注浆管和下一注浆管之间的止回阀开启，浆液填充下一浆液盛装体；
(3)浆液进入下一浆液盛装体之前，当前浆液盛装体内的浆液开始凝固，浆液盛装体将周围富水沙层挤密，形成挤密层；
(4)重复步骤(1)-(3)，在富水沙层内以梅花形布置钻注复合装置，相互挤密层之间配合形成整体挤密效果。
4. 如权利要求3所述的施工工艺，其特征是，所述浆液为水泥-水玻璃浆液，所述水泥-水玻璃浆液的水泥和水玻璃的体积比为1:1-3:1。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年3月12日依法受理了该复审请求，并将其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，对于原从属权利要求2中的附加技术特征，对比文件1已采取类似的处理手段，将权利要求2并入权利要求1不足以使本申请具有创造性；另外，权利要求1请求保护的装置是注浆装置，权利要求3请求保护的是一种钻注复合装置，也即是在注浆装置的端头安装钻头，而在本领域，实现钻孔和注浆一体化是常见的施工设备，先钻孔后注浆或边钻孔边注浆，是两种功能的简单叠加，并不需要克服任何的技术难题，因此在权利要求1所述的注浆装置不具有创造性的前提下，权利要求3的钻注复合装置也不具有创造性。因而坚持原驳回决定。
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
（一）、审查文本的认定
本复审请求审查决定书以复审请求人于2019年3月6日提交的权利要求第1-4项，于申请日提交的摘要附图、说明书摘要、说明书第1-79段、说明书附图作为审查基础。
（二）、具体审查意见
专利法第22条第3款规定的创造性，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与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，现有技术也未给出相应的技术启示促使本领域技术人员将该区别技术特征与最接近的现有技术相结合得到该权利要求所要求保护的技术方案，则该权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术并非是显而易见的。
1、权利要求1请求保护一种对富水沙层注浆加固的注浆装置。对比文件1公开了一种快速均匀加固软弱地层的模袋注浆装置（参见说明书具体实施方式部分以及附图1），具有一次注浆单元和二次注浆单元；所述的二次注浆单元具有多节注浆管；所述二次注浆单元注浆管1的管壁上具有若干小孔作为一次出浆孔2，所述一次出浆孔2呈台阶状，且小孔面积的3/4粘贴薄圆铁片21，使其具有单向阀功能；在二次注浆单元注浆管1上套置模袋3，使所述模袋3的两端与注浆管粘贴严密并套置高强橡胶圈4，通过紧固限位件5将模袋两端箍紧在二次注浆单元注浆管1上；将由一次注浆单元注浆管和模袋所形成的多个基础单元之间通过接头6连接，构成二次注浆单元；相邻两个模袋3之间的二次注浆单元注浆管上具有二次出浆孔22；所述二次注浆单元的前端为封闭的锥形结构，在孔口位置的二次注浆单元注浆管1上套置由垫板7和螺母8组成的预紧单元，所述二次注浆单元注浆管1的另一端通过第一球阀9、第二球阀11与二次注浆管路连接；
所述的一次注浆单元具有双囊注浆栓塞14、一次注浆单元输浆钢管17和手压泵构成的注浆装置；所述一次注浆单元输浆钢管17由多节构成，在一次注浆单元前端为出浆管，所述出浆管的中部管壁上具有沿圆周的多个条形出浆孔，所述双囊注浆栓塞17的两个橡胶囊15分别位于出浆管的两端；一次注浆单元输浆钢管17的前端出浆口18位于出浆管内，后端与一次注浆管路连接；所述的手压泵连接输水管16并使输水管的前端与双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15连通。
本发明方法的具体注浆工艺步骤为：
1)测量并记录二次注浆单元注浆管1上各个一次出浆孔2长度范围的中点位置距二次注浆单元注浆管管口的距离；利用炮棍将若干支浸水后的快硬水泥卷12逐支送入钻孔底并捣固一定时间，将二次注浆单元注浆管1置于钻孔中，使二次注浆单元注浆管1前端通过钻孔底经捣固后的快硬水泥卷12与孔壁地层锚固，钻孔的孔口处采用混凝土13填充，预紧单元的垫板7封闭孔口并拧紧预紧单元上的螺母8至设计扭矩，对土体施加预紧力；
2)按自孔底向孔口依次对各模袋注浆：将双囊注浆栓塞14与若干根一次注浆单元输浆钢管17连接后伸入二次注浆单元注浆管1中并测量伸入的长度，使一次注浆单元前端出浆管的中部与二次注浆单元注浆管的一次出浆孔2对应，利用手压泵使双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15膨胀至与二次注浆单元注浆管内壁密贴，实现止浆作用；一次注浆单元输浆钢管17的后端连接一次注浆管路进行模袋注浆，浆液由一次注浆单元前端出浆管的多个条形出浆孔流出，并由二次注浆单元注浆管的一次出浆孔2流出充填模袋3使模袋膨胀，挤密地层，直至填充设计注浆量时停止注浆；通过一次注浆单元输浆钢管上设置的卸压阀19卸除注浆管路内压力，再利用手压泵的卸压阀使双囊注浆栓塞卸压，使双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15与二次注浆单元注浆管内壁脱离；按上述过程依次对其余各模袋进行注浆，当所有模袋注浆结束后，退出双囊注浆栓塞14、一次注浆单元输浆钢管17和手压泵构成的注浆装置完成一次注浆；
3)使二次注浆单元注浆管1后端连接第一球阀9后再通过三通管10分别与第二球阀11和二次注浆管路连接；开启第一球阀9、第二球阀11进行二次注浆，浆液由相邻两个模袋之间的二次注浆单元注浆管上的二次出浆孔22流出，充填模袋之间的钻孔；当浆液自二次注浆单元注浆管后端的第二球阀11流出时关闭该球阀，继续注浆直至设计注浆压力后关闭第一球阀9；开启二次注浆单元注浆管后端的第二球阀11卸除注浆管路内压力，拆除注浆管路，即完成整个注浆过程。
权利要求1与对比文件1相比，区别至少在于：相邻节的所述注浆管之间设置有止回阀。基于上述区别技术特征，可知权利要求1实际解决的技术问题是如何保证每一个盛装体均能被充满。
原审查部门在驳回决定中认为，对比文件1中公开了二次注浆单元具有多节注浆管，原审查部门认为结合附图1可知公开了“注浆管本体由多节注浆管依次相接而成”；对比文件1采用了双囊注浆栓塞，双囊注浆栓塞的两个橡胶囊可以防止浆体在相邻注浆管之间回流，本申请采用在相邻节注浆管之间设置止回阀替换双囊注浆栓塞的两个橡胶囊，属于一种简单的替换。
合议组经审查后认为，本申请中注浆管本体由多节注浆管依次相接而成，止回阀设置在相邻节的注浆管之间，设置止回阀的目的是为了防止相邻注浆管之间的浆液回流。而对比文件1的模袋注浆装置具有一次注浆单元和二次注浆单元，在结构上，它们是套合在一起的，一次注浆单元是伸入到二次注浆单元的内部的，工作时它们相互配合使用从而实现注浆。二次注浆单元具有多节注浆管，作为由注浆管和模袋组成的多个基础单元之间是通过接头连接，但是它们之间没有设置止回阀，从工艺过程中来看，由于它利用一次注浆单元中的注浆管分别对每一个模袋注浆，二次注浆单元的管壁上具有若干小孔作为一次出浆孔，一次出浆孔呈台阶状，且小孔面积的3/4粘贴薄圆铁片，使其具有单向阀功能，注浆后浆液保留在模袋中而不会再回流至注浆管中，也无需在二次注浆单元的注浆管之间设置止回阀防止浆液的回流。一次注浆单元是双囊注浆栓塞14、一次注浆单元输浆钢管17和手压泵构成的注浆装置，它不具有相邻的注浆管，更无法设置止回阀。
原审查部门认为本领域技术人员将对比文件1中的双囊注浆栓塞的两个橡胶囊替换为止回阀属于一种简单的替换。对此，合议组经审查后认为，对比文件1中装置的注浆是通过一次注浆单元和二次注浆单元配合实现的。在使用它注浆时，二次注浆单元注浆管首先布置到指定位置后，双囊注浆栓塞14与若干根一次注浆单元输浆钢管17连接后伸入二次注浆单元注浆管1中，使一次注浆单元前端出浆管的中部与二次注浆单元注浆管的一次出浆孔2对应，利用手压泵使双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15分别位于出浆管的两端，它们在注浆时可以膨胀至与注浆管内壁紧密贴实，然后，一次注浆单元输浆钢管17的后端连接一次注浆管路进行模袋注浆，浆液由一次注浆单元前端出浆管的多个条形出浆孔流出，并由二次注浆单元注浆管的一次出浆孔2流出充填模袋3使模袋膨胀，挤密地层。在这个注浆过程中，两个橡胶囊作为两个端点堵住管道中的部分区域，在一定的范围内使浆液通过一次注浆单元出浆管上的条形出浆孔进入到二次注浆单元注浆管的出浆孔2流出再流入到模袋中，防止浆液流入到其他位置导致浆液不能集中注入到模袋中；
由于二次注浆单元是由多个注浆管组成的，每个二次注浆单元注浆管1上都套置模袋3，为了使模袋的两端与注浆管粘贴严密并套置高强橡胶圈4，通过紧固限位件5将模袋两端箍紧在二次注浆单元注浆管1上；注浆是逐个进行的，在第一个模袋注浆结束后，在为其他模袋注浆时，先通过一次注浆单元输浆钢管上设置的卸压阀19卸除注浆管路内压力，再利用手压泵的卸压阀使双囊注浆栓塞卸压，使双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15与二次注浆单元注浆管内壁脱离，移动到下一个注浆单元中；当所有模袋注浆结束后，退出双囊注浆栓塞14、一次注浆单元输浆钢管17和手压泵构成的注浆装置完成一次注浆；在对模袋之间位置通过二次出浆孔22进行注浆，所有的注浆均结束后，将拆除注浆管路，即完成了整个注浆过程。可见，在为其他模袋注浆前，双囊注浆栓塞的两个橡胶囊15与二次注浆单元注浆管内壁脱离，到达需要注浆的位置再膨胀起来，反复的使用。而本申请中相邻节的注浆管之间设置有止回阀，它的作用是保证浆液在充满当前浆液盛装体后，再进入下一个浆液盛装体，保证每一个浆液盛装体均能被充满。如果使用止回阀替换双囊注浆栓塞的两个橡胶囊，它只能使一次注浆单元中的浆液不回流，止回阀不能如橡胶囊一样膨胀泄压，不能实现为各个模袋注浆。而且对比文件1中二次注浆单元上的一次出浆孔2呈台阶状，且小孔面积的3/4粘贴薄圆铁片21，使其具有单向阀功能，注浆后浆液保留在模袋中而不会再回流至注浆管中，由于一次注浆单元是套合在二次注浆单元中的，也就不会回流到一次注浆单元中，因此一次注浆单元的注浆管不存在需要解决回流的技术问题。故，本领域技术人员也不会想到将对比文件中的双囊注浆栓塞的两个橡胶囊替换为止回阀，不存在做出这种改进的动机，这不属于一种简单的替换。
原审查部门还认为对比文件1中二次注浆单元具有的多节注浆管，公开了本申请的“注浆管本体由多节注浆管依次相接而成”；并强调在相邻节注浆管之间可以设置止回阀替换双囊注浆栓塞的两个橡胶囊。对此，合议组经审查后认为，从对比文件1中公开的技术内容可知，多节注浆管和橡胶囊分别是二次注浆单元和一次注浆单元的部件，而一次注浆单元是套合在二次注浆单元中，而本申请中已经明确记载了“相邻节的所述注浆管之间设置有止回阀”，注浆管和止回阀以及其他的部件构成了一个完整的注浆装置，本领域技术人员无法将一次注浆单元和二次注浆单元合二为一，改进为一个完整的注浆装置，这是十分困难的，即本领域技术人员无法由对比文件1中得到技术启示应用上述区别技术特征来解决本申请防止浆液回流的技术问题。
综上所述，相对于对比文件1所公开的技术内容，本申请权利要求1所要求保护的技术方案并非是显而易见的，驳回决定、前置审查意见中关于本申请权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性规定的理由不成立。
2、权利要求2请求保护对富水沙层注浆加固的钻注复合装置，包括权利要求1所述的注浆装置，权利要求3请求保护如权利要求2所述的复合装置的施工工艺，由于它们都包括了权利要求1所述的注浆装置，基于相同的理由，权利要求2、3不符合专利法第22条第3款规定的理由不成立。由于独立权利要求3不具备创造性的理由不能成立，因此引用其的从属权利要求4不具备创造性的理由也不能成立。
基于上述事实和理由，合议组做出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年1月7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书所确定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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