发明创造名称：钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升设备及施工方法
外观设计名称：
决定号：192095
决定日：2019-10-12
委内编号：1F263223
优先权日：
申请（专利）号：201410563075.0
申请日：2014-10-21
复审请求人：北京建工土木工程有限公司 北京市建筑工程研究院有限责任公司 北京建工集团有限责任公司 上海宝冶集团有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：任七华
合议组组长：孙征文
参审员：尹雪英
国际分类号：E04G21/14;E04G21/16
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：当权利要求与现有技术的区别能够从其他现有技术中得到技术启示时，权利要求的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201410563075.0，名称为“钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升设备及施工方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为北京建工土木工程有限公司、北京市建筑工程研究院有限责任公司、北京建工集团有限公司和上海宝冶集团有限公司，申请日为2014年10月21日，公开日为2015年3月4日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年7月3日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性，驳回决定中引用了如下对比文件：对比文件1：“葫芦岛体育馆屋盖整体提升技术应用”，曹云巧，2012年中国钢结构行业大会论文集，第422-424页，公开日为2012年12月31日；对比文件2：“大型钢桁架的集群千斤顶整体提升技术研究与应用”，刘光云，中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑，2004年第4期，第9-17页，公开日为2004年4月30日；对比文件3：“品牌打响‘新会都’美誉扬名‘APEC’——上海宝冶北京雁栖湖工程建设纪实”，郑建果，建筑时报，2014年6月9日第003版，公开日为2014年6月9日。驳回决定所依据的文本为2018年5月10日提交的权利要求1，申请日2014年10月21日提交的说明书第1-34段、说明书附图图1-4、说明书摘要和摘要附图。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年10月18日向国家知识产权局提出了复审请求。复审请求人认为：（1）对比文件1和对比文件2与本申请的适用范围不同，对比文件1和对比文件2涉及的是大型钢桁架的整体提升技术，而对比文件3仅仅是一篇新闻报道，众多技术细节并没有在报道中体现；（2）对比文件1-3均未公开提升小锚点结点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点安装的千斤顶连接；所提升的钢桁架支撑的混凝土重屋盖，所有环向连接只有连系梁，没有次桁架等技术特征。对比文件1-3均未公开提升设备的选择要分两次考虑液压千斤顶和钢绞线的规格按照每个提升点负载提升力的大小进行选择。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月31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。
合议组于2019年6月14日向复审请求人发出复审通知书，沿用了驳回决定中的对比文件1-3，将对比文件3作为与权利要求1最接近的现有技术，并指出：权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年7月29日提交了意见陈述书和修改后的权利要求1。本次意见陈述的理由与提复审请求时相同，对权利要求1的修改仅改变了“其特征在于”的位置，未对请求保护的技术方案进行实质性修改。新修改的权利要求1如下：
“1、一种钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升施工方法，采用钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升设备，其中：钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升设备，包括：液压千斤顶、提升支架、钢绞线、液压泵站；液压泵站与液压千斤顶之间以油管相连并形成闭合的油路；液压泵站之间的运作通过电控线控制，液压千斤顶的运作通过油路中的油压控制；液压泵站的数量依照液压千斤顶数量选取，并配置计算机同步控制及传感检测系统；在提升上吊点位置，沿着钢桁架径向设置提升支架，提升支架向前悬挑，其上方放置千斤顶，提升下锚点结点对应于上吊点而设置，提升下锚点结点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点安装的千斤顶连接；所提升的钢桁架支撑的混凝土重屋盖，所有环向连接只有连系梁，没有次桁架，提升点的选择和液压千斤顶的布置充分考虑待提升屋盖结构的受力要求，做到均匀对称布置，使每个提升点受力均衡，共设置24个提升吊点；计算机同步控制及传感检测系统可以将反馈信号与输入指令比较，计算机根据此偏差信号控制液压系统的工作，使提升对象按照输入的指令要求提升；反馈信号为提升高度；以液压千斤顶为提升的直接执行装置，液压泵站为驱动装置，以钢绞线悬挂被提升结构；利用液压千斤顶中提升锚和工具锚交替动作和千斤顶活塞与油缸沿钢绞线的相对运动，使屋盖结构上升；将预应力锚具锚固技术与液压千斤顶技术进行有机结合，通过锚具锚固钢绞线，再利用计算机集中控制液压泵站输出的流量和油压，驱动液压千斤顶活塞伸、缩，带动钢绞线与屋盖结构的上升，实现大型构件的整体同步提升；采用6台TJV-60型液压泵站，每个液压泵站9控制4个液压千斤顶，计算机同步控制及传感检测系统采用YT1型；下锚点直接利用屋面结构上弦杆件设置下锚点结点，下锚点结点内放置提升地锚；液压千斤顶和钢绞线的规格按照每个提升点负载提升力的大小进行选择；其特征在于，提升施工流程：施工准备→安装提升支架→安装千斤顶→穿钢绞线→控制系统安装→预紧钢绞线→试提升→浇注混凝土屋面板并预留后浇带→同步整体提升就位→焊接→拆除提升装置→封闭后浇带；施工方法具体步骤如下：
步骤一，提升前完成屋盖结构以外区域钢结构安装、环向劲性柱及剪力墙结构施工；
步骤二，待提升屋盖结构在地面拼装完成，并铺设好楼承板、绑扎好钢筋，完成相关附属结构安装，提升支架上方放置液压千斤顶，将钢绞线穿入液压千斤顶，下锚点结点的安装与加固，连接并调试液压提升系统；
步骤四，控制系统安装：将控制液压泵站的电控线、连接液压泵站与液压千斤顶的油路接通并调试完毕，油缸适当走3-5个空行程；
步骤五，系统全部连接完毕并经检查确认一切正常后启动系统使钢绞线处于收紧状态；
步骤六，钢结构试提升检查，预提升250mm，待12小时后，检查上、下吊点及原结构是否稳定，确认无误后将提升结构设置限位，防止结构因荷载变化晃动；一切准备就绪开始在钢结构中央桁架上方浇灌混凝土，为避免混凝土开裂，按照跳仓法浇注混凝土，提升吊点处留出后浇带；
步骤七，混凝土浇筑完成且初凝后，对液压千斤顶重新加载，再将钢结构提升250mm，待12小时后，再次检查上、下吊点及原结构是否稳定，确认无误后正式提升钢结构；
步骤八，整体提升过程中，利用编码器、全站仪对被提升结构进行同步控制，将不同步值控制在2cm以内；
步骤九，整体提升结构，至安装标高后，暂停提升，微调各个提升吊点进行对接；
步骤十，后补杆件对口焊接完成，并安装合拢段，液压千斤顶卸载；
步骤十一，拆除液压千斤顶及上、下吊点，封闭后浇带，屋面结构安装完成。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时修改了权利要求书，经合议组审查认为该修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本次复审通知书针对的文本为：2019年7月29日提交的权利要求1，申请日2014年10月21日提交的说明书第1-34段、说明书附图图1-4、说明书摘要和摘要附图。
（二）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。
当权利要求与现有技术的区别能够从其他现有技术中得到技术启示时，权利要求的技术方案是显而易见的。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1请求保护一种钢桁架支撑的混凝土重屋盖体系整体提升施工方法。对比文件3公开了上海宝冶北京雁栖湖工程建设纪实，其中披露了关于钢桁架支撑的混凝土屋盖体系提升的技术内容：大型混凝土屋盖结构的整体提升过程按四大阶段，交叉有同步，同步有交叉地进行。第一阶段——屋面混凝土浇筑阶段：对被提升屋盖进行初步提升，待脱离胎架一定高度后，对被提升结构进行临时固定，进行屋面混凝土浇筑，并预留伸缩缝和后浇带；第二阶段——提升阶段：屋面混凝土浇筑完成后，安装液压提升装置，并将中央网壳整体提升至预定标高；第三阶段——环向约束，径向约束：拆除吊索，将被提升结构与已安装部分拼装连接，并对环向约束；第四阶段——后浇带浇筑阶段后浇带部分混凝土浇筑。在具体施工实施中，该方案是将安装分为 24 个模块，先进行工厂化制作，预组装，同时在现场针对模块结构整体安装，采用大型工业机器人技术，对各个模块通过多点液压提升器同步提升。在整个过程中，该方案采用了视频监控、传感器监控、全站仪检测等多种手段进行同步提升控制。所有提升吊点采用同一型号提升器，并在提升器上配置拉绳传感器、压力传感器等。每一个行程提升，在电脑上的显示可精确到毫米。压力传感器的使用确保每个吊点提升反力在电脑上的显示可精确到 0.1Mpa。还有用于精确测量直线位移的仪器，通过一连串数字脉冲信号的旋转式传感器，提升控制系统与电脑联接，反应提升过程中重物的行程位移，其精度达到1毫米。
可见，权利要求1中涉及提升施工流程和施工方法具体步骤中的主要施工步骤已被对比文件3公开，权利要求1与对比文件3的区别在于：
（1）提升设备的具体组成以及相关联的施工方法涉及的步骤。
（2）液压泵站之间的运作通过电控线控制，液压千斤顶的运作通过油路中的油压控制；液压泵站的数量依照液压千斤顶数量选取，并配置计算机同步控制及传感检测系统；计算机同步控制及传感检测系统可以将反馈信号与输入指令比较，计算机根据此偏差信号控制液压系统的工作，使提升对象按照输入的指令要求提升，反馈信号为提升高度；以液压千斤顶为提升的直接执行装置，液压泵站为驱动装置，以钢绞线悬挂被提升结构；利用液压千斤顶中提升锚和工具锚交替动作和千斤顶活塞与油缸沿钢绞线的相对运动，使屋盖结构上升；将预应力锚具锚固技术与液压千斤顶技术进行有机结合，通过锚具锚固钢绞线，再利用计算机集中控制液压泵站输出的流量和油压，驱动液压千斤顶活塞伸、缩，带动钢绞线与屋盖结构的上升，实现大型构件的整体同步提升。
（3）施工过程还包括施工准备，预紧钢绞线，浇注混凝土屋面板并预留后浇带，封闭后浇带的步骤，并对各步骤作了具体细节的限定。
（4）提升支架沿着钢桁架径向设置，提升点的选择和液压千斤顶的布置充分考虑待提升屋盖结构的受力要求，做到均匀对称布置，使每个提升点受力均衡，共设置24个提升吊点；采用6台TJV-60型液压泵站，每个液压泵站9控制4个液压千斤顶，计算机同步控制及传感检测系统采用YT1型；下锚点直接利用屋面结构上弦杆件设置下锚点结点；液压千斤顶和钢绞线的规格按照每个提升点负载提升力的大小进行选择。
对于上述区别技术特征（1），对比文件1公开了一种屋盖整体提升设备及提升方法（参见第423-424页第3节施工方案的实施）：整体提升设备包括提升油缸（相当于液压千斤顶）、钢绞线、液压泵站，在已建好的四周桁架上安装提升架（即提升支架）作为提升上锚点（即提升上吊点），附图3显示提升架向前悬挑，提升油缸安装在提升架上，提升下锚点设置在弦支穹顶屋盖焊接球节点上，同一位置的上下锚点在投影上重合（即提升下锚点结点对应于上吊点而设置）；将钢绞线自上而下穿过导向锚、上锚和下锚环；钢绞线与弦支穹顶屋盖上的锚具相连（相当于公开了提升下锚点结点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点安装的千斤顶连接）；根据布置在地面上安装液压泵站，连接液压油管（设置液压泵站的目的是给提升油缸供油，则液压泵站、连接液压油管以及提升油缸必须连接形成闭合油路）；施工时，在已建好的四周桁架（相当于公开了提升前完成屋盖结构以外结构的施工）上安装提升架作为提升上锚点（相当于公开了安装提升支架），提升油缸安装在提升架上（相当于公开了安装千斤顶），将钢绞线自上而下穿过导向锚、上锚和下锚环（相当于公开了穿钢绞线），试提升，提升同步控制（相当于公开了同步整体提升，而为了控制同步提升必然需要控制系统，相当于也隐含公开了控制系统安装），在合拢区域所有补档钢件安装焊接完毕后进行整个结构卸载（相当于公开了焊接、拆除提升设备）。
对于上述区别技术特征（2），对比文件2公开了液压整体提升系统的提升设备、控制系统以及技术原理，并公开了以下技术特征（参见第9-17页第2节整体提升原理与提升系统）：
-控制系统由计算机控制和电气控制两大部分组成，控制系统的核心是计算机控制，外层是电气控制，计算机控制部分通过电气控制部分驱动液压系统，电气控制部分负责整体提升系统的启动、停车、安全联锁以及配电管理（相当于公开了液压泵站之间的运作通过电控线控制）；液压泵站向千斤顶供油、回油的动力源，可提供高、低油压，以满足液压提升器的工作需要（相当于公开了液压千斤顶的运作通过油路中的油压控制）；当提升千斤顶的数量过多或者吊点分布范围大时，需要采用多台液压泵分别对应若干个千斤顶进行控制（相当于公开了液压泵站的数量依照液压千斤顶数量选取）；传感检测主要用来获得提升油缸的位置信息、载荷信息和整个被提升构件空中姿态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机（相当于公开了并配置计算机同步控制及传感检测系统），主控计算机则根据当前网络传来的油缸位置信息决定提升油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的提升载荷信息和构件姿态信息决定整个系统的同步调节量。
-传感检测主要用来获得提升油缸的位置信息、载荷信息和整个被提升构件空中姿态信息，并将这些信息通过现场实时网络传输给主控计算机，主控计算机则根据当前网络传来的油缸位置信息决定提升油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的提升载荷信息和构件姿态信息决定整个系统的同步调节量；提升高度的偏差控制：在全部吊点中确定一个关键吊点为基准点，控制其他吊点与基准点的高度偏差不得超过设计允许的范围，始终保持全部吊点的平衡度；当高差到达警戒线时必须预警，超过边界线时必须报警，并向顺序控制子系统发出停升信号。因此，高差控制的主要工作是：不断检测各吊点的提升高度，信号输入计算机后，经计算与决策，再由计算机发出控制信号，改变各吊点电液比例阀的开合度，通过调节流量改变提升速度，从而缩小吊点高差，并力图使之趋向于零。（相当于公开了“计算机同步控制及传感检测系统可以将反馈信号与输入指令比较，计算机根据此偏差信号控制液压系统的工作，使提升对象按照输入的指令要求提升，反馈信号为提升高度”）
-集群千斤顶液压整体提升多采用“钢绞线悬挂承重、计算机同步控制、液压千斤顶集群整体提升”施工工艺，也就是说，钢屋盖的整体提升是以集群的液压千斤顶为动力设备，以钢绞线悬挂承重，即液压千斤顶通过钢绞线把钢屋盖提升到设计位置固定。（相当于公开了以液压千斤顶为提升的直接执行装置，液压泵站为驱动装置，以钢绞线悬挂被提升结构）
-在提升时，液压千斤顶的上锚具和下锚具就象人的双手那样握住钢绞线。正式提升时，上锚具夹紧钢绞线，下锚具松开，主油缸伸出，把上锚具顶上去，钢绞线就被拔上去，钢桁架或网架也就被提升上去。主油缸伸足后，下锚具夹紧钢绞线，使钢桁架或网架保持高度不动，然后，上锚具松开 随油缸缩回而退下到原起点位置，准备开始下一个提升行程。就这样，随着油缸伸缩，上下锚具紧松钢绞线逐步被拔上去，整个钢桁架或网架也就徐徐上升。提升时，千斤顶的动力由液压泵站提供，千斤顶的动作，速度以及桁架或网架的姿态等由控制系统控制。（相当于公开了“利用液压千斤顶中提升锚和工具锚交替动作和千斤顶活塞与油缸沿钢绞线的相对运动，使屋盖结构上升；将预应力锚具锚固技术与液压千斤顶技术进行有机结合，通过锚具锚固钢绞线，再利用计算机集中控制液压泵站输出的流量和油压，驱动液压千斤顶活塞伸、缩，带动钢绞线与屋盖结构的上升，实现大型构件的整体同步提升”），对比文件2与对比文件1都涉及液压整体提升系统，且对比文件2公开的上述特征在对比文件2中所起的作用与权利要求1中相应技术特征在权利要求1中所起的作用相同，都是为了保证提升过程同步及可靠，即对比文件2给出了将上述特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。
对于上述区别技术特征（3），对比文件3已经公开了整个屋顶结构整体提升过程的主要步骤，至于施工准备、预紧钢绞线则是所属领域的常规技术手段，未被公开的各步骤的具体细节也是所属领域为保证施工质量及安全的常规技术手段。
对于上述区别技术特征（4），提升架的设置则与待吊装的屋盖结构、提升点的位置有关，将提升支架沿着钢桁架径向设置在所属领域的常规选择范围之内；提升点的选择和液压千斤顶的布置充分考虑待提升屋盖结构的受力要求，做到均匀对称布置，使每个提升点受力均衡，是所属领域的常规技术手段，至于提升吊点的具体个数则由受力来确定；然而液压泵站、计算机同步控制及传感检测系统的具体型号可以根据承受的荷载等需要来选择，具体每台液压泵站控制液压千斤顶的数量则是根据型号及需要来确定的；按照每个提升点负载提升力的大小选择液压千斤顶和钢绞线的规格是所属领域的常规技术手段。另外，由于屋盖为待吊装结构，下锚点必然要设置于屋盖架构上，对于带有钢桁架的屋盖，由于屋面钢桁架结构杆件强度较好，直接利用屋面结构上弦杆件设置下锚点结点是所属领域技术人员容易想到的。
由此可知，在对比文件3的基础上结合对比文件1-2以及所属领域常规选择得到权利要求1所要保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为：（1）对比文件1和对比文件2与本申请的适用范围不同，对比文件1和对比文件2涉及的是大型钢桁架的整体提升技术，而对比文件3仅仅是一篇新闻报道，众多技术细节并没有在报道中体现；（2）对比文件1-3均未公开提升小锚点结点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升上吊点安装的千斤顶连接；所提升的钢桁架支撑的混凝土重屋盖，所有环向连接只有连系梁，没有次桁架等技术特征。对比文件1-3均未公开提升设备的选择要分两次考虑液压千斤顶和钢绞线的规格按照每个提升点负载提升力的大小进行选择。
合议组经审查认为：（1）合议组将对比文件3作为与本申请最接近的现有技术，对比文件3公开的即为钢桁架支撑的混凝土屋盖体系，其提升的主要过程也与本申请相同，因此本申请的主要发明点已被对比文件3公开，而对比文件1主要给出了提升设备相关的技术启示，对比文件2主要给出了控制系统的技术启示，在本申请的主要发明点已被对比文件3公开的基础上，本领域技术人员有动机将现有技术中的提升设备和控制系统的相关技术用于对比文件3以解决提升和控制过程的技术启示，这种结合是显而易见的。（2）对比文件1已公开了“提升下锚点设置在弦支穹顶屋盖焊接球节点上，同一位置的上下锚点在投影上重合；将钢绞线自上而下穿过导向锚、上锚和下锚环；钢绞线与弦支穹顶屋盖上的锚具（相当于提升地锚）相连”；为了保证质量及安全，提升点的选择和液压千斤顶的布置充分考虑待提升屋盖结构的受力要求，做到均匀对称布置，使每个提升点受力均衡，是所属领域的常规技术手段，至于提升吊点的具体个数则由受力来确定；由于屋盖为待吊装结构，下锚点必然要设置于屋盖架构上，对于带有钢桁架的屋盖，由于屋面钢桁架结构杆件强度较好，直接利用屋面结构上弦杆件设置下锚点结点是所属领域技术人员容易想到的。
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予采纳。
基于上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年7月3日对本申请作出的驳回决定。
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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