用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统及方法-复审决定


发明创造名称:用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统及方法
外观设计名称:
决定号:196784
决定日:2019-12-02
委内编号:1F275181
优先权日:
申请(专利)号:201610260123.8
申请日:2016-04-25
复审请求人:中铁四院集团岩土工程有限责任公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:雷茜
合议组组长:韩冰冰
参审员:闫骏霞
国际分类号:E02D35/00;E02D1/08;E01D22/00;E01B35/02;G01B21/32
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:评价一项发明权利要求的创造性时,如果该权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件公开的技术方案之间的区别技术特征是本领域技术人员的惯用技术手段或者常规选择,且这种选择所产生的技术效果是本领域技术人员预料得到的,则该权利要求所限定的技术方案是显而易见的,不具备突出的实质性特点,也就不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610260123.8,名称为“用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统及方法”的发明专利申请(下称本申请),申请人为中铁四院集团岩土工程有限责任公司,申请日为2016年4月25日,公开日为2016年7月20日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年9月5日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-6相对于对比文件1(CN103821039A,公开日2014年5月28日)和所属领域常规技术手段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日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-45段,说明书附图,2018年6月20日提交的权利要求1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,该方法采用的纠偏系统包括传力系统(1)、应力解除与释放系统(2)和地基变形监测系统(3.3),所述传力系统(1)包括多排高压定向喷射装置(1.1),应力解除与释放系统(2)包括变形槽(2.1)、掏土孔组、应力释放孔组和应力解除孔组,地基变形监测系统(3.3)包括第一测斜管(3.3.1)、第二测斜管(3.3.3)、第三测斜管(3.3.4)、第一孔隙水压力计(3.3.2)和第二孔隙水压力计(3.3.5),其中,高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向位移纠偏方向的不对称荷载堆载区地基(4.1)内由外侧至内侧依次开设变形槽(2.1)、掏土孔组、应力释放孔组和应力解除孔组;
高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内由内侧至外侧依次开设第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、多排高压定向喷射装置(1.1)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4);
它还包括桥梁墩台变形监测系统(3.2),所述梁墩台变形监测系统(3.2)包括梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)和防撞墙位移监测点(3.2.3),高速铁路无砟轨道桥梁梁体(4.4)底部斜面设置梁体位移监测点(3.2.1),高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的侧面设置桥墩位移监测点(3.2.2),高速铁路无砟轨道桥梁防撞墙(4.6)的顶部均设置防撞墙位移监测点(3.2.3);
它还包括轨道变形监测系统(3.1),所述轨道变形监测系统(3.1)包括轨道板中心位移监测点(3.1.1),高速铁路无砟轨道桥梁轨道板(4.3)上设有轨道板中心位移监测点(3.1.1);
所述掏土孔组包括多个掏土孔(2.2),多个掏土孔(2.2)沿线路纵向布置成一排,所述应力释放孔组包括多个应力释放孔(2.3),多个应力释放孔(2.3)沿线路纵向布置成一排,所述应力解除孔组包括多个应力解除孔(2.4),多个应力解除孔(2.4)沿线路纵向布 置成一排;
所述高压定向喷射装置(1.1)具有2~7排,相邻两排高压定向喷射装置(1.1)的轴心之间的间距为0.5m;
所述多排高压定向喷射装置(1.1)位于第一孔隙水压力计(3.3.2)和第二测斜管(3.3.3)之间,以多排高压定向喷射装置(1.1)产生的瞬间喷射压力引起的超孔隙水压力为作用力对软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁进行纠偏;
纠偏采用两台高压定向喷射装置在线路纵向上对称施作,横向施作2~7排高压定向喷射注浆;
其特征在于,利用所述纠偏系统进行软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏的方法包括如下步骤:
步骤1:在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向位移纠偏方向的不对称荷载堆载区地基(4.1)内由外侧至内侧依次施作变形槽(2.1)、一排掏土孔(2.2)、一排应力释放孔(2.3)和一排应力解除孔(2.4),解除桥梁纠偏产生的阻力;
步骤2:在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁梁体(4.4)底部斜面设置梁体位移监测点(3.2.1),在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的侧面设置上下两个桥墩位移监测点(3.2.2),在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁防撞墙(4.6)的顶部设置防撞墙位移监测点(3.2.3),在高速铁路无砟轨道桥梁轨道板(4.3)上设置轨道板中心位移监测点(3.1.1);
在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内由内侧至外侧依次开设第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4);
步骤3:在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内施作多排高压定向喷射装置(1.1),所述多排高压定向喷射装置(1.1)位于第一孔隙水压力计(3.3.2)和第二测斜管(3.3.3) 之间,以多排高压定向喷射装置(1.1)产生的瞬间喷射压力引起的超孔隙水压力为作用力对软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁进行纠偏,纠偏过程中,对轨道板中心位移监测点(3.1.1)、梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)、防撞墙位移监测点(3.2.3)、第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4)进行观测,当梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)、防撞墙位移监测点(3.2.3)、第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4)中的所有监测数据达到纠偏设计要求时,停止施工,即完成软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏;
步骤3中,在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内施作多排高压定向喷射装置(1.1)时,先开展第一排高压定向喷射注浆,再根据实际工效施作第2~7排高压定向喷射注浆。
2. 根据权利要求1所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:所述变形槽(2.1)槽宽范围为1.2~1.5m,变形槽(2.1)的槽深范围为1.9~2.1m,变形槽(2.1)的槽长与高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)的宽度相等。
3. 根据权利要求1所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:一排掏土孔(2.2)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外2.8~3.1m,每个掏土孔(2.2)的孔径相等且孔径范围为125~130mm,相邻两个掏土孔(2.2)的轴心之间的间距相等且间距范围为0.9~1.1m,每个掏土孔(2.2)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下9~11m。
4. 根据权利要求1所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:一排应力释放孔(2.3)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外2~2.2m,每个应力释放孔(2.3)的孔径相等且孔径范围为0.25~0.35m,相邻两个应力释放孔(2.3)的 轴心之间的间距相等且间距范围为1.9~2.1m,每个应力释放孔(2.3)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下9~11m,每个应力释放孔(2.3)内均填充袋装砂卵石。
5. 根据权利要求1所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:一排应力解除孔(2.4)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外0.5~1m,每个应力解除孔(2.4)的孔径相等且孔径范围为290~310mm,相邻两个应力解除孔(2.4)的轴心之间的间距相等且间距范围为0.25~0.33m,每个应力解除孔(2.4)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下1.8~2.1m。
6. 根据权利要求1所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:所述变形槽(2.1)开挖后填塞硬质泡沫,纠偏施工完成后采用碎石加3%水泥封填密实;每个应力释放孔(2.3)开挖后均填充袋装砂卵石。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年2月19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,增加了一组主题名称为“一种用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统”的权利要求,修改后的两组权利要求分别为涉及纠偏系统的权利要求1-5和涉及纠偏方法的权利要求6-7。复审请求人认为:修改后的权利要求1与对比文件1相比二者的监测系统不同,并且在应力释放孔和变形槽的基础上增加了掏土孔和应力解除孔的纠偏措施,对比文件1没有技术启示,根据对比文件1公开的内容本领域技术人员并不会容易的想到将第一排高压定向喷射装置中相邻两个高压定向喷射装置的间距缩小,来保证纠偏的效果,因此修改后的权利要求1具有非显而易见性。权利要求1-6具备创造性。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,其特征在于:它包括传力系统(1)、应力解除与释放系统(2)和地基变形监测系统(3.3),所述传力系统(1)包括多排高压定向喷射装置(1.1),应力解除与释放系统(2)包括变形槽(2.1)、掏土孔组、应力释放孔组和应力解除孔组,地基变形监测系统(3.3)包括第一测斜管(3.3.1)、第二测斜管(3.3.3)、第三测斜管(3.3.4)、第一孔隙水压力计(3.3.2)和第二孔隙水压力计(3.3.5),其中,高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向位移纠偏方向的不对称荷载堆载区地基(4.1)内由外侧至内侧依次开设变形槽(2.1)、掏土孔组、应力释放孔组和应力解除孔组;
高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内由内侧至外侧依次开设第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、多排高压定向喷射装置(1.1)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4);
它还包括轨道变形监测系统(3.1),所述轨道变形监测系统(3.1)包括轨道板中心位移监测点(3.1.1),高速铁路无砟轨道桥梁轨道板(4.3)上设有轨道板中心位移监测点(3.1.1);
它还包括桥梁墩台变形监测系统(3.2),所述梁墩台变形监测系统(3.2)包括梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)和防撞墙位移监测点(3.2.3),高速铁路无砟轨道桥梁梁体(4.4)底部斜面设置梁体位移监测点(3.2.1),高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的侧面设置桥墩位移监测点(3.2.2),高速铁路无砟轨道桥梁防撞墙(4.6)的顶部均设置防撞墙位移监测点(3.2.3);
所述掏土孔组包括多个掏土孔(2.2),多个掏土孔(2.2)沿线路纵向布置成一排,所述应力释放孔组包括多个应力释放孔(2.3),多个应力释放孔(2.3)沿线路纵向布置成一排,所述应力解除孔组包括多个应力解除孔(2.4),多个应力解除孔(2.4)沿线路纵向布置成一排;所述掏土孔(2.2)用于释放深层土体和浅层土体的土体压力,所述应力解除孔(2.4)用于解除高速铁路桥梁纠偏过程中产生的阻力;
所述高压定向喷射装置(1.1)具有2~7排,相邻两排高压定向喷射装置(1.1)的轴心之间的间距为0.5m,所述高压定向喷射装置(1.1) 是一种喷射角度可调的高压喷浆设备,第一排高压定向喷射装置(1.1)中相邻两个高压定向喷射装置(1.1)的间距小,用于形成一个帷幕,保证纠偏的效果。
2. 根据权利要求1所述的用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,其特征在于:所述变形槽(2.1)槽宽范围为1.2~1.5m,变形槽(2.1)的槽深范围为1.9~2.1m,变形槽(2.1)的槽长与高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)的宽度相等。
3. 根据权利要求1所述的用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,其特征在于:一排掏土孔(2.2)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外2.8~3.1m,每个掏土孔(2.2)的孔径相等且孔径范围为125~130mm,相邻两个掏土孔(2.2)的轴心之间的间距相等且间距范围为0.9~1.1m,每个掏土孔(2.2)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下9~11m。
4. 根据权利要求1所述的用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,其特征在于:一排应力释放孔(2.3)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外2~2.2m,每个应力释放孔(2.3)的孔径相等且孔径范围为0.25~0.35m,相邻两个应力释放孔(2.3)的轴心之间的间距相等且间距范围为1.9~2.1m,每个应力释放孔(2.3)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下9~11m,每个应力释放孔(2.3)内均填充袋装砂卵石。
5. 根据权利要求1所述的用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,其特征在于:一排应力解除孔(2.4)位于高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)边界外0.5~1m,每个应力解除孔(2.4)的孔径相等且孔径范围为290~310mm,相邻两个应力解除孔(2.4)的轴心之间的间距相等且间距范围为0.25~0.33m,每个应力解除孔(2.4)的孔深相等且孔深范围为高速铁路无砟轨道桥梁桥墩承台(4.7)底面以下1.8~2.1m。
6. 一种利用权利要求1所述系统进行软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
步骤1:在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向位移纠偏方向的 不对称荷载堆载区地基(4.1)内由外侧至内侧依次施作变形槽(2.1)、一排掏土孔(2.2)、一排应力释放孔(2.3)和一排应力解除孔(2.4),解除桥梁纠偏产生的阻力;
步骤2:在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁梁体(4.4)底部斜面设置梁体位移监测点(3.2.1),在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的侧面设置上下两个桥墩位移监测点(3.2.2),在发生横向位移的高速铁路无砟轨道桥梁防撞墙(4.6)的顶部设置防撞墙位移监测点(3.2.3),在高速铁路无砟轨道桥梁轨道板(4.3)上设置轨道板中心位移监测点(3.1.1);
在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内由内侧至外侧依次开设第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4);
步骤3:在高速铁路无砟轨道桥梁桥墩(4)的横向偏移侧地基(4.2)内施作多排高压定向喷射装置(1.1),所述多排高压定向喷射装置(1.1)位于第一孔隙水压力计(3.3.2)和第二测斜管(3.3.3)之间,以多排高压定向喷射装置(1.1)产生的瞬间喷射压力引起的超孔隙水压力为作用力对软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁进行纠偏,纠偏过程中,对轨道板中心位移监测点(3.1.1)、梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)、防撞墙位移监测点(3.2.3)、第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4)进行观测,当梁体位移监测点(3.2.1)、桥墩位移监测点(3.2.2)、防撞墙位移监测点(3.2.3)、第一测斜管(3.3.1)、第一孔隙水压力计(3.3.2)、第二测斜管(3.3.3)、第二孔隙水压力计(3.3.5)和第三测斜管(3.3.4)中的所有监测数据达到纠偏设计要求时,停止施工,即完成软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏。
7. 根据权利要求6所述的软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏方法,其特征在于:所述变形槽(2.1)开挖后填塞硬质泡沫,纠偏施工完成后采用碎石加3%水泥封填密实;每个应力释放孔(2.3)开挖后均填充袋装砂卵石;
步骤3中纠偏采用两台高压定向喷射装置在线路纵向上对称施作,横向施作2~7排高压定向喷射注浆。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年3月11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,复审请求人的意见陈述不具有说服力,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。
合议组于2019年8月26日向复审请求人发出复审通知书,指出:本领域技术人员会根据监测需要对监测系统进行调整,这是本领域的常规技术手段,基于对比文件1所公开的技术内容,本申请权利要求1中监测系统对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请中的掏土孔和应力解除孔以及旋喷桩形成帷幕是在对比文件1的技术启示下,根据纠偏的需要做出的适应性调整,其技术效果可以预期。权利要求1-7相对于对比文件1和所属领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年10月10日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:本申请权利要求1与对比文件1存在多个区别技术特征,对比文件1没有给出这些区别技术特征技术启示,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。权利要求1-7均符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
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
复审请求人于2019年2月19日提交了修改后的权利要求书,合议组经审查认为,上述修改符合专利法第33条的规定。故本复审请求审查决定针对的文本为2019年2月19日提交的权利要求第1-7项,申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-45段、说明书附图。
(二)具体理由的阐述
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。
评价一项发明权利要求的创造性时,如果该权利要求所限定的技术方案与一篇对比文件公开的技术方案之间的区别技术特征是本领域技术人员的惯用技术手段或者常规选择,且这种选择所产生的技术效果是本领域技术人员预料得到的,则该权利要求所限定的技术方案是显而易见的,不具备突出的实质性特点,也就不具备创造性。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
具体到本案,权利要求1要求保护一种用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏系统,对比文件1公开了一种用于软土地区高速铁路无砟轨道路基的纠偏方法,提出一种无需中断运营、不破坏轨道结构且风险低、施工质量易于控制的用于软土地区运营高速铁路无砟轨道路基的纠偏方法(参见说明书第[0004]段),其中使用了一系列系统(相当于纠偏系统),具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0027]-[0044]段,附图1-2):方法所适用的环境结构为包括桩基加固区1、设置在桩基加固区1顶部的地基加固垫层2、设置在地基加固垫层2顶部的高速铁路路堤3、位于桩基加固区1一侧的第一软弱地层区4、位于第一软弱地层区4顶部的不对称荷载区5、位于桩基加固区1另一侧的第二软弱地层区6,所述不对称荷载区5位于地基加固垫层2及高速铁路路堤3的一侧,高速铁路路堤3的顶部设有轨道板16,所述轨道板16上均设有钢轨17。高速铁路路堤3已经由位于高速铁路路堤3一侧的第一软弱地层区4向位于高速铁路路堤3另一侧的第二软弱地层区6方向发生横向位移时,在位于第一软弱地层区4顶部的不对称荷载区5内设置变形槽8,并在变形槽8内填塞既能防止变形槽8塌陷,又容许变形槽8变形的材料,该材料优选为硬质泡沫9,所述变形槽 8的长度方向与不对称荷载区5的纵向方向一致;在变形槽8一侧与桩基加固区1一侧之间的不对称荷载区5内沿不对称荷载区5的纵向设置多个应力释放孔10(相当于多个应力释放孔沿线路纵向布置成一排),每个应力释放孔10的底部向下延伸,并贯穿第一软弱地层区4,在每个应力释放孔10内均填满中粗砂或碎石(用于防止应力释放孔10垮孔坍塌)。在已发生横向位移处的第二软弱地层区6内沿线路纵向(列车前进的方向)间隔施作旋喷桩7,利用施工旋喷桩7产生的瞬间喷射压力推动位于高速铁路路堤3底部的桩基加固区1由第二软弱地层区6向第一软弱地层区4方向位移,桩基加固区1带动位于桩基加固区1上方的地基加固垫层2及高速铁路路堤3同步移动,实现了对高速铁路路基的纠偏;上述变形槽8和应力释放孔10在高速铁路路基纠偏的过程中用于解除高速铁路路基纠偏过程中产生的阻力,并使超孔隙水压定向消散,增强了旋喷桩7产生的纠偏推力对高速铁路路基纠偏的作用效果。上述技术方案步骤2中,旋喷桩7采用多台旋喷桩机器沿线路纵向同时成排施作,沿线路横向分批次施作多排旋喷桩(相当于多排高压定向喷射装置)。在旋喷桩 7的安装位与桩基加固区1之间的第二软弱地层区6内设置横向位移方向坡脚外侧测斜管11(相当于第一测斜管)及多个横向位移方向坡脚外侧孔隙水压力计12(相当于第一孔隙水压力计)。在应力释放孔10与桩基加固区1之间的第一软弱地层区4内设置不对称荷载区测斜管14及多个不对称荷载区孔隙水压力计15,所述不对称荷载区测斜管14向上延伸并贯穿不对称荷载区5。在高速铁路路堤3上的轨道板16两侧均设置轨道板水平位移监测点18,在高速铁路路堤3上的钢轨17顶部设置钢轨水平位移监测点19,在轨道板16的中心线上设置轨道板中心水平位移监测点20;在高速铁路路堤3的接触网立柱基础21上设置接触网立柱基础水平位移监测点22。步骤2中每个旋喷桩7的桩径相等且桩径范围均为0.5m~0.7m,每排旋喷桩7中相邻两个旋喷桩7之间的距离相等且距离范围均为0.4m~0.6m(即公开了旋喷桩之间的距离为0.4m时或者桩径为0.7m时,桩径必然大于旋喷桩之间的距离,则至少有一排高压定向喷射装置中相邻两个高压定向喷射装置的间距小,用于形成一个帷幕)。变形槽8为抗力解除系统,应力释放孔10为应力释放系统(相当于应力解除与释放系统)。多个应力释放孔10采用地质钻机沿线路纵向一定间隔施作而成。钢轨水平位移监测点19、轨道板两侧水平位移监测点18、轨道板中心水平位移监测点20、接触网立柱基础水平位移监测点22构成路基变形监测系统;横向位移方向坡脚外侧测斜管11和不对称荷载区测斜管14构成地基土变形监测系统;横向位移方向坡脚外侧孔隙水压力计12、横向位移方向坡脚内侧孔隙水压力计13和不对称荷载区孔隙水压力计15构成孔隙水压力监测系统;上述路基变形监测系统、地基土变形监测系统和孔隙水压力监测系统组成监测系统(相当于地基变形监测系统)。三排旋喷桩7构成推力系统(相当于传力系统)。
由上述内容可知,对比文件1已经公开了纠偏系统包括传力系统、应力解除与释放系统和地基变形监测系统,传力系统包括多排高压定向喷射装置,应力解除与释放系统包括变形槽和应力释放孔组,地基变形监测系统包括多个测斜管和多个孔隙水压力计,其中,高速铁路无砟轨道路基的横向位移纠偏方向的不对称荷载堆载区地基内由外侧至内侧依次开设变形槽和应力释放孔组;高速铁路无砟轨道路基的横向偏移侧地基内侧开设第一测斜管、第一孔隙水压力计、多排高压定向喷射装置;它还包括轨道变形监测系统,轨道变形监测系统包括轨道板中心位移监测点;应力释放孔组包括多个应力释放孔,多个应力释放孔沿线路纵向布置成一排。高压定向喷射装置具有3排,高压定向喷射装置是一种喷射角度可调的高压喷浆设备,至少一排高压定向喷射装置中相邻两个高压定向喷射装置的间距小,用于形成一个帷幕。
权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)纠偏系统用于软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁的纠偏;(2)传力系统中相邻两排高压定向喷射装置的轴心之间的间距为0.5m,第一排高压定向喷射装置中相邻两个高压定向喷射装置的间距小,用于形成一个帷幕保证纠偏的效果;(3)应力解除与释放系统还包括掏土孔组和应力解除孔组及其设置的位置,掏土孔组包括多个掏土孔,多个掏土孔沿线路纵向布置成一排,应力解除孔组包括多个应力解除孔,多个应力解除孔沿线路纵向布置成一排;掏土孔用于释放深层土体和浅层土体的土体压力,应力解除孔用于解除高速铁路桥梁纠偏过程中产生的阻力;(4)地基变形监测系统还包括第二测斜管、第三测斜管和第二孔隙水压力计及其设置的位置,轨道板中心位移监测点设在高速铁路无砟轨道桥梁轨道板上,还包括桥梁墩台变形监测系统即其具体组成。从而权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是根据高速铁路桥梁地基的特点和实际需要对纠偏系统作适应性调整以达到更好的纠偏效果。
对于上述区别(1),对比文件1中的纠偏系统也是用于软土地区运营高速铁路无砟轨道,纠偏时无需中断运营,不破坏轨道结构,对于高速铁路而言,桩基加固区、地基加固垫层、路堤组成的路基和梁体、桥墩、桥墩镦台、桥墩承台、桩基组成的路基都是本领域常见的铁路无砟轨道路基,因此将对比文件1中的纠偏系统转用至软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁是本领域技术人员容易想到的。
对于上述区别(2),对比文件1已经公开了(参见说明书第[0030]段)利用施工旋喷桩7产生的瞬间喷射压力推动位于高速铁路路堤3底部的桩基加固区1由第二软弱地层区6向第一软弱地层区4方向位移,可见施工旋喷桩产生的瞬间喷射压力的纠偏的动力来源,本领域技术人员根据本领域力学常识容易想到调整两排高压定向喷射装置的轴心之间的间距(即两排旋喷桩之间的间距)、喷射角度或喷射强度以调整高压定向喷射装置对地基产生的喷射压力,相邻两排高压定向喷射装置的轴心之间的间距为0.5m是根据实际需要做出的常规选择。对比文件1已经公开了至少一排高压定向喷射装置中相邻两个高压定向喷射装置的间距小用于形成一个帷幕,第几排或者哪几排旋喷桩形成帷幕,本领域技术人员可以根据施工需要进行调整,当第一排旋喷桩形成帷幕时其技术效果可以预期。
对于上述区别(3),对比文件1已经公开了(参见说明书第[0030]、[0042]段)变形槽8和应力释放孔10在高速铁路路基纠偏的过程中用于解除高速铁路路基纠偏过程中产生的阻力,并使超孔隙水压定向消散;变形槽8为抗力解除系统,应力释放孔10为应力释放系统,多个应力释放孔10采用地质钻机沿线路纵向一定间隔施作而成(相当于应力释放孔包括多个孔且沿线路纵向布置成一排)。根据对比文件1说明书(参见第[0042]段)记载和附图1公开的应力释放孔的深度可以判断应力释放孔能够释放深层土体和浅层土体的压力。即对比文件1已经给出了设置沿线路纵向布置孔组以解除阻力并释放深层和浅层土体压力的技术启示,根据现场桥梁所处地基的土质、地基偏移的位移大小和纠偏时阻力的大小等因素调整孔组的排数、密度、深度和孔径是本领域技术人员容易想到的,增加孔组的数量(如掏土孔和应力解除孔)是基于实际施工需要(例如纠偏时阻力过大)所做的本领域的常规选择。
对于上述区别(4),对比文件1已经公开了(参见说明书第[0043]段)钢轨水平位移监测点19、轨道板两侧水平位移监测点18、轨道板中心水平位移监测点20、接触网立柱基础水平位移监测点22构成路基变形监测系统。即对比文件1给出了设置多个监测点以监测纠偏中轨道和路基不同部位位移的技术启示。当铁轨设置在桥梁上时,由于桥梁路基和对比文件1中路基的组成结构、材质的不同,本领域技术人员容易想到将位移监测点的设置位置做出适应性调整。在轨道板上设置轨道板中心位移监测点是本领域技术人员基于轨道下的梁体材质与常规路基不同所做的常规调整。梁体、桥墩、桥梁上的防撞墙都是本领域常见的高铁桥梁组件,根据纠偏时桥梁结构力的传递路径可知其位移均反应了桥梁不同部位的位移,也影响的铺设其上的轨道的位移,本领域技术人员容易想到在上述组件上设置位移监测点以监测轨道和桥梁的位移,梁体底部斜面、桥墩侧面、防撞墙顶部均是本领域技术人员根据监测装置安装便利和监测取值需要所做的常规选择。对比文件1已经公开了(参见说明书第[0043]段)横向位移方向坡脚外侧测斜管11和不对称荷载区测斜管14构成地基土变形监测系统;横向位移方向坡脚外侧孔隙水压力计12、横向位移方向坡脚内侧孔隙水压力计13和不对称荷载区孔隙水压力计15构成孔隙水压力监测系统。即对比文件1给出在地基土体中设置测斜管和孔隙水压力计以监测纠偏过程中地基土体中的变形和孔隙水压力的技术启示。根据地基土质和需要纠偏的位移量调整测斜管和孔隙水压力的布置位置和数量是本领域的常规技术手段,横向偏移侧地基设置了用于纠偏的旋喷桩,旋喷桩两侧的土体在纠偏过程中孔隙水压力和变形都会发生变化,在第一测斜管、第一孔隙水压力计的内侧增设第二测斜管、第三测斜管和第二孔隙水压力计是本领域技术人员基于土体应力变化监测需要做的常规选择。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2-5引用了权利要求1,分别对变形槽、掏土孔、应力释放孔和应力解除孔的尺寸、设置区域作了进一步的限定。变形槽、掏土孔、应力释放孔和应力解除孔的设置是为了解除高速铁路路基纠偏过程中产生的阻力,并使超孔隙水压定向消散。因此变形槽的宽度、深度、长度,掏土孔、应力释放孔、应力解除孔的孔径、间距、孔深、与桥墩承台边界的距离,都是与地基中基础结构的类型、尺寸、土质、土体中的应力分布以及纠偏过程中产生的阻力大小相关的。本领域技术人员可以根据常规计算和试验确定上述槽体和孔组的相关数值。对比文件1公开了(参见说明书第[0029]段)在每个应力释放孔10内均填满中粗砂或碎石(用于防止应力释放孔10垮孔坍塌),袋装砂卵石与中粗砂或碎石均是常见的地基孔洞填充物,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。因此,当其引用的权利要求1不具备创造性时,权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6要求保护一种软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁纠偏的方法,并引用了权利要求1中的纠偏系统,对比文件1公开了一种用于软土地区高速铁路无砟轨道路基的纠偏方法,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0029]-[0042]、[0052]段,附图1-2):步骤1(相当于步骤1):当高速铁路路堤3已经由位于高速铁路路堤3一侧的第一软弱地层区4向位于高速铁路路堤3另一侧的第二软弱地层区6 方向发生横向位移时,在位于第一软弱地层区4顶部的不对称荷载区5内设置变形槽8,并在变形槽8内填塞既能防止变形槽8塌陷,又容许变形槽8变形的材料,该材料优选为硬质泡沫9,所述变形槽 8的长度方向与不对称荷载区5的纵向方向一致;在变形槽8一侧与桩基加固区1一侧之间的不对称荷载区5内沿不对称荷载区5的纵向设置多个应力释放孔10,每个应力释放孔10的底部向下延伸,并贯穿第一软弱地层区4,在每个应力释放孔10内均填满中粗砂或碎石(用于防止应力释放孔10垮孔坍塌);
步骤2(相当于步骤3):在已发生横向位移处的第二软弱地层区6内沿线路纵向(列车前进的方向)间隔施作旋喷桩7,利用施工旋喷桩7产生的瞬间喷射压力推动位于高速铁路路堤3底部的桩基加固区1由第二软 弱地层区6向第一软弱地层区4方向位移,桩基加固区1带动位于桩基加固区1上方的地基加固垫层2及高速铁路路堤3同步移动,实现了对高速铁路路基的纠偏;上述变形槽8和应力释放孔10在高速铁路路基纠偏的过程中用于解除高速铁路路基纠偏过程中产生的阻力,并使超孔隙水压定向消散,增强了旋喷桩7产生的纠偏推力对高速铁路路基纠偏的作用效果;三排旋喷桩7构成推力系统,上述旋喷桩施工产生的瞬间喷射压力引起软土地基产生超孔隙水压,超孔隙水压消散过程中带动地基土体蠕变,由土体蠕变引起既有软土加固桩基与垫层结构产生定向横向变形,进而带动路基本体与上部轨道结构整体位移。纠偏过程中,对路基变形监测系统、地基土变形监测系统和孔隙水压力监测系统进行观测,当轨道板两侧水平位移监测点18、钢轨水平位移监测点19、轨道板 中心水平位移监测点20达到纠偏设计要求时,停止施工,即完成软土地区运营高速铁路无砟轨道路基的纠偏。
上述技术方案的步骤1和步骤2之间还包括步骤1.1(相当于步骤2):在旋喷桩 7的安装位与桩基加固区1之间的第二软弱地层区6内设置横向位移方向坡脚外侧测斜管11及多个横向位移方向坡脚外侧孔隙水压力计12。步骤1.1中还包括在桩基加固区1朝旋喷桩7 的边缘设置多个横向位移方向坡脚内侧孔隙水压力计13。步骤1.1中还包括在应力释放孔10与桩基加固区1之间的第一软弱地层区4内设置不对称荷载区测斜管14及多个不对称荷载区孔隙水压力计15,所述不对称荷载区测斜管14向上延伸并贯穿不对称荷载区5。步骤1.1中还包括在高速铁路路堤3上的轨道板16两侧均设置轨道板水平位移监测点18,在高速铁路路堤3上的钢轨17顶部设置钢轨水平位移监测点19,在轨道板16的中心线上设置轨道板中心水平位移监测点20;上述技术方案中,所述步骤1.1中还包括在高速铁路路堤3的接触网立柱基础21上设置接触网立柱基础水平位移监测点22。
由上述内容可知,对比文件1已经公开了一种纠偏系统(具体参见权利要求1的评述部分),纠偏方法的步骤包括,步骤1在高速铁路无砟轨道路基的横向位移纠偏方向的不对称荷载堆载区地基内由外侧至内侧依次施作变形槽和一排应力释放孔,解除桥梁纠偏产生的阻力;步骤2:在发生横向位移的高速铁路路基上设置多个路基变形位移监测点;在高速铁路无砟轨道路基的横向偏移侧地基内设置测斜管、孔隙水压力计;步骤3:在高速铁路无砟轨道路基的横向偏移侧地基内施作多排高压定向喷射装置,以多排高压定向喷射装置产生的瞬间喷射压力引起的超孔隙水压力为作用力对软土地区运营高速铁路无砟轨道路基进行纠偏,纠偏过程中,对位移监测点、测斜管、孔隙水压力计进行观测,当位移监测点的监测数据达到纠偏设计要求时,停止施工,即完成软土地区运营高速铁路无砟轨道路基的纠偏。
权利要求6与对比文件1的区别在于:(1)纠偏系统与权利要求1中纠偏系统的区别;(2)纠偏系统的区别带来的步骤1中掏土孔、应力解除孔的设置的区别,步骤2中位移监测点、测斜管、孔隙水压力计的布置的区别,步骤3中多排高压定向喷射装置布置的区别、纠偏过程中观测数据的区别,步骤3中位移监测点和测斜管、孔隙水压力计的数据均需达到设计要求才能停止施工。从而权利要求6相对于对比文件1实际解决的技术问题是根据高速铁路桥梁地基的特点和实际需要对纠偏系统、纠偏方法作适应性调整以达到更好的纠偏效果。
对于上述区别(1),与权利要求1中的理由相同,纠偏系统不具备创造性。
对于上述区别(2),对比文件1已经公开了步骤1先施工应力解除与释放系统、其次步骤2施工地基变形监测系统,最后步骤3施工传力系统同时进行纠偏过程中的监测。由于应力解除与释放系统、地基变形监测系统、施工传力系统三个系统的具体设置与对比文件1中不同,本领域技术人员容易想到在步骤1-3中进行相应的调整以便于设置完成纠偏系统。整个纠偏过程结束后测斜管、孔隙水压力计的数据会趋于稳定,本领域技术人员容易想到除了位移监测点数据需达到设计要求外还需测斜管、孔隙水压力计的数据均需达到设计要求才能停止施工。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求6所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求6不具备突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7引用了权利要求6,对变形槽和高压定向喷射装置作了进一步限定。对比文件1公开了(参见说明书第[0029]、[0031]段)在变形槽8内填塞既能防止变形槽8塌陷, 又容许变形槽8变形的材料,该材料优选为硬质泡沫9,在高速铁路路基纠偏施工完成后,将变形槽8用凝固材料封填密实,该凝固材料优选碎石加5%水泥。每个应力释放孔10内均填满中粗砂或碎石(用于防止应力释放孔10垮孔坍塌)。旋喷桩7采用多台旋喷桩机器(相当于高压定向喷射装置)沿线路纵向同时成排施作,沿线路横向分批次施作多排旋喷桩,图1 和图2中显示为三排旋喷桩(即横向施作3排高压定向喷射注浆,破坏2-7排的创造性)。根据地基施工需要对凝固材料中的水泥含量进行调整是本领域的常规技术手段。袋装砂卵石与中粗砂或碎石均是常见的地基孔洞填充物,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。当旋喷桩喷射装置压力过大时容易造成地基土体变形过大导致轨道结构受到破坏,为了控制旋喷桩喷射装置的压力,喷射装置对称施工是本领域技术人员容易想到的。因此,当其引用的权利要求6不具备创造性时,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)对复审请求人相关意见的评述
1、复审请求人认为本申请权利要求1与对比文件1适用范围不同,由于桥梁的结构复杂,本领域技术人员并不能显而易见的想到通过利用深层土地位移推动桥墩桩基移动,再由桥墩桩基移动带动桥墩移动,进而带动梁体及轨道结构位移实现纠偏的技术方案。因此,本申请的技术方案对本领域技术人员来说是非显而易见的。
对此,合议组认为,对比文件1中的纠偏系统是用于软土地区运营高速铁路无砟轨道,纠偏时无需中断运营,不破坏轨道结构。本申请的纠偏系统也是用于软土地区运营高速铁路无砟轨道,两者都涉及软土地区运营高速铁路无砟轨道的纠偏,桥梁和常规路堤式路基都是本领域中常见的高速铁路无砟轨道路基结构,桥梁也是高速铁路线路工程中的主要工程类型,桥梁在建造时结构稍复杂也是本领域技术人员已知的,因此本领域技术人员为了解决纠偏的同时不破坏轨道结构的技术问题时容易想到将对比文件1中纠偏系统转用至软土地区运营高速铁路无砟轨道桥梁,并进行适应性改动,达到在不影响高速铁路运营下实现纠偏的技术效果。
复审请求人认为桥梁纠偏桩基受力面面积小,因此纠偏难度比对比文件1要大。本申请在应力释放孔和变形槽的基础上增加了掏土孔和应力解除孔的纠偏措施,对比文件1对在桥梁纠偏结构中采用掏土孔和应力解除孔没有任何技术启示,另外,在现有的桥梁纠偏方法中也没有公开在桥梁纠偏结构中采用掏土孔和应力解除孔来提高纠偏稳定性、可靠性和效率的技术启示。
对此,合议组认为,根据对比文件1说明书(参见第[0042]段)记载和附图1可判断变形槽和应力释放孔可以释放深层土体和浅层土体的压力、解除高速铁路路堤纠偏过程中产生的阻力并使超孔隙水压定向消散(参见权利要求1的评述),即对比文件1给出了在纠偏中设置孔组的技术启示,并且孔组的作用与本申请中设置孔组的作用相同,只是在孔径、孔距、孔深和孔的排数上有不同。根据纠偏时阻力大小的不同,调整应力释放孔的排数、孔径、孔距和孔深都是本领域技术人员的常规选择,当纠偏阻力过大时,增加应力释放孔的排数(例如增设掏土孔)、扩大孔径是本领域技术人员容易想到的,出于解除不同深度阻力的需要,增设深度不同的孔组(如应力解除孔)也是本领域技术人员容易想到的。因此本申请中的掏土孔和应力解除孔是在对比文件1的技术启示下,本领域技术人员根据纠偏的需要做出的适应性调整,其技术效果可以预期。
复审请求人认为对比文件1是高速铁路无砟轨道路堤地基纠偏,不存在对梁墩台的监测问题,而且现有的桥梁段纠偏中采用的传统纠偏方法也不存在梁墩台变形监测,因此,现有技术中没有任何设置梁墩台变形监测系统以及如何设置梁墩台变形监测系统的技术启示。
对此,合议组认为,在施工过程中,为了避免事故或者监控进度对工程结构物进行监测是本领域通常采用的技术手段,由于对比文件1和本申请高速铁路无砟轨道下的路基结构不同,本领域技术人员必然会对监测系统进行适应性改进。本申请中纠偏时力的传递路径与对比文件1中的土体蠕动带动路基本体与上部轨道结构整体位移这个力的传递路径有所不同,根据纠偏原理和桥梁路基的结构,当施工高压旋喷桩时,土体蠕变会引起桥墩桩基产生横向变形,进而带动桥墩、梁体以及上部轨道结构整体位移。显然桥墩、梁体的位移会影响轨道结构的位移,因此在梁体、桥墩增设监测点是本领域技术人员容易想到的。防撞墙是桥梁的常见结构,且包含了桥梁的最高点和最外侧等通常需监测的边界区域,在对桥梁的纠偏过程中在防撞墙上也设置监测点是本领域技术人员容易想到的。桥梁梁体底部斜面、桥墩的侧面、防撞墙的顶部都是本领域技术人员出于方便安装和监测取值的需要做出的常规选择。因此桥梁墩台变形监测系统是本领域技术人员基于对比文件1中的路基变形监测系统、高铁桥梁路基的构造以及本领域位移变形监测的常规技术手段得到的。根据轨道下的路堤与桥梁梁体结构、材质的不同,将对比文件1路基变形监测系统的轨道板中心位移监测点调整到桥梁轨道板上也是本领域为了控制监测点数量提高监测效率做出的常规选择。对比文件1中的地基土变形监测系统(即测斜管)和孔隙水压力监测系统给出了本申请中设置地基变形监测系统的技术启示,本申请中的地基变形监测系统也采用了对比文件1中的测斜管和孔隙水压力计进行监测,地基土质含水量的不同、位移量的不同、地基中基础结构的不同、旋喷桩施工压力的不同等因素都会导致地基中土压力和孔隙水压力分布不同,本领域技术人员会基于上述多种因素根据监测需要对测斜管和孔隙水压力计的设置位置和数量进行调整,这是本领域的常规技术手段。因此,在对比文件1公开了钢轨水平位移监测点等监测点的基础上,本领域技术人员对梁墩台进行监测是容易想到的。
4、复审请求人请合议组提供相关证据证明区别技术特征是本领域的常规选择,以符合2010年审查指南第二部分第8章4.10.2.2的要求。
对此,合议组认为,前述决定理由部分已经对复审请求人的意见进了答复,符合审查指南的要求。
综上所述,合议组对复审请求人陈述的权利要求1具备创造性的理由不予支持。
根据上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年9月5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,复审请求人自收到本复审请求决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: