范麗超高杰 李悅徐天杰張瑾謝芳

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南 鄭州　450002）

擴(kuò)底樁專利技術(shù)分析

范麗超高杰 李悅徐天杰張瑾謝芳

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南 鄭州450002）

本文以國內(nèi)外專利申請數(shù)據(jù)庫中與底部設(shè)有擴(kuò)大頭或擴(kuò)大部分的樁相關(guān)的專利文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，對擴(kuò)底樁領(lǐng)域的專利申請狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，重點(diǎn)研究了該領(lǐng)域的重要申請人分布及其代表性專利，總結(jié)了擴(kuò)底樁的技術(shù)發(fā)展路線。

擴(kuò)底樁；專利

伴隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市人口擁擠，對建筑面積需求越來越多，超高層建筑對樁基礎(chǔ)的承載力和抗拔力提出更高要求。擴(kuò)底樁是在樁底形成一個擴(kuò)大頭，是一種樁端支承為主，樁周側(cè)摩阻力為輔的樁型，兼顧地基強(qiáng)度和施工成本，已經(jīng)成為樁基礎(chǔ)領(lǐng)域的一個重要分支和研究熱點(diǎn)。本文從擴(kuò)底樁成樁原理和適用范圍展開，分析該領(lǐng)域?qū)＠植记闆r，梳理其技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，挖掘重要申請人改進(jìn)方向，介紹該領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)并預(yù)期其發(fā)展趨勢。

1　擴(kuò)底樁領(lǐng)域全球?qū)＠暾埥y(tǒng)計(jì)

檢索的數(shù)據(jù)庫選用外文數(shù)據(jù)庫（VEN）和中文摘要數(shù)據(jù)庫（CNABS），鑒于擴(kuò)底樁領(lǐng)域分類號相對準(zhǔn)確，此次檢索的檢索策略為以分類號為主，以關(guān)鍵詞為輔。檢索截止日期為2016年6月3日。根據(jù)申請年份及數(shù)據(jù)庫的不同，分別整理檢索結(jié)果，得出擴(kuò)底樁領(lǐng)域從1980年至今各年份的全球申請量數(shù)據(jù)，繪制出圖1。

圖1 擴(kuò)底樁領(lǐng)域?qū)＠暾埩孔兓厔?/p>

由圖1可知，在1995年以前，擴(kuò)底樁領(lǐng)域的相關(guān)專利申請較少，處于萌芽期；1995年-2005年的10年間，全球?qū)＠暾埩康臄?shù)量增長較平穩(wěn)，屬于上升期；在2006-2008年間，由于大量國內(nèi)個人申請的出現(xiàn)，致使擴(kuò)底樁領(lǐng)域的全球申請量呈現(xiàn)“井噴”趨勢，屬于高峰期，這充分說明了大家對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識迅速增強(qiáng)，越來越多的研究者向?qū)＠暾埐块T申請專利保護(hù)；2008年之后，該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展處于平穩(wěn)增長階段。綜觀國內(nèi)外申請量，從2000年開始，國內(nèi)申請量開始超越國外申請量，2016年的部分申請還沒有公開，但是國內(nèi)申請量依然高于國外申請量，可以預(yù)見，專利申請總量依然較為可觀?？梢姡覈暾埲诉M(jìn)入該技術(shù)領(lǐng)域較晚，但是近期技術(shù)較國外申請人更為活躍，國外申請人的申請已經(jīng)較為平緩。

2　重要申請人分布及代表性專利

2.1 申請人類別及不同國家申請量情況

1）在國內(nèi)外的申請人中，個人申請占據(jù)了總申請量的80%，次之為公司申請，占據(jù)了總申請量的17%，再次之為高校申請，占據(jù)了總申請量的3%；這表明我國廣大學(xué)者及研究人員的專利意識普遍增強(qiáng)，且國內(nèi)外相關(guān)科研單位、生產(chǎn)廠家都相應(yīng)加大了對擴(kuò)底樁技術(shù)的研究力度。

圖2 擴(kuò)底樁領(lǐng)域?qū)＠暾埲祟悇e

圖3 不同國家申請量情況

2）中國、日本、蘇聯(lián)是申請量的主要貢獻(xiàn)者，使得擴(kuò)底樁技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)三分天下的局面，其中，中國以63%的申請量位居第一，其次是日本19%；蘇聯(lián)次之占6%；韓國次之，美國和俄羅斯更次之。這反映出歐美國家雖然是擴(kuò)底樁技術(shù)的發(fā)源地，但是亞洲國家更重視擴(kuò)底樁技術(shù)的專利布局。

2.2 國內(nèi)重要申請人

根據(jù)CNABS數(shù)據(jù)庫檢索得出的情況，對擴(kuò)底樁領(lǐng)域的重要申請人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并進(jìn)行排名，最終得出國內(nèi)重要申請人排名如表1：

可見，在擴(kuò)底樁領(lǐng)域，擴(kuò)底樁領(lǐng)域的申請量主要集中在個人申請人，主要申請人為王國奮、童樂天、王繼忠、王茂華，其申請量占到了我國在擴(kuò)底樁領(lǐng)域的總申請量的33%，且擴(kuò)底樁領(lǐng)域的專利申請量集中在南方省份，這與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展分布情況相適應(yīng)；企業(yè)及高校作為申請人的相關(guān)申請量較少，代表申請人為河海大學(xué)。

表1 中國專利申請中第一申請人申請量統(tǒng)計(jì)

另外，經(jīng)檢索瀏覽發(fā)現(xiàn)，在外文數(shù)據(jù)庫中搜到的中國申請多為中文專利對應(yīng)的英文翻譯，真正申請的外文專利或PCT專利較少，這說明我國在擴(kuò)底樁領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展較為落后，國外相關(guān)公司或高校的專利申請重點(diǎn)仍是在國內(nèi)，體現(xiàn)了外國公司提前在中國進(jìn)行專利布局的特點(diǎn)。

2.3 重要申請人的核心專利

截至2016年6月3日，王國奮涉及樁技術(shù)的申請量為184項(xiàng)，其中涉及擴(kuò)底樁的申請量為80項(xiàng)，其專利申請從1996年開始萌芽，在2007年-2008年間，以每年20-30件的申請量達(dá)到巔峰，之后每年的增長量漸漸趨于平穩(wěn)，以王國奮為核心的團(tuán)隊(duì)在擴(kuò)底樁領(lǐng)域?qū)＠暾埩康恼鹗幨阶兓?，反映了其對于擴(kuò)底樁領(lǐng)域技術(shù)已完成專利布局。其核心專利如下：

1）CN2294295Y是王國奮最早的一篇關(guān)于擴(kuò)底樁的專利，其開創(chuàng)了采用預(yù)制樁身和現(xiàn)澆鋼筋混凝土底座、樁身和底座通過插筋進(jìn)行對接錨固形成整根樁的先河，大大提高了樁的承載力和抗拔力；

圖4 王國奮代表專利發(fā)展?fàn)顩r

2）鑒于CN2294295Y底座擴(kuò)徑半徑有限，王國奮又提出了一種改進(jìn)的沉管預(yù)制多級擴(kuò)底樁-CN1827925A，其通過對樁身類型、樁身截面、樁身直徑、樁身長度的變化和組合，可根據(jù)土體承載力的不同組合成不同受力情況的樁體，使得樁體始終在經(jīng)濟(jì)合理的狀態(tài)下工作；

表2 王國奮專利分析表

3）CN1920182A對樁基的成孔方式進(jìn)行了改進(jìn)，其采用爆破的方式形成擴(kuò)底樁孔，并在樁孔中放入放射狀鋼筋和硬土，從沉管口現(xiàn)澆砼形成現(xiàn)澆砼底座，并通過預(yù)制樁身底部的插筋與預(yù)制樁身對接錨固成一體；

王國奮在擴(kuò)底樁領(lǐng)域的專利申請情況如表2。王國奮的申請主要集中現(xiàn)澆這一技術(shù)分支，并涉及到爆破，從1996年開始研究擴(kuò)底樁，就一直將重點(diǎn)放在現(xiàn)澆這一分支，并且在經(jīng)過一段相當(dāng)長時間的發(fā)展后，對現(xiàn)澆這一方式進(jìn)行了諸如樁型、樁身外表面、樁長、配筋等多方位的改進(jìn)，并成為了擴(kuò)底樁領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物之一。

3　擴(kuò)底樁的技術(shù)發(fā)展路線

總結(jié)中外擴(kuò)底樁發(fā)展歷程，繪制其發(fā)展脈絡(luò)技術(shù)路線圖如圖5所示。

圖5 擴(kuò)底樁發(fā)展脈絡(luò)技術(shù)路線圖

擴(kuò)底樁的專利申請始于上世紀(jì)70年代初，根據(jù)擴(kuò)底樁形成底部擴(kuò)大頭的方法不同，又可分為機(jī)械擴(kuò)底樁Ⅰ、壓力注漿擴(kuò)底樁Ⅱ、夯擴(kuò)樁Ⅲ、膨脹材料擴(kuò)底樁Ⅳ、爆炸擴(kuò)底樁Ⅴ和囊袋元件膨脹擴(kuò)底樁Ⅵ。美國、德國和日本在上世紀(jì)70年代獲得了上述類型擴(kuò)底樁的本國早期專利權(quán)。中國自上世紀(jì)80年代至90年代初，實(shí)現(xiàn)對上述所有類型擴(kuò)底樁的改進(jìn)申請，并首次提出了擠擴(kuò)支盤灌注樁技術(shù)。

目前擴(kuò)底樁領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究主要體現(xiàn)在節(jié)約成本、增加強(qiáng)度和提高操作可控性三個方向，例如爆破擴(kuò)底樁的裝藥方式、點(diǎn)火線路的改進(jìn)；膨脹材料擴(kuò)底樁采用通電方式融化塑形熱塑性混凝土；機(jī)械鉆孔擴(kuò)底樁在擴(kuò)底裝置上安裝傳感器獲取實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)等。預(yù)期未來發(fā)展方向在如何提高成樁易控性和成本節(jié)約。

4　結(jié)語

中國在擴(kuò)底樁領(lǐng)域的專利申請非?；钴S，適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，可以預(yù)見對其發(fā)展研究還將持續(xù)升溫。通過本文梳理可以看出，國內(nèi)在本領(lǐng)域主要為個人申請，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用薄弱，因此在成樁技術(shù)的可控和成本節(jié)約上還有很大的發(fā)展空間。

［1］世界知識產(chǎn)權(quán)組織.國際專利分類表E部［M］.北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2008.

［2］馬智杰等.擴(kuò)底樁的發(fā)展與應(yīng)用［J］.水利水電科技進(jìn)展，1998（5）：49-64.

［3］國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局人事教育部.發(fā)明專利審查基礎(chǔ)教程檢索分冊［M］.北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2010.

Review of Patent Techonology on the Underreamed Pile

Fan LichaoGao JieLi YueXu TianjieZhang JinXie Fang
（Patent Examination Cooperation Henan Center of The Patent Office，SIPO，Zhengzhou Henan 450002）

Based on the patent documents related to the underreamed pile in the database at home and abroad， this paper analyzes the status of patent applications in the field of the underreamed pile and focuses on the distribution of important applicants in the field and their representative patents，and summarizes the technical development route of the underreamed pile.

underreamedpile；patent

TU473.1

A

1003-5168（2016）06-0058-03

2016-5-22

范麗超（1987-），女，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：水利和基礎(chǔ)領(lǐng)域發(fā)明專利審查；高杰（1989-），女，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：水利和基礎(chǔ)領(lǐng)域發(fā)明專利審查，等同于第一作者。