摘 要：灌注樁是一種廣泛應(yīng)用在基礎(chǔ)工程施工中的一種樁型，為了進一步了解灌注樁領(lǐng)域的專利技術(shù)情況，文章通過對灌注樁的申請量、主要申請人及分布等數(shù)據(jù)進行分析，梳理了我國灌注樁行業(yè)專利保護的現(xiàn)狀和存在的問題，為我國相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)提升科技競爭力，促進行業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：灌注樁；基礎(chǔ)工程；專利分析

引言

樁基礎(chǔ)是一種傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式，也是一種應(yīng)用比較廣泛、發(fā)展迅速的基礎(chǔ)形式。樁基礎(chǔ)的優(yōu)勢突出表現(xiàn)在承載力高、沉降小而均勻、用料較省、機械化程度高而且能夠廣泛適用于各類地層條件。灌注樁作為樁基礎(chǔ)的一種，因其對環(huán)境影響小，直徑大、入土深，可更好地發(fā)揮樁端土的作用，單樁承載力高，樁身剛度大，群樁效應(yīng)小，可采用較低的配筋率，不需要搬運吊裝等多種優(yōu)點而在地基工程中廣泛采用。

1 灌注樁技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)，20世紀20年代出現(xiàn)了沉管灌注樁。到了50年代，隨著大型鉆孔機械的發(fā)展，出現(xiàn)了鋼筋混凝土或混凝土鉆孔灌注樁，我國的鐵路和公路橋梁大量采用鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁[2]。我國樁基技術(shù)的大量開發(fā)始于20世紀80年代，經(jīng)過十幾年實踐，基本形成了適用不同地質(zhì)和現(xiàn)場條件、不同使用要求和承載力的系列化混凝土預(yù)制樁和灌注樁成樁工藝。1994年我國制定頒布了《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94），全面系統(tǒng)總結(jié)了我國樁基技術(shù)設(shè)計和施工經(jīng)驗，列入了混凝土預(yù)制樁、灌注樁、鋼樁等的工藝方法要求和不同樁型適用條件?！督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-2002》規(guī)范進一步制定了5類樁的質(zhì)量驗收標準，標志著我國在樁基技術(shù)方面取得了巨大進步[1]。與此同時，鉆孔灌注樁的施工工藝也在不斷的進步，出現(xiàn)了螺旋鉆孔機、鉆孔擴底鉆機，正反循環(huán)鉆機及多種異形樁組合工藝等，整體提高了我國鉆孔灌注樁的承載性能和施工水平。

美國在第一次世界大戰(zhàn)前開發(fā)了螺旋鉆孔機，當時僅用于鉆孔作業(yè)，隨后推廣應(yīng)用于灌注樁施工[2]。1930年左右，日本出現(xiàn)田木式挖孔樁。醉著鉆孔設(shè)備的發(fā)展，日本的“加藤”、“三菱”等生產(chǎn)的沖擊鉆，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了沖擊鉆反復(fù)循環(huán)鉆。1961年報道了在委內(nèi)瑞拉Maracaibo大橋橋基利用注漿管對樁基進行注漿的方法。隨后世界上許多國家在樁基礎(chǔ)中應(yīng)用此項技術(shù)，如Parana河橋基、沙特阿拉伯Jeddah-Mecca立交橋橋基等[3]。1983年，第八屆國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會議上，英、德、法等國的代表分別發(fā)表了采用灌漿法提高鉆孔灌注樁承載力、減少樁頂沉降的研究論文，此后，工程師們不僅開發(fā)出各種各樣的裝置實現(xiàn)灌漿，而且開始探索灌漿與樁徑、樁長之間的關(guān)系以及樁端灌漿對側(cè)摩阻力的影響等問題[4-6]。

2 灌注樁技術(shù)專利申請情況分析

為了了解灌注樁技術(shù)在國內(nèi)外的專利申請與分布狀況，作者依托專利檢索與服務(wù)系統(tǒng)，以德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫DWPI數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，進行全面檢索，截止2015年12月31日，DWPI檢索到5914件與灌注樁技術(shù)相關(guān)的專利申請，并對其申請量、申請人等信息進行分析。

需要說明的是，由于專利文獻從最初提出申請到公開之間要滿18個月，因此，對于2015年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能不完整，不能完全反應(yīng)這一年的實際申請數(shù)量。

2.1 國內(nèi)外專利申請量總體趨勢分析

國內(nèi)關(guān)于灌注樁的專利申請數(shù)量在2005年以前較低，自2005年后專利申請量有了明顯持續(xù)的增長。2004年中國引進時速200km高鐵技術(shù)，2004年中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃發(fā)布后，中國開始進入高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)時期。2008年在全球金融危機的背景下，我國政府出臺了相關(guān)經(jīng)濟政策，其中包括城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，涵蓋了住宅、寫字樓、交通、水利等大型工程建設(shè)項目，極大的激發(fā)了國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展。交通建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時也帶動了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的研究和進步，2005年至今灌注樁專利申請量的快速提高也在一定程度上反應(yīng)出國內(nèi)建筑行業(yè)良好的發(fā)展勢頭以及國民知識產(chǎn)權(quán)保護意識的提升。

而國外早在1995年就已經(jīng)呈現(xiàn)較高的專利申請數(shù)量，并一直保持平穩(wěn)增長的態(tài)勢。這與國際工程市場行業(yè)中房屋建筑業(yè)、交通運輸業(yè)和電力行業(yè)工程需求較為穩(wěn)定的形勢密不可分。近幾年國外的專利申請量呈現(xiàn)下滑的態(tài)勢，這在一定程度上反映出國外灌注樁行業(yè)技術(shù)逐漸走向成熟，同時考慮到國外的建筑行業(yè)已經(jīng)過了蓬勃發(fā)展的時期，發(fā)達國家城市化已經(jīng)基本完成，也可能造成基礎(chǔ)工程領(lǐng)域技術(shù)研究進度的放緩（圖1）。

2.2 專利申請人國家分布

在國內(nèi)外申請人中，中國的專利申請數(shù)量排在第一位，日本緊隨其后，在該領(lǐng)域占有巨大優(yōu)勢，再次是韓國。說明亞洲地區(qū)是基礎(chǔ)工程領(lǐng)域尤其是樁基領(lǐng)域的專利申請大國，在灌注樁專利申請領(lǐng)域也占據(jù)領(lǐng)先的位置。然而中國是近幾年專利申請量才開始有了快速的提高，個人和企業(yè)對于專利核心技術(shù)保護的重視，與近幾年國家和地方政府在這方面提供的強有力支持也是分不開的。與此同時，我們也要清晰的認識到，專利申請大國不代表強國。從國際格局看，國際建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展是呈現(xiàn)明顯金字塔形狀，發(fā)達國家始終居于金字塔頂端部位，掌握著眾多核心技術(shù)，尤其以日韓企業(yè)最為明顯。隨著建筑行業(yè)全球化的步伐加快，國際建筑行業(yè)技術(shù)集中，對發(fā)展中國家而言，正在提出新的挑戰(zhàn)。中國作為該行業(yè)的專利申請大國，也要更加重視技術(shù)創(chuàng)新，提高自身的核心競爭力（圖2）。

2.3 主要申請人分析

國內(nèi)的申請主要由個人申請和工程類企業(yè)為主，其中個人申請大都屬于建筑行業(yè)的技術(shù)人員，通過工程實踐中積累的一些施工經(jīng)驗申請相關(guān)的發(fā)明，企業(yè)的申請主要集中在幾個大型的樁生產(chǎn)企業(yè)，反映了國內(nèi)的一些生產(chǎn)企業(yè)對技術(shù)研發(fā)和保護的重視，對企業(yè)自主研發(fā)的核心技術(shù)的專利布局開始逐步形成。然而建筑施工類企業(yè)專利申請比較分散，在一定程度上反映了國內(nèi)樁基行業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)和施工企業(yè)側(cè)重的不同，施工類企業(yè)在灌注樁方面的研發(fā)和保護相對薄弱（圖3）。

對國外專利申請人的統(tǒng)計分析可以明顯看出，申請量排名前10位的申請人基本被日本所囊括，其中清水建設(shè)、大成建設(shè)、大林組和竹中工務(wù)店等建筑業(yè)巨頭均在前10排行榜上。這些企業(yè)經(jīng)過了多年的技術(shù)積累和發(fā)展，已經(jīng)建立了完備的技術(shù)體系和施工工藝規(guī)范。在日本，施工設(shè)計已進入技術(shù)競爭領(lǐng)域，以先進的施工技術(shù)方案來保證在質(zhì)量、降低成本、加快進度等方面的優(yōu)勢已經(jīng)成為行內(nèi)共識。因此，日本建筑企業(yè)常常在諸多方面擁有自己的技術(shù)成果，且非常注重知識產(chǎn)權(quán)的保護。由此可見日本建筑企業(yè)的施工工藝和技術(shù)、公司運作模式等處于國際先進水平，值得我國建筑企業(yè)學(xué)習（圖4）。

3 結(jié)束語

文章從專利技術(shù)分析的角度了解灌注樁領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展及專利布局情況，了解了世界范圍內(nèi)灌注樁在地基工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。我國的建筑行業(yè)基本上還處于勞動密集型的階段，要想加快技術(shù)創(chuàng)新的步伐，應(yīng)該從以下幾個方面加強：（1）強化技術(shù)創(chuàng)新的意識，加大技術(shù)創(chuàng)新投入；（2）重視技術(shù)人才，我國的建筑施工企業(yè)大部分是從比較低端的建筑勞務(wù)隊伍逐步發(fā)展起來的，缺乏現(xiàn)代企業(yè)的意識，面對未來的市場競爭，建筑施工企業(yè)必須樹立人才的觀念；（3）還要進一步提高國內(nèi)公司、個人申請人的專利保護意識，堅持推進知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，尤其重視對核心技術(shù)相關(guān)專利的保護。

參考文獻

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