【事件の表示】
　特許第３２０２１９５号「異形断面用分岐シールド掘進機」の請求項１ないし４に係る発明についての特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２０２１９５号の請求項１に係る発明についての特許を維持する。
【理　由】
〔１〕手続の経緯
　本件特許第３２０２１９５号の請求項１〜４に係る発明についての出願は、平成１０年８月１９日に特許出願され、平成１３年６月２２日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、請求項１〜４に係る発明についての特許に対し、比嘉道子より特許異議の申立てがなされ、請求項１〜４に係る発明についての特許に対し、取消しの理由が通知され、その指定期間内の平成１４年８月２８日に訂正請求がなされた。
　
〔２〕訂正請求について
１　訂正の内容
　訂正請求の趣旨は、特許第３２０２１９５号の明細書及び図面を訂正請求書に添付した訂正明細書及び図面のとおり訂正することを求めるものであり、訂正の内容は以下のとおりである。
　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の「異形断面掘削手段を備える」との記載を、「異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成される」と訂正する。
　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の【請求項２】、【請求項３】及び【請求項４】を削除する。
　訂正事項ｃ
　明細書の段落【０００７】の「異形断面掘削手段を備える」（本件特許公報３欄５０行）との記載を、「異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成される」と訂正する。
　訂正事項ｄ
　明細書の段落【０００９】の記載「本発明において、………姿勢制御を容易に行うことができる。」（本件特許公報４欄１５〜３２行）を、「また、各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされているので、掘進時におけるシールド機の姿勢制御を容易に行うことができる。しかも、分岐シールド用シールドジャッキを、分岐後におけるシールド機の推進用と、分岐前における当該分岐シールド掘進機の胴部の姿勢制御用とに兼用できるので、これによっても構造を簡易化することができる。」　　
　訂正事項ｅ
　明細書の段落【００３０】〜【００３３】の「図７には、………正面図が示されている。」（本件特許公報７欄４３行〜８欄２３行）との記載を、「図７には本発明の第３実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図が示され、図８には同分岐シールド掘進機の正面図が示されている。」と訂正する。
　訂正事項ｆ
　明細書の段落【００３６】〜【００４０】の「（第５実施例）………前記各実施例においては、」（本件特許公報８欄３６行〜９欄１６行）」との記載を、「前記各実施例においては、」と訂正する。
　訂正事項ｇ
　明細書の【図面の簡単な説明】の「図８は、………水平断面図である。」（本件特許公報１０欄７〜１４行）との記載を、「図８は、第３実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の正面図である。」と訂正する。
　訂正事項ｈ
　明細書の【図面の簡単な説明】の「【符号の説明】………胴部」（本件特許公報１０欄１５〜３６行）を、「【符号の説明】１，２１，４１　分岐シールド掘進機（本シールド）　２，２Ｃ　分岐シールド　３，２４　後胴　４，４Ａ　力ッタヘツド　６　オーバーカッタ　７，２２　前胴　８　中胴　９　取付けブラケット　１０分岐シールド用シールドジャッキ　１１　取付けブラケット　１２　本シールド用シールドジャッキ　１５，１８　固定ブラケット　１６　分岐シールド用アーティキュテートジャッキ　１７，２０　セグメント　２３　屈曲部」と訂正する。
　訂正事項ｉ
　図７を訂正する。
　訂正事項ｊ
　図８を訂正する。
　訂正事項ｋ
　図９、図１０及び図１１を削除する。
　
２　訂正の適否
　上記訂正について検討すると、訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１において、「異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成される」との事項を付加し、シールド機に関する事項を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また、この訂正は、願書に添付した明細書の特許請求の範囲の請求項４、段落【００２１】、【００２４】及び図面の記載に基づくものであるから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、しかも、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また、訂正事項ｃ〜ｋは、特許請求の範囲の訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と詳細な説明の記載及び図面等との整合を図るためにする訂正であるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そして、訂正事項ｂ〜ｋは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、しかも、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　したがって、上記訂正事項ａ〜ｋの訂正は、特許法１２０条の４第２項ただし書、同条３項で準用する特許法１２６条２項及び３項の規定に適合するので、本件訂正を認める。
　
〔３〕特許異議の申立てについて
１　異議申立ての理由の概要
　異義申立人は、甲第１〜第３号証を提出して、請求項１及び２に係る発明は、甲第１号証に記載された発明に基いて、請求項３及び４に係る発明は、甲第１〜第３号証に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１〜４に係る発明についての特許は、特許法２９条２項の規定に違反してなされたものであるから、取り消されるべきである旨主張する。
　
　甲第１号証：特開平３−１９７７９６号公報
　甲第２号証：「シールド掘進機」奥村機械製作株式会社
　甲第３号証：特許第２８１５４２０号公報
　
２　本件発明
　本件特許第３２０２１９５号の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものと認める。
「【請求項１】前部にカッタヘッドを有するシールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される異形断面用分岐シールド掘進機であって、各カッタヘッドは、各シールド機の分岐前には隣接カッタヘッドと協働して異形断面を掘削可能で、各シールド機の分岐後には個別に異形断面を掘削可能な異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成されることを特徴とする異形断面用分岐シールド掘進機。」
　
３　甲各号証の記載事項
　異議申立人が提出した甲第１号証（当審で通知した取消理由に引用した引用例１）には、以下の記載がある。
　ａ「本発明は……断面ほぼ四角形のトンネルを掘削することができ、且つ幅の広い並走部分をシールド工法によって断面ほぼ矩形状に掘削し、さらに分岐している複数の道路も続けてシールド工法により断面ほぼ四角形に掘削できるようにした……シールド掘進機を提供することを目的とするものである。」（２頁右上欄１０〜１７行）
　ｂ「第１図ないし第３図において１，２はそれぞれシールド機であって、密接して並設されている。」（２頁右下欄１９〜２０行）
　ｃ「スキンプレート３前部の対角位置には、１対の回動軸５，６が設けてあって、回動軸５，６の先端には、地山を切削する多数のビット７を取付けたカターアーム８，９の基端が固着されている。回動軸５，６は、第１図に示す原動機１０、減速機１１により往復回動されるようになっていて、カッターアーム８，９はそれぞれ……回動軸５，６を中心として四半分の円形状に往復回動し、スキンプレート３の前面の地山を、スキンプレート３の断面形状と同じ断面で掘削することができるようになっている。そしてシールド機１の内周後部には、推進装置として推進用ジャッキ１２が取付けられており、さらにセグメント２６をスキンプレート３の内周で組立てるエレクタ１３が取付けられている。」（３頁左上欄１０行〜右上欄５行）
　ｄ「第１図に示すようにシールド機１，２の後方には反力体２３が設けられている。反力体２３は前方にある２機のシールド機１，２の断面形状を合わせた２機分の断面形状を有するもので、……シールド機１，２の密接されている壁面の位置に中間壁２４が設けられている。そして反力体２３の前端は第１図に示すようにスキンプレート３，４の内部に挿入され、推進用ジャッキ１２，２１の後端に接している。また反力体２３の内周後部には推進装置として推進用ジャッキ２５が取付けられており、さらにセグメント２６を反力体２３の後部内周で組立てるエレクタ２７が取付けられている。」（３頁左下欄９行〜右下欄７行）
　ｅ「第１図……のシールド掘進機によって第７図に示す並走部分ｄを掘削する場合について説明する。……シールド機１，２、反力体２３は第１図に示す状態に組付けられることになる。この状態でシールド機１のカッターアーム８，９及びシールド機２のカッターアーム１７，１８を同時に往復回動させて地山を掘削し、エレクタ２７でセグメント２６を反力体２３の断面形状に組立て、組立てられたセグメント２６の前端に推進用ジャッキ２５を当てて伸長させることにより、並走部分ｄ……を構築することができる。２つの道路ｂ，ｃが分岐する箇所まで並走部分ｄの構築が完了すると、シールド機１のカッターアーム８，９を往復回動させて地山を掘削し、第６図に示すようにエレクタ１３でセグメント２９をスキンプレート３の断面形状に組立て、組立てられたセグメント２９の前端に推進用ジャッキ１２を当てて伸長させることにより、シールド機１は反力体２３から離れて前進し、道路ｂを構築することができる。上記による道路ｂの構築と同時に、他方のシールド機２のカッターアーム１７，１８を往復回動させて地山を掘削し、エレクタ２２でセグメント３０をスキンプレート４の断面形状に組立て、組立てられたセグメント３０の前端に推進用ジャッキ２１を当てて伸長させながらシールド機２の方向を次第に変えることにより、シールド機２は反力体２３から離れて前進し、道路ｃを構築することができる。」（３頁右下欄８行〜４頁右上欄１１行）
　以上の記載及び第１図〜第７図によれば、引用例１には、
「前部に２つのカッターアームを有するシールド機を２基並設してなり、それら２基のシールド機がシールド掘進機から分岐発進するように構成される四角形断面用シールド掘進機であって、各カッターアームは、各シールド機の分岐前には隣接カッターアームと協働して四角形断面を掘削可能で、各シールド機の分岐後には、個別に四角形断面を掘削可能な四角形断面掘削手段を備え、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための推進用ジャッキを備える四角形断面用シールド掘進機」
が記載されていると認められる。
　
　同甲第２号証には、シールドジャッキと中折ジャッキを備えた、胴部が屈曲可能な中折れ構造のシールド掘進機、が開示されていると認められる。
　
　同甲第３号証（同引用例２）には、図面とともに以下の記載がある。
　ａ「本発明はシールド掘進機に係り、特に掘進方向前部に掘削部を有すると共に後方部にテールシール部を有するシールドフレームにおいて、シールドフレームの軸長を可変することのできる機長短縮可能なシールド掘進機に関するものである。」（１頁右欄３〜７行）
　ｂ「この掘進機４には第１図および第２図に示すように、シールドフレーム１１が設けられ、……特に、シールドフレーム１１は掘進方向前後に掘削部側フレーム１４とテールシール部側フレーム１５とに分割されて形成され、これらフレーム１４，１５はその分割部１４ａ，１５ｂが互いに重ね合わされて機長方向に伸縮自在に連結される。すなわち、シールドフレーム１１が掘進時において伸長され立坑挿入時等の格納時においては短縮されて掘進機４の機長が伸縮自在に調整されるようになっている。」（２頁右欄１２〜２５行）
　ｃ「第８図から第１１図までは機長方向に伸縮自在なシールドフレーム１１を有する中折れ式の掘進機４を示したものである。第８図に示すように、シールドフレーム１１は……掘削部側フレーム１４と、テールシール部１３を有するテールシール部側フレーム１５とに分割形成されると共に、これらフレーム１４，１５がその分割部１４ａ，１５ａを互いに重ね合わせて機長方向に伸縮自在に連結される。シールドフレーム１１内には掘削部側フレーム１４の内壁から前部ガーダ部３１がフランジ状に延出されると共にテールシール部側フレーム１５から後部ガーダ部３２が前部ガーダ部に臨んで延出され、これらガーダ部３１，３２にはシールドフレーム１１の軸心を折り曲げるための中折れジャッキ３３の両端部が連結されている。……したがって、中折れジャッキ３３が伸長するときには後部ガーダ部３２を含むテールシール部側フレーム１５を固定側として掘削部側フレーム１４が中折れすることになる。また、シールドジャッキ１６が伸長して掘進機４が前進するときには掘削部側フレーム１４とテールシール部側フレーム１５とが中折れジャッキ３３で連結されて一体的に推進されることになる。」（３頁右欄２３行〜４頁左欄１０行）
　
４　対比・判断
　本件発明と甲第１号証記載の発明とを対比すると、本件発明の「異形断面」は、本件明細書中の「矩形断面のような異形断面」（段落【０００８】）との記載や、矩形状の胴部を有する分岐シールド２（段落【００１５】）の正面図である第２図に四角形の胴部が描かれていることからみて、四角形断面を含むものと解されるから、甲第１号証記載の発明の「四角形断面」は、本件発明の「異形断面」に相当する。また、本件発明における「シールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される」は、本件明細書に第１実施例、第３実施例〜第６実施例として示されているような、シールド機を２基並設し、２基とも分岐発進する態様のものを含むものと解されるから、甲第１号証記載の発明の「シールド機を２基並設してなり、それら２基のシールド機がシールド掘進機から分岐発進するように構成される」は、本件発明の「シールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される」に相当する。そして、甲第１号証記載の発明の「２つのカッターアーム」、「推進用ジャッキ」及び「四角形断面用シールド掘進機」は、それぞれ本件発明の「カッタヘッド」、「分岐シールド用シールドジャッキ」及び「異形断面用分岐シールド掘進機」に相当することは明らかであるから、両者は、
「前部にカッタヘッドを有するシールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される異形断面用分岐シールド掘進機であって、各カッタヘッドは、各シールド機の分岐前には隣接カッタヘッドと協働して異形断面を掘削可能で、各シールド機の分岐後には個別に異形断面を掘削可能な異形断面掘削手段を備え、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備える異形断面用分岐シールド掘進機」である点で一致し、以下の点で相違する。
　相違点
　本件発明では、各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成されるのに対し、甲第１号証記載の発明では、各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされておらず、また、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成されているのか不明である。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　甲第３号証には、シールド掘進機の胴部を掘削部側フレーム１４とテールシール部側フレーム１５とに分割して形成し、両者間に中折れジャッキ３３を設け、テールシール部側フレーム１５を固定側として掘削部側フレーム１４が中折れする構造（本件発明の「胴部が屈曲可能な中折れ構造」に相当する。）が記載され、さらに、上記シールド掘進機の胴部にシールドジャッキ１６を設けることが記載されているが、上記シールドジャッキ１６は、シールド掘進機を推進するためのジャッキであることが記載されているにすぎず、分岐シールド掘進機のシールド機に使用されたときに、分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するジャッキを兼用することは記載されていないし、示唆もされていない。したがって、本件発明の「各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ」との事項は、甲第１号証記載の発明におけるシールド機に甲第３号証記載のシールド掘進機を適用することにより、当業者が容易に想到し得たことであるとしても、「各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成され」との事項は、当業者が容易に想到し得たことということはできない。
　また、甲第２号証には、甲第３号証と同様に、シールドジャッキと中折ジャッキを備えた、胴部が屈曲可能な中折れ構造のシールド掘進機、が開示されているにすぎず、相違点における本件発明の「各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成され」との事項は、開示されていないし、示唆もされていない。
　そして、本件発明は、相違点における事項を有することにより、訂正明細書記載の作用、効果を奏するものである。
　したがって、本件発明は、甲第１〜第３号証記載の発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
〔４〕むすび
　以上のとおりであるから、異議申立人の主張する理由及び提出した証拠方法によっては、本件発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１２月１８日（２００２．１２．１８）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　特許第３２０２１９５号の明細書及び図面を、特許請求の範囲の減縮を目的として下記訂正事項ａ、ｂのとおり、明瞭でない記載の釈明を目的として下記訂正事項ｃ〜ｋのとおり訂正する。
　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の「異形断面掘削手段を備える」との記載を、「異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成される」と訂正する。
　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の【請求項２】、【請求項３】及び【請求項４】を削除する。
　訂正事項ｃ
　明細書の段落【０００７】の「異形断面掘削手段を備える」（本件特許公報３欄５０行）との記載を、「異形断面掘削手段を備え、前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成される」と訂正する。
　訂正事項ｄ
　明細書の段落【０００９】の記載「本発明において、………姿勢制御を容易に行うことができる。」（本件特許公報４欄１５〜３２行）を、「また、各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされているので、掘進時におけるシールド機の姿勢制御を容易に行うことができる。しかも、分岐シールド用シールドジャッキを、分岐後におけるシールド機の推進用と、分岐前における当該分岐シールド掘進機の胴部の姿勢制御用とに兼用できるので、これによっても構造を簡易化することができる。」
　訂正事項ｅ
　明細書の段落【００３０】〜【００３３】の「図７には、………正面図が示されている。」（本件特許公報７欄４３行〜８欄２３行）との記載を、「図７には本発明の第３実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図が示され、図８には同分岐シールド掘進機の正面図が示されている。」と訂正する。
　訂正事項ｆ
　明細書の段落【００３６】〜【００４０】の「（第５実施例）………前記各実施例においては、」（本件特許公報８欄３６行〜９欄１６行）」との記載を、「前記各実施例においては、」と訂正する。
　訂正事項ｇ
　明細書の【図面の簡単な説明】の「図８は、………水平断面図である。」（本件特許公報１０欄７〜１４行）との記載を、「図８は、第３実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の正面図である。」と訂正する。
　訂正事項ｈ
　明細書の【図面の簡単な説明】の「【符号の説明】………胴部」（本件特許公報１０欄１５〜３６行）を、「【符号の説明】１，２１，４１　分岐シールド掘進機（本シールド）　２，２Ｃ　分岐シールド　３，２４　後胴　４，４Ａ　カッタヘツド　６　オーバーカッタ　７，２２　前胴　８　中胴　９　取付けブラケット　１０分岐シールド用シールドジャッキ　１１　取付けブラケット　１２　本シールド用シールドジャッキ　１５，１８　固定ブラケット　１６　分岐シールド用アーティキュテートジャッキ　１７，２０　セグメント　２３　屈曲部」と訂正する。
　訂正事項ｉ
　図７を訂正する。
　訂正事項ｊ
　図８を訂正する。
　訂正事項ｋ
　図９、図１０及び図１１を削除する。
（５４）【発明の名称】
異形断面用分岐シールド掘進機
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　前部にカッタヘッドを有するシールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される異形断面用分岐シールド掘進機であって、
　各カッタヘッドは、各シールド機の分岐前には隣接カッタヘッドと協働して異形断面を掘削可能で、各シールド機の分岐後には個別に異形断面を掘削可能な異形断面掘削手段を備え
、
　
前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、
　
各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成され
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、例えば矩形断面のような異形断面を掘削するとともに、複数基のシールド機を分岐して発進可能な異形断面用分岐シールド掘進機に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　一般に、シールド掘進機を用いるトンネルの施工工事においては、円筒状のスキンプレートの前方に設けられる円盤状のカッタヘッドにより地山を掘削しつつ、機内でセグメントを組立て、このセグメントに反力を取ってシールドジャッキを伸長させることで、前記スキンプレートと略同径のトンネルを掘削するようにされている。
　【０００３】
　ところで、最近、トンネルの利用範囲の拡大に伴って、例えば地下鉄の駅舎と駅舎間トンネルとを同時に掘削する場合のように、径の異なるトンネルを連続して掘削することのできるシールド掘進機への要請が高まってきている。従来、このような要請を満たすものとして、断面円形で大径の親シールド機の内部にやはり断面円形で小径の子シールド機を配し、親シールド機による掘削に連続して子シールド機による掘削を行うようにした所謂親子シールド掘進機が提案されている。また、特許第２７５０３６１号公報に開示されているように、幅方向または高さ方向に長く延設された長円形状の掘削断面トンネルから２本の円形断面トンネルを分岐させて形成するようにした分岐型シールド掘進機も提案されている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、前記親子シールド掘進機の場合、親シールド機および子シールド機による掘削断面がいずれも円形であるために、この親子シールド掘進機を例えば地下鉄の駅舎に利用される横幅の広い断面を掘削するような用途に用いた場合に、この駅舎部の上下に不要な空間が生じてしまうという問題点がある。
　【０００５】
　一方、前記公報に開示されている分岐型シールド掘進機の場合、長円形状の掘削断面トンネルを掘削するのに、２つのカッタヘッドの中間部にそれらカッタヘッドで掘削された残りの部分の地山を掘削する別の掘削装置を設ける必要があって、構造が複雑にならざるを得ないという問題点がある。また、この分岐型シールド掘進機においては、分岐後の掘削断面が円形断面に限られているために、その掘削断面形状の自由度が低いという問題点もある。
　【０００６】
　本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構造により、分岐前においても分岐後においても任意断面のトンネルを掘削することのできる異形断面用分岐シールド掘進機を提供することを目的とするものである。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段および作用・効果】
　前記目的を達成するために、本発明による異形断面用分岐シールド掘進機は、
　前部にカッタヘッドを有するシールド機を複数基並設してなり、それら複数基のシールド機のうちの少なくとも１基のシールド機が当該分岐シールド掘進機から分岐発進するように構成される異形断面用分岐シールド掘進機であって、
　各カッタヘッドは、各シールド機の分岐前には隣接カッタヘッドと協働して異形断面を掘削可能で、各シールド機の分岐後には個別に異形断面を掘削可能な異形断面掘削手段を備え
、
　
前記各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされ、分岐発進されるシールド機は、その分岐後にセグメントに反力を取って当該シールド機を推進させるための分岐シールド用シールドジャッキを備え、
　
各シールド機の分岐前には前記分岐シールド用シールドジャッキの伸縮操作により当該分岐シールド掘進機の胴部を屈曲させて姿勢制御するように構成され
　【０００８】
　本発明に係る異形断面用分岐シールド掘進機によれば、複数基並設してなるシールド機が分岐する前においては、互いに隣接する複数のカッタヘッドが協働して、各カッタヘッドに設けられる異形断面掘削手段により例えば矩形断面のような異形断面の掘削がなされ、また各シールド機の分岐後においては、各シールド機毎の異形断面掘削手段により例えば矩形断面のような異形断面の掘削がなされる。このように大きな異形断面トンネルの掘削に対しても、またそれに連続する小さな異形断面の掘削に対しても共通のカッタヘッド並びに異形断面掘削手段が用いられるので、構造を簡易化することができるとともに、所望の最適断面形状トンネルの掘削を容易に行うことができる。
　【０００９】
　
また、各シールド機は、胴部が屈曲可能な中折れ構造にされているので、
しかも、分岐シールド用シールドジャッキを、分岐後におけるシールド機の推進用と、分岐前における当該分岐シールド掘進機の胴部の姿勢制御用とに兼用できるので、これによっても構造を簡易化することができる。
　【００１０】
　【発明の実施の形態】
　次に、本発明による異形断面用分岐シールド掘進機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
　【００１１】
（第１実施例）
　図１には本発明の第１実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図が示され、図２には同分岐シールド掘進機の正面図が示されている。
　【００１２】
　本実施例の分岐シールド掘進機（以下、「本シールド」という。）１は、互いに並設される２基のシールド機（以下、「分岐シールド」という。）２，２と、これら分岐シールド２，２の後方に設けられてそれら分岐シールド２，２の発進時に反力受けとなる後胴３とにより構成されている。
　【００１３】
　各分岐シールド２，２は、矩形状の胴部の前方にカッタヘッド４が設けられてなり、このカッタヘッド４が図示されない揺動駆動機構によって揺動駆動されることにより地山を掘削するように構成されている。すなわち、このカッタヘッド４においては、４本のスポーク５，５，５，５が、互いに隣接するスポーク同士のなす角度が９０°になるように配置されるとともに、各スポーク５の先端部にオーバーカッタ６が内蔵され、矩形状の胴部のコーナー部近傍でそれらオーバーカッタ６をスポーク５の先端部から突出させることで、そのコーナー部の地山の掘削を行うようにされている。なお、本実施例におけるカッタヘッド３の揺動駆動機構並びにオーバーカッタ６等が本発明における異形断面掘削手段に相当する。
　【００１４】
　また、前記分岐シールド２における矩形状の胴部は、前胴７とその前胴７の後方に連設される中胴８とに分割形成され、この中胴８の後方に前記後胴３が連設される構成とされている。
　【００１５】
　前記前胴７は、矩形状のスキンプレートを形成する本体部７ａと、この本体部７ａの後方側に連設される段下がり部７ｂとにより構成され、この段下がり部７ｂの後端部に屈曲可能に介挿される取付けブラケット９に、本シールド１の姿勢制御ジャッキを兼ねる分岐シールド用シールドジャッキ１０が装着されてなる構成とされている。また、前記後胴３は、各分岐シールド２，２における矩形状のスキンプレートの外形をつなげた形状の矩形状の本体部３ａと、この本体部３ａの前方側に連設される段下がり部３ｂとにより構成され、前記本体部３ａの内周面に突設される取付けブラケット１１に本シールド用シールドジャッキ１２が装着されてなる構成とされている。ここで、分岐シールド用シールドジャッキ１０のスプレッダ１０ａと後胴３の段下がり部３ｂの前端面とは、本シールド１による掘進時には図示されない連結部材により連結されている。
　【００１６】
　一方、前記中胴８は、前記前胴７の段下がり部７ｂおよび前記後胴３の段下がり部３ｂの外周側に配されるとともに、後端部にテールシール１４が装着されてなり、その外周面が、前胴７の本体部７ａおよび後胴３の本体部３ａの各外周面と面一になるようにされている。なお、この中胴８は、本シールド１による掘進時には固定ブラケット１５により前記取付けブラケット９に固定されている。
　【００１７】
　また、前記前胴７の後端部に設けられる取付けブラケット９とその前胴７の段下がり部７ｂとの間には分岐シールド用アーティキュレートジャッキ１６が装着されている。
　【００１８】
　このような構成において、本シールド１並びに分岐シールド２によるトンネルの構築は次のような手順にしたがって行われる。
　【００１９】
（１）本シールド１による大矩形断面トンネルの構築
　まず、図１に示されるように、分岐シールド用シールドジャッキ１０と後胴３とを連結部材（図示せず）により連結し、中胴８を固定ブラケット１５により前胴７側の取付けブラケット９に固定して、分岐シールド２，２と後胴３とを合体させた状態にし、この合体状態の本シールド１を立坑内の所定の発進箇所から発進させる。この本シールド１の発進に際しては、各カッタヘッド４，４を揺動駆動機構により揺動駆動させ、かつオーバーカッタ６を所定の揺動角度範囲においてスポーク５の先端部から突出させて矩形断面の掘削を行う。また、このカッタヘッド４，４の駆動に併せて後方に本シールド用セグメント１７を矩形状に巻き立て、このセグメント１７の前端面に反力を取って本シールド用シールドジャッキ１２を伸長させることで、本シールド１を推進させる。このようにセグメント１７の巻き立て、本シールド用シールドジャッキ１２の伸長操作および収縮操作の各工程の繰り返しによって大矩形断面トンネルの構築を行う。なお、この本シールド１の掘進中においては、分岐シールド用シールドジャッキ１０を伸縮操作することで、後胴３の段下がり部３ｂと中胴８との間で屈曲させることができ、これによって本シールド１の姿勢制御を行うことが可能である。
　【００２０】
（２）分岐シールド２による小矩形断面トンネルの構築
　分岐点に到達すると、図３に示されているように、中胴８と前胴７側とを固定している固定ブラケット１５を取り外し、中胴８と後胴３の段下がり部３ｂとの間を固定ブラケット１８により固定する。
　【００２１】
　次に、図４に示されているように、分岐シールド２の掘進準備として、分岐シールド用シールドジャッキ１０を伸長させて、中胴（分岐シールドのテール部）８に対して前胴７を伸長させる、言い換えれば分岐シールド２のテレスコピック部１９を摺動させた後、中胴８の前端部を前胴７側の取付けブラケット９に固定する。
　【００２２】
　この後、図５に示されているように、分岐シールド２を本掘進させるために、カッタヘッド４を揺動駆動させつつ、反力受けとしての後胴３の段下がり部３ｂ前方に分岐シールド用のセグメント２０を巻き立て、このセグメント２０の前端面に反力を取って分岐シールド用シールドジャッキ１０を伸長させることで、分岐シールド２を推進させる。こうして、各分岐シールド２，２が個別に小矩形断面トンネルの構築を行っていく。なお、この分岐シールド２の掘進中においては、分岐シールド用アーティキュレートジャッキ１６を伸縮操作することで、前胴７の段下がり部７ｂと取付けブラケット９との間、言い換えれば前胴７の段下がり部７ｂと中胴８との間で屈曲させることができ、これによって各分岐シールド２の姿勢制御を行うことが可能である。
　【００２３】
　以上のように、本実施例によれば、本シールド１によるトンネル構築においては、互いに隣接する２つの分岐シールド２，２のカッタヘッド４，４が協働して矩形断面を掘削することができ、また各分岐シールド２，２への分岐後においては、個別の分岐シールド２，２によりやはり矩形断面を掘削することができる。この場合、形成された大矩形断面トンネルと小矩形断面トンネルとの間が段付きになることがなく、しかも補助掘削装置を用いずに、分岐の前後において同じカッタヘッドを用いて矩形断面の掘削を行うことができる。また、各分岐シールド２，２の胴部がテレスコピック構造とされていて、本シールド１として掘進する際には胴部が最小長さに縮められているので、本シールド１の機長を短くすることができる。さらに、本シールド１並びに分岐シールド２が屈曲可能な中折れ構造とされているので、本シールド１として掘進する際もしくは分岐シールド２として掘進する際のいずれの場合にも、掘進時におけるシールド機の姿勢制御を容易に行うことができる。
　【００２４】
（第２実施例）
　図６には、本発明の第２実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図が示されている。
　【００２５】
　前記第１実施例では、本シールド１から２基の分岐シールド２が分岐発進していくものについて説明したが、本第２実施例の分岐シールド掘進機においては、片方の分岐シールド２のみ分岐型とされ、他方のシールド２Ａは本シールド２１に一体型とされている。なお、本実施例において、第１実施例と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下、本実施例に特有の構成等を中心に説明することとする。
　【００２６】
　本実施例においては、シールド２Ａの胴部が、前胴２２とその前胴２２の後方に屈曲部２３を介して連設される後胴２４（後胴３と一体形成）とに分割形成されている。そして、この後胴２４に本シールド用シールドジャッキ１２が装着されるとともに、この後胴２４の前端部と前胴２２との間に方向修正ジャッキ２５が装着されており、第１実施例における分岐シールド用シールドジャッキ１０並びに分岐シールド用アーティキュレートジャッキ１６は設けられていない。
　【００２７】
　このように構成されているので、本シールド２１の掘進中においては、分岐シールド用シールドジャッキ１０の伸縮操作と方向修正ジャッキ２５の伸縮操作によって本シールド２１の姿勢制御が行われる。これ以外の、本シールド２１による掘進工程並びに分岐シールド２による掘進工程は第１実施例と同様であるのでその詳細な説明は省略する。
　【００２８】
（第３実施例）
　図
７
３
８
　【００２９】
　本実施例において、カッタヘッド４Ａにおける矩形断面掘削手段の構成が異なる以外は第１実施例のものと同様の構造である。本実施例のカッタヘッド４Ａは、矩形状の枠体４２と、この枠体４２内に設けられてその枠体４２を支持する４つの支軸４３，４３，４３，４３と、これら各支軸４３に対して偏心位置に設けられる回転支軸４４，４４，４４，４４とにより構成されている。このカッタヘッド４Ａにおいては、各回転支軸４４を同期させて回転させることで枠体４２が揺動しながら回転し、これによってその枠体４２に装着されたカッタにより矩形断面トンネルの掘削が行われるようになっている。
　【００３０】
　前記各実施例においては、１つの大矩形断面掘削用の本シールドから、１つもしくは２つの小矩形断面掘削用の分岐シールドが発進していくものについて説明したが、本シールド内から３つ以上の分岐シールドが発進していくような実施例も可能である。この場合、例えば３連の分岐シールドを有する構造において、中央の分岐シールドを本シールドと一体型とし、左右の２つの分岐シールドを分岐発進させるようにすることもできる。
　【００３１】
　前記各実施例においては、本シールド、分岐シールドをともに矩形断面掘削用Ｂのものとしたが、これら各シールドは、矩形断面以外の楕円、繭形等の他の異形断面を掘削する形式のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　図１は、本発明の第１実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図である。
　【図２】
　図２は、第１実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の正面図である。
　【図３】
　図３は、第１実施例の分岐工程説明図（１）である。
　【図４】
　図４は、第１実施例の分岐工程説明図（２）である。
　【図５】
　図５は、第１実施例の分岐工程説明図（３）である。
　【図６】
　図６は、本発明の第２実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図である。
　【図７】
　図７は、本発明の第３実施例に係る異形断面用分岐シールド掘進機の水平断面図である。
　【図８】
　図
８
３
　【符号の説明】
　１，２１，
４
分
　２，２
Ｃ
分
　３，
２
　４，４Ａ　　　　カッタヘッド
　６　　　　　　　オーバーカッタ
　７，
２
　８　　　　　　　
中
　９　　　　　　　取付けブラケット
　１０　　　　　　分岐シールド用シールドジャッキ
　１１　　　　　　取付けブラケット
　１２　　　　　　本シールド用シールドジャッキ
　１５，１８　　　固定ブラケット
　１６　　　　　　
分
　１７，２０　　　セグメント
　２３　　　　　　屈曲部
【図面】