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열차의 운용 시에 비개착 방식으로 철도터널을 확폭하는 장비에 있어서,기존 철도터널(200a)을 바깥쪽에서 감싸는 형상으로 배치되는 다수개의 소구경 터널기계화 시공장비를 사용하여 기존 철도터널(200a)의 배면의 지반을 굴착하는 굴착장비(110);레일(320)을 따라 기존 철도터널(200a)의 작업위치로 이동되는 작업차량(120);상기 작업차량(120)에 탑재되어 이동되며, 확폭되는 기존 철도터널(200a)의 기존라이닝을 절삭하는 기존라이닝 절삭장비(130);상기 작업차량(120)에 탑재되어 이동되며, 작업반경 내에서 신규라이닝 세그먼트를 조립하기 위한 신규라이닝 조립장비(150); 및철도터널(200a)의 전방부 및 공사가 이루어지지 않는 나머지 선로에 대한 전력공급을 유지하도록 확폭공사 중에도 전차선(141)이 연결된 상태를 유지시키는 전차선 설비(140)를 포함하되,상기 굴착장비(110)는 철도터널 확폭 공사 중에도 열차(310)의 운용이 가능하도록 기존 철도터널(200a)의 라이닝 및 철도터널(200a) 내부에 있는 선로구조물을 존치시킨 상태에서 기존 철도터널(200a)의 배면의 지반을 비개착 방식으로 굴착하며,상기 작업차량(120)에 상기 기존라이닝 절삭장비(130)의 다이아몬드 벨트톱(131) 및 광차(133), 사토탱크(134), 슬러리탱크(135), 유압설비(136), 앵커 시공을 위한 천공장비(160), 신규라이닝 조립장비(150)인 다자유도 로봇팔, 라이닝 세그먼트 적재부(180) 및 그라우팅 시공장비(190)가 탑재되는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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제1항에 있어서,상기 신규라이닝 세그먼트(210)를 조립 설치하기 위한 앵커를 2방향(수직 및 수평 방향, 또는 수평에서 내려간 비스듬한 방향)으로 시공하기 위해서, 1/4원형 프레임(161)을 따라 움직이는 앵커 시공을 위한 천공장비(160)를 추가로 포함하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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제1항에 있어서,상기 기존 철도터널(200a)의 굴착면(Z)과 신규라이닝 세그먼트(210) 사이의 공극을 메우기 위한 뒷채움 그라우팅을 위해 가위형 리프트(Scissor Lift)를 이용하는 그라우팅 시공장비(190)를 추가로 포함하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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제1항에 있어서, 상기 굴착장비(110)는,기존 철도터널(200a)을 바깥쪽에서 감싸는 형상으로 배치되는 다수개의 소구경 터널기계화 시공장비(MTBM: 111);슬러리 공급(Slurry in)을 위해 상기 MTBM(111)에 연결되는 슬러리 공급 파이프(112a);버럭의 반출(Spoil out)을 위해 상기 MTBM(111)에 연결되는 버럭반출 파이프(112b); 및상기 MTBM(111)의 후미에 연결되어 지반을 굴착하면서 전진할 수 있는 구동력을 제공하는 유압잭(113)을 포함하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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제1항에 있어서,상기 기존라이닝 절삭장비(130)는, 상기 굴착장비(110)가 기존 철도터널(200a)의 배면을 소정의 길이만큼 굴착한 후 전진하게 되면, 다이아몬드 벨트톱(Diamond belt saw)(131)을 이용하여 상기 굴착장비(110)의 후미로 돌출된 기존라이닝 및 잔여 지반을 절삭하여 철거하는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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제1항에 있어서,상기 신규라이닝 조립장비(150)는, 작업반경 이내의 어떠한 임의의 지점까지도 도달할 수 있도록 설계된 다자유도 로봇팔을 이용하여 신규라이닝 세그먼트를 조립하는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 장비
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열차의 운용 시에 비개착 방식으로 철도터널을 확폭하는 방법에 있어서,a) 열차(310)가 운용되지 않을 때 작업차량(120)을 확폭하기 위한 기존 철도터널(200a)의 작업위치로 이동시키는 단계;b) 기존 철도터널(200a)을 바깥쪽에서 감싸는 형상으로 배치되는 다수개의 소구경 터널기계화 시공장비로 이루어진 굴착장비(110)를 사용하여 기존 철도터널(200a)의 배면의 지반을 굴착하는 단계;c) 상기 작업차량(120)에 탑재된 기존라이닝 절삭장비(130)를 사용하여 확폭되는 기존 철도터널(200a)의 기존라이닝을 절삭 및 철거하는 단계;d) 상기 작업차량(120)에 탑재된 신규라이닝 조립장비(150)를 사용하여 작업반경 내에서 신규라이닝 세그먼트를 조립하는 단계; e) 상기 작업차량(120)에 탑재된 앵커 시공을 위한 천공장비(160)를 사용하여 상기 신규라이닝 세그먼트(210)를 조립 설치하기 위한 앵커를 시공하는 단계; 및 f) 상기 작업차량(120)에 탑재된 그라우팅 시공장비(190)를 사용하여 상기 기존 철도터널(200a)의 굴착면(Z)과 신규라이닝 세그먼트(210) 사이의 공극을 메우기 위한 뒷채움 그라우팅을 수행하는 단계를 포함하되,상기 열차(310)가 운용 중이면 상기 작업차량(120)을 대기위치로 이동시키고, 상기 열차(310)가 운용되지 않을 때 상기 작업차량(120)을 작업위치로 이동시킨 상태에서 상기 b) 내지 f) 단계를 반복적으로 수행하며,상기 (a) 단계의 작업차량(120)에 상기 기존라이닝 절삭장비(130)의 다이아몬드 벨트톱(131) 및 광차(133), 사토탱크(134), 슬러리탱크(135), 유압설비(136), 앵커 시공을 위한 천공장비(160), 신규라이닝 조립장비(150)인 다자유도 로봇팔, 라이닝 세그먼트 적재부(180) 및 그라우팅 시공장비(190)가 탑재되도록 하는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 방법
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제8항에 있어서,상기 기존 철도터널(200a)의 전방부 및 공사가 이루어지지 않는 나머지 선로에 대한 전력공급을 유지하도록 확폭공사 중에도 전차선(141)이 연결된 상태를 유지시키는 전차선 설비(140)가 설치되는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 방법
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제8항에 있어서,상기 b) 단계의 굴착장비(110)는 철도터널 확폭 공사 중에도 열차(310)의 운용이 가능하도록 기존 철도터널(200a)의 라이닝 및 철도터널(200a) 내부에 있는 선로구조물을 존치시킨 상태에서 기존 철도터널(200a)의 배면의 지반을 비개착 방식으로 굴착하는 것을 특징으로 하는 열차 운용을 고려한 철도터널의 확폭 방법
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