地下管道非开挖技术：机器人修复的主要特征

机器人修复是非开挖管道修复技术中最新的方法之一（始于20世纪90年代），机器人修复系统主要应用于重力管道系统，包括磨削机器人和充填机器人。磨削机器人用来清除管道内的侵入物，也能研磨裂缝，为修复材料填充提供良好表面。填充机器人能向磨削过的裂缝里填环氧砂浆，并能抹平填充材料表面，形成光滑内壁。机器人修复技术适用的管径范围是200～750mm。较小型号典型应用管径范围是200～400mm，而较大型号应用范围是直径大于300mm的管道。机器人在管道内的定位采用各种轮轴机构。

机器人点状修复可以独立使用，也可以作为其他更新方法的预处理技术。独立应用时，用来修复径向、轴向或蜘蛛网式的裂缝。其作业过程也能用来修复破损接头、滑脱接头、断开接头、突起式的支管连接、嵌入式的支管连接、树根及汇集式管道系统内发现的其他外来杂物等。

机器人修复操作过程中注浆材料是环氧树脂，如果应用化学密封材料，在进行注浆操作前，应清除各种油脂，环氧树脂才能粘附在管壁材料上，并永久密封修复部位，再也不会出现渗漏现象。

磨削头一般是液压驱动的低速运作，提供高转矩磨削作用。磨削头上可安设各形状的金刚石、硬质合金等，以适于不同的材料，如陶土、混凝土、聚合材料、钢材等。一些比较有力的磨削机器人能切断钢质加筋材料，切削齿的冷却一般由磨削刀盘中心喷射水来完成。

轮轴一般由电动机驱动，如磨削头回转和伸展作用。磨削头上的CCTV监控机器人作业过程，还可增加一个位置较远的摄像机来检查前方管道情况，一些磨削机器人拥有从空心杆喷射密封混合物的功能，能避免应用填充机器人时因砂浆受到某种影响出现的渗漏现象。机器人上还可安设高压水喷射设备，清除堆积的磨削污物。(www.xing528.com)

通常磨削裂缝，使之宽、深约为25～35mm，磨削后要彻底清洁修复区域。因为灰尘、软泥或堆积物不利于砂浆粘附在管壁上。突出的支管、注浆沉积物、硬垢也应清理干净。

环氧砂浆的性质非常重要，因为其主要应用于潮湿区域。这两种成分的砂浆可以在装入机器人上的铁罐之前混合，也可以分别装在机器人上，使用时再进行混合。填充机器人是自驱式的，也带有机载摄像机的。通过遥控喷嘴和抹刀系统来填充环氧材料，由压缩空气推动活塞。

从铁罐中挤出填充材料。另外，也可以通过压在管壁上的软盘或模板喷射填充材料。除了填充磨削机器人磨削出来的沟槽外，填充机器人也能用于在连接状态不好的接头处灌注环氧材料，封堵主管与支管连接处的渗漏。有些修复系统可以使用特制的模板或护罩，作为临时闸门，使缺陷接头在环氧砂浆中得到重塑，形成一个新的接头。也可以插入可膨胀挡块来辅助支管接头重塑和截流。

机器人所有动作都由小车内置控制器来完成，还包括绞车、空压机、液压组件和其他辅助设备。还要应用到吊葫芦，用来在人井中升降机器人。主要动力源是一个拖车式的大发电机。机器人修复系统具备多种功能，但一次性投资比较大。