具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

一种盾构隧道管片修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)管片变形评估；根据激光扫描仪和工业视觉系统对隧道内壁扫描检测搜集评估参数；评估参数包括隧道内壁椭圆度、错台、破损裂缝缝隙测量；根据扫描结果确定加固位置，拟定加固方案，准备加固设备及材料；

隧道内壁椭圆度为当a大于20‰或单向变形率12‰<a1<20‰则对隧道进行加固；

其中D_max为最大外径；D_min为最小外径；D为标称外径；a1为竖向变形率。

其中a小于6‰时，符合规范要求，不进行加固；6‰<a<12‰，若围岩条件好，结构稳定可不加固；12‰<a<20‰或单向变形率9‰<a1<12‰且无明显纵向裂缝和较严重破损时；处于弹性受力阶段，考虑管片拼装质量的影响，采用弱加固。

2)预处理；管线改迁，道床切割凿除，并将管片环、纵缝、手孔封堵抹平，并保持管片接缝无渗漏表面干燥后，进行打磨拉毛处理，其中环、纵缝在注浆压力不大于0.2Mpa下，斜向钻孔注弹性环氧浆液。

预处理中，先进行管线改迁，道床切割凿除，再将管片环、纵缝斜向钻孔注弹性环氧浆液，接着进行管片破损修复和错台修复，管片壁后注浆填补空洞止水，再对螺栓手孔和管片纵缝用抗裂砂浆封堵，最后并保持管片接缝无渗漏表面干燥后，内壁用砂轮机进行打磨拉毛处理。

其中管片破损裂缝分为四种情况按照不同的封堵处理方法为：

第一种不渗水裂缝：采用裂缝内压注弹性环氧树脂浆液和环氧粘合剂；

第二种渗水裂缝：先采用二次注浆孔灌注双液浆，再使用油性聚氨酯进行局部堵漏，最后采用弹性环氧树脂浆液和环氧粘合剂封闭处理；

第三种不大于0.2m²的局部破损：不超过钢筋保护层时，用高强度环氧砂浆修补，封闭处理；

第四种大于0.2m²的局部破损：用高强度环氧砂浆修补，并预埋注浆管，向注浆管内注入弹性环氧浆液。

预处理过程中如果错台不超过2cm，采用高强度环氧树脂砂浆进行修平，如果错台超过2cm，先进行梅花形植筋，再采用高强度环氧树脂砂浆进行修平。

3)加固装置拼装钢板、焊接、注浆和喷涂；

加固装置包括拼装系统、打孔系统、焊接系统、底部系统、辅助作业平台系统和钢板环支架12。

拼装系统包括拼装机器人5，拼装机器人5的一端设置有电永磁吸盘19，电永磁吸盘19的上方固定设置有安装扫描定位模块18，拼装机器人5的底部滑动连接有拼装机器人滑台13，拼装系统包括拼装机器人5，拼装机器人5的一端设置有电永磁吸盘19，电永磁吸盘19的上方固定设置有安装扫描定位模块18，拼装机器人5的底部滑动连接有拼装机器人滑台13。拼装机器人5的一侧固定设置有钢板环支架12，用于存放钢板环。板环存放架包括支架座1201，支架座1201上方设置有存放架底板1202，所述存放架底板1202上对称设置有两个限位块1203组，每一个限位块1203组包括四个限位块1203，所述四个限位块1203上设置有弧形结构，四个限位块1203的弧形结构的弧度与放置钢板环的弧度相同，协同对于钢板环进行限位，可以实现多个钢板环重叠放置，防止钢板环随双向牵引平板车17移动而产生位移。打孔机器人4远离拼装机器人5的一侧设置有环氧树脂胶桶1，环氧树脂胶桶1的一侧设置有空气压缩机2，空气压缩机2用于管片预处理、管片注胶和转孔清孔时提供气压，环氧树脂桶内盛有环氧树脂，用于管片安装焊接后的焊缝注胶提供原料。

辅助作业平台系统包括辅助作业平台8，辅助作业平台8的底部设置有设备控制柜9，设备控制柜9的一侧设置有焊接模块电源10。

焊接系统包括焊接机器人7、焊接机器人滑台6、焊接机器人升降平台11、焊缝扫描定位模块20和机器人弧焊焊枪21、焊缝检测模块组成。

打孔系统包括打孔机器人4，打孔机器人4的一端设置有打孔模块22、安装模块23、拧紧模块24，打孔机器人4的底部滑动连接有打孔机器人滑台3，打孔机器人滑台3的底部设置有打孔机器人升降平台15。

其中打孔系统还包括锚栓连续上料组件25和上料抓手组件26，锚栓连续上料组件25包括插排座2501，垫板2502、锚栓固定架2503、插排座板2504和若干锚栓2505；其中所述垫板2502两端可插入式活动连接在所述插排座2501下方；所述锚栓固定架2503设置在所述垫板2502下方；若干所述锚栓2505设置在所述锚栓固定架2503上。其中插排座板2504为若干个，一端垂直连接在插排座2501上方，与锚栓2505平行设置；锚栓固定架2503为卡扣或其内设置电永磁块的卡槽。

上料抓手组件26设置在打孔机器人4的一端，包括设置第一气缸2601的第一气缸安装座2602，设置第二气缸2603的第二气缸安装座2604，设置第三气缸2605的第三气缸安装座2606和抓手组件2607；其中第一气缸安装座2602与移动模块连接；第一气缸2601连接第二气缸安装座2604；第二气缸2603连接第三气缸安装座2606；第三气缸2605通过抓手支撑与抓手组件2607连接；抓手组件2607抓取锚栓连续上料组件25上的锚栓2505，并将锚栓2505对准到安装模块23上。抓手组件2607夹紧锚栓2505后，第三气缸2605缩回使抓手抓取锚栓2505，第二气缸2603和第三气缸2605伸出合适距离，避免抓手旋转时和其他部件碰撞，抓手组件2607旋转180°使抓手向下，第一气缸2601、第二气缸2603和第三气缸2605缩回调整位置，使抓手上锚栓2505对准到安装模块23上，与安装模块23配合将锚栓2505安装于钻孔内，然后拧紧模块24将锚栓2505上的螺母拧紧，锚栓2505安装完成。

锚栓2505上料时，将可插入式活动连接在插排座2501下方的垫板2502抽出，及时更换上固定有卡扣，卡口内卡设有锚栓2505的另一垫板2502，实现排插式锚栓2505上料。

底部系统包括多轨道转向架16，多轨道转向架16的顶部设置有双向牵引平板车17，多轨道转向架16的底部设置有平衡支腿14。

其中底部系统包括双向牵引平板车17、多轨道转向架16、平衡支腿14和刹车部分。双牵引平板车17预留双向牵引接头，以保证一端牵引机车故障时，设备能够及时从另一端牵引接头牵引驶离地铁轨道，确保不影响正常的地铁运营。多轨道转向架16既可满足在已营运地铁隧道上运行，又可实现在建地铁隧道上行使。平衡支腿14可在双牵引平板车到位后，展开支腿，可增加设备的抗倾覆能力，保证设备作业时候的稳定性；平衡支腿14还可在作业时候进行调心以对准地铁隧道轴向。

拼装机器人5通过安装扫描定位模块18定位钢板环安装位置与钢板环位置，通过计算机计算拼装机器人5的移动路径，再将电永磁吸盘19移动到到钢板环存放架一侧，并通过电永磁吸盘19从钢板环存放架处抓取钢板环，拼装机器人5经过旋转、俯仰等等动作调整钢板环姿态，并将钢板环拼装至盾构隧道，打孔机器人4配合视觉系统扫描定位打孔位置，打孔机器人4打孔模块22打孔、安装模块23安装M16锚栓2505、拧紧模块24拧紧锚栓2505，将钢板环固定在地铁隧道管片内壁，旋合深度大于125mm，顺序由下至上，并预留锚栓孔作为注浆孔和排气孔，在完成整环钢板环的安装作业后，焊接机器人7通过机器人升降平台11、机器人滑台6调整焊接机器人7姿态，焊接机器人7焊缝扫描定位模块20定位焊缝位置，焊接钢板环之间的接缝，机器人焊接系统可实现焊缝寻找定位、焊缝追踪、焊缝检测等功能。底部系统进行整体移动运行，辅助作业平台8辅助工人进行注浆和钢板环防腐喷涂，钢板两侧与管片接缝采用环氧胶泥封堵，在通过注浆孔与管片间进行环氧树脂压注，压力控制在0.1Mpa-0.15Mpa，最后辅助作业平台辅助工人进行喷涂防锈、防腐和耐火涂层。

4)管线、道床恢复。

5)退场验收。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。