我国对于给排水管道破损的修补,通常采用直接开挖地面、更换破损管道的方式进行作业。此方式不仅费用高,施工周期长,还严重影响交通的正常运行。因此,如何低成本且简易的修补地下管道一直是市政工程界的研究目标。近些年,国外已出现多种管道非开挖修补技术。但大都应用于大口径的管道(≥600mm),需开凿设备孔,由工人或大型器械进入管道进行修补。目前国内外还未出现针对中小口径给排水管道的非开挖智能修补方式。本文提出了一种新的给排水管道非开挖修补方式,设计了修补装置并试制了样机。本文的主要研究内容如下:(1)提出了一种内壁再构式给排水管道非开挖修补法,并进行了可行性分析和研究。使用Solidworks的simulition有限元分析模块,对修补套管在管道内受高压水流冲击强度进行仿真模拟,并结合粘接强度实际试验,论证了该修补方法的可行性。(2)根据内壁再构修补法设计了非开挖管道修补装置。设计了非开挖管道修补工艺,并根据管道内部工况,选用了六足蛛型承载平台。运用Solidworks三维建模软件对修补装置进行设计,对其支架结构进行运动学仿真与分析。并对支架在光固化发热情况下的热场力学进行有限元分析,论证支架选材的合理性。(3)制作了一台非开挖修补装置样机,并对其修补动作和实际修补效果进行测试。结果表明该装置能执行所有修补指令,完成实验室环境下的管道修补工作。相比现有的开挖管道修补技术,本文提出的管道内壁再构修补法避免了因为开挖而带来的资源浪费、环境破坏、公共交通占用等传统问题,节约了修补时间和修补成本,相应修补装置有较好的应用前景。