该项目属土木工程学科隧道工程技术领域。中国城市轨道交通建设正面临地下空间资源日渐稀缺的严峻挑战，面对集约型开发要求，常规的圆形盾构隧道法已不能适应，行业对满足高断面利用率、低空间占用量的新技术需求日益迫切。该项目以国家战略性新兴产业发展为需求，针对城市轨道交通建设中沿线道路狭窄、交通繁忙、建筑物密集的现状，首创类矩形隧道断面，能节约地下空间35%以上，且显著减小隧道埋深。项目在结构设计、装备研发和施工技术方面开展了产学研联合攻关，填补了国内空白，主要创新成果包括：

(1)首创了满足城市轨道交通限界的类矩形隧道建筑横断面及结构形式。均衡隧道空间利用率、结构受力合理性及盾构刀盘全断面切削等因素，首创了4段圆弧相切的类矩形断面形式；项目通过1：1整环管片力学性能试验及接头试验，首次探究并获取了该断面形式的各项计算参数，创建了类矩形隧道结构计算设计理论及标准，试验表明结构具有强鲁棒性，抗荷变能力优于同类圆形隧道。

(2)首创研制了11.83m×7.27m全断面切削类矩形土压平衡盾构机。针对类矩形隧道断面100%全断面切削、多刀盘动态同步控制、隧道狭长空间内管片分块多、体积大、拼装回转距离不同及相位差异等难题，创新开发了“双X同面+偏心多轴”组合式全断面切削类矩形盾构刀盘系统及串联环臂式轨迹伺服类矩形盾构拼装系统，并改进了多项盾构传统技术，显著提高了其地层适应能力并针对性强化了其软土地层沉降控制能力。

(3)创新研发了基于低影响度的类矩形盾构法隧道施工成套关键技术。针对类矩形盾构施工中面临的排土困难、开挖面失稳、盾构背土、盾构偏转、轴线偏差和管片拼装困浙难等难题，创建了类矩形盾构施工的推、拼、压技术体系，并首创“类矩形盾构轴线控制技术”、“异形管片拼装技术”、“大断面类矩形盾构同步注浆技术”，并依托多数据综合管控系统，解决了施工环境影响和成型隧道变形控制的难题，实现了地下空间周边环境低影响度施工。经科技查新及专家鉴定，该项目成果水平整体达国际领先；项目授权发明专利26项，获软件著作权4项，出版专著1部，发表论文53篇。成果已在宁波、杭州等地的轨道交通工程中得到成功示范及应用推广，近三年新增产值2.49亿，利税0.22亿元，经济及社会效益显著，对中国轨道交通创新建设和新型城镇化可持续健康发展有着重要意义，为推动建设资源节约型及环境友好型社会做出了突出的贡献。

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