本项目属于交通运输建筑工程—隧道工程技术领域。 矩形隧道盾构法施工具有地下空间利用率高的优点，可实现浅覆土、长距离、曲线隧道施工；同时具有施工工业化程度高，有利于环境保护等特点，可广泛应用于城市地下通道、浅埋道路隧道、地铁隧道、综合管廊等领域。但矩形盾构机的研制和隧道设计仅在国际上少数发达国家（如日本等）进行过相关实践，国内尚无真正意义上的矩形盾构机研制与应用。因此，本项目在上海市科委科技攻关、科技人才计划（编号：11231202600、13XD1422900），市国资委技术创新和能级提升支持计划（编号：2013010），以及市城乡建设交通优秀人才专项资金等重大科技攻关项目支持下，针对城市中心区浅埋地下隧道和通道建设时所面临的曲线施工和环境保护等问题，研制了国内首台大断面矩形盾构机及隧道设计施工技术。 1、创新研制了国内首台矩形盾构机。首次创新研制了组合式可伸缩切削刀盘，显著降低掘进阻力，有利于轴线纠偏；研制了矩形盾构机盾尾防变形装置，改善了大跨度扁平盾尾的受力，防止盾尾在施工过程中发生过大的变形；研制了双立柱式拼装机，解决了扁平隧道内的管片拼装难题，降低了工人劳动强度；首创矩形盾构机泥垫防侧转装置，实现了对矩形盾构机侧向偏转的精确纠正和掘进渣泥的再利用；研制了液压异步式防背土装置，可有效减轻盾构机因上表面大而平坦造成的背土现象；研制了带有实时环境信息的控制系统，可有效反映盾构施工过程中周围的环境信息，方便盾构施工过程。 2、创立了矩形盾构法隧道衬砌结构设计、试验与制作新技术。在国内首次创立了矩形盾构法隧道复合管片衬砌结构设计技术，减薄了管片厚度，提高了结构整体刚度，解决了螺栓孔精度与抗剪机构的安装容差匹配问题；首创可模拟结构重力效应和弹性地基边界条件的整环试验方法，试验结果能更加真实地反映实际土层中隧道结构的受力状态；创新研发了组合钢模与无需整体机加工的高精度钢混复合管片制作工艺，避免了管片的整体机加工，显著降低制作成本，实现大批量、高精度钢混复合管片的制作。 3、创新研发了矩形盾构施工技术。创新研发了矩形盾构的新型反力支撑系统，具有构造简明、受力明确、增加吊运空间等优点；研发了矩形盾构分阶段拆解、进洞技术，实现了狭小工作井内盾构机的安全进洞；研发了内置式地下管线高精度自动化变形实时监测技术，实现了地下管线在施工过程中产生的竖向及水平位移的实时反馈；研发了与隧道平行的深层土体变形自动化实时监测技术，实现了土体的微扰动控制。 项目成果获受理专利33项，其中授权发明6项、授权实用新型12项，论文7篇。其成果经科技查新咨询和专家验收总体达到国际先进水平，部分居于国际领先地位，已在上海虹桥临空经济园区10-3、11-3地块地下连接通道等工程中成功应用和推广，累计新增产值2.85亿元、利税3201万元、节支1.4亿元，经济、社会和环境效益显著，是国内首次采用矩形盾构机实施的盾构隧道施工，在大断面矩形盾构机研制、矩形隧道衬砌设计及管片制作、复杂环境条件下浅覆土隧道施工等方面实现重大技术突破，填补多项国际、国内空白，对于城市建设发展和行业技术进步具有深远影响。