本项目属于城市给排水等市政工程领域的非开挖管道施工技术。原有城市给排水管网已无法满足日益增长的城市发展需求，尤其在上海这样的特大型城市，不仅管线直径需要不断扩大，还要在错综复杂的城市地下环境及江河河床中穿越，导致特殊工况频发，扩大完善城市给排水管网面临着巨大的挑战。本项目通过多学科联合攻关，系统研发了适应特殊工况下大直径长距离钢筋混凝土顶管施工与安全控制成套设备及工艺，并进行了工程应用。主要创新点如下：（1）针对江底复杂地层环境中顶管施工突遇未探明障碍物等情况，提出了大直径钢筋混凝土顶管长距离退管-调整路由-复顶的成套施工工艺，自主研发了配套的退管施工控制设备系统，包括后壳体封板、反拉支架与反顶油缸、同步注土系统、内胀式止退装置等，有效解决了大直径长距离顶管遇到障碍物需重新调整路由继续顶进的施工难题。研究成果在实际工程中应用，首次成功将已顶进337m的大直径混凝土顶管退回95m，并对废弃管道和原线路进行回填处理，最终从废弃管线下方成功穿越。（2）针对江底地质突变导致管周压力失衡引起的顶管局部管段沉降问题，创新研发了顶管密封止水配合原位顶升和注土注浆的线形调整施工设备，形成了复杂地质条件下大直径长距离钢筋混凝土顶管原位线形调整的成套施工工艺，突破了常规顶管施工原位纠偏能力局限，有效解决了顶管穿越江底越流砂层和淤泥层等特殊地层发生较大沉降变形的施工难题。研究成果在实际工程中应用，首次成功实现最大沉降56.6cm、最大管缝开口22cm的大直径顶管原位线形调整，最终达到设计允许偏差并继续完成顶进。（3）针对穿越江底砂粉交互复杂地层的钢筋混凝土顶管渗漏、透水问题，引入了全断面气压法施工技术，研制了一套水下安装的全断面排水防渗气压施工设备，开发形成顶管全断面气压修复成套施工工艺，有效解决了大直径长距离顶管在高水头复杂河床环境下发生透水险情的管线修复清障施工难题。通过优化泥浆配比和注浆减阻工艺，提出了针对高水头压力和复杂土层的开挖面稳定和顶力控制技术，开发了复杂地质条件下顶管重启顶进施工工艺，有效解决了大直径长距离钢筋混凝土顶管因故长时间暂停施工后复顶的施工难题，避免废弃管线造成重大经济损失。本项目成果申请发明专利6项（已授权2项、公开4项），授权实用新型专利2项，获得软件著作权5项，形成施工工法4项（其中获上海市市级工法2项），发表论文13篇，出版专著1部。经专业机构查新检索，本项目综合技术达到国际先进水平，并首次实现了特殊工况下大直径钢筋混凝土顶管长距离退管施工、大直径长距离钢筋混凝土顶管原位线形调整施工。上述技术在白龙港南线输送干线SST1.2标、潘广路-逸仙路电力隧道工程1标、黄水东调应急工程（潍坊段）等工程中得到成功应用，推动了顶管施工技术的发展进步。近三年来，成果应用共计新增产值75747.19万元，新增利润12497.32万元，新增税收8332.19万元。