由上海市建工集团基础工程公司牵头，联合上海交通大学开发实施的2004年度市科委重大攻关科研课题“现代气压沉箱设计施工技术与设备研究”于
作为科委“城市地下空间开发应用核心技术和关键问题研究”重大科技攻关项目的组成部分，本课题研究团队采用产、学、研相结合的模式，由上海市基础工程公司牵头、携手上海交通大学，基于实际工程背景，充分利用各种技术资源、优化配置、优势互补、集成创新。
上海市基础工程公司以施工工艺创新为主线，着手自主开发研制现代气压沉箱关键设备－无人化遥控式沉箱挖掘机、无排气螺旋出土机等，结合工艺创新进行了适应现代气压沉箱的设计研究与施工技术研究，以及检修环境下的生命保障系统研究，形成了自主知识产权的设备系统、工法规程成果。上海交大以理论研究的优势对工程进行了的原创性的施工理论研究，得出了很多对工程有指导意义的数值依据，交大机器人研究所还为本工程开发了独创性的沉箱三维地貌控制与多参数信号监控系统，用于沉箱气压自动调节、空气成分分析、防撞报警系统等，使我国的现代气压沉箱技术发展在起步时就站上了高起点。
在申通集团的大力支持下，课题组以上海市轨道交通7号线（M7线）工程浦江站～耀华站区间中央风井工程为研究背景，对现代气压沉箱的理论分析、设计方法和施工工艺、设备的研究制造进行了全方位、系统性和集成性的研究。该风井平面外形尺寸
在该项工程的实施过程中，操作人员只需在黄浦江边的地面操作间里，遥控位于地下
工程人员高兴地告诉记者，该工艺不但突破以往气压沉箱以人工挖土为主，作业空间小、气压高、温度高、噪音大、危险性大、工作效率低、容易患“沉箱病”等瓶颈，而且与传统工艺相比，能有效避免坑底隆起和流沙管涌现象，从而实现有效控制周边环境的沉降、位移，有效保证了地面建筑的安全，在城市建设应用的前景广阔。
背景：技术创新点
现代气压沉箱工法是地下空间进一步开发的一项关键性新技术，对相关理论研究、设计与施工均提出了诸多挑战性问题，给现代气压沉箱研究提出了新的课题。
在理论与设计方面：不仅要考虑施工动态全过全中结构的内力、变形和稳定性，沉箱下沉过程中对周边环境的影响，尚需考虑气压下土体变化及沉箱下沉的影响。
在施工方面：我国过去的气压式沉箱施工以人工为主，工人要在2～4个大气压下的地下作业室内进行挖掘工作，条件比较艰苦，又比较危险。工作效率低下，沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大，因此在这种空间内工作，有压迫感、紧张感，由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。国际上，尤其是日本，为增强这种工法在深基础领域内的竞争能力，结合其先进的科学技术对该工法进行革新和改良，采用了无人化、自动化和信息化施工，因此研究现代气压沉箱施工工艺和无人化、自动化的施工设备进行开发和研制。
该项目的创新点：本课题利用试点工程，对理论分析、设计、施工和施工设备进行了全方位、系统的研究。目前课题所依托背景工程已成功实施，课题研究取得了众多创新性成果，形成了现代气压沉箱理论分析、设计方法、成套设备和施工技术。
1 通过理论研究并结合实测结果，给出了气压沉箱刃脚的极限承载力的计算公式，通过室内试验给出了气压沉箱下沉摩阻力的参考值，为今后气压沉箱的设计与施工提供了科学依据。
2 在气压沉箱设计过程中，对大型商用程序进行了二次开发，并成功应用于复杂工况下沉箱结构的设计，结合实测结果反馈进行设计修正，为现代气压沉箱的设计及今后相应规范的制订提供了科学依据。
3自主开发、研究并制造了现代气压沉箱成套设备，填补了国内该领域的空白，其中无排气螺旋出土机系统为国际首创。
4 形成了一整套现代气压沉箱的施工工艺，其中的气压自动调节、下沉纠偏控制、支承和压沉自主纠偏一体化系统、在气压下混凝土自密实沉箱封底技术均为国内首创。编制了完整的施工操作规程。
5 研制了维修人员在高气压环境作业下的生命保障系统，该系统的实用性在试点工程中得到验证，有效地保障了高气压作业人员健康安全。
6 研制了三维地貌显示系统，该系统能实时清晰地反映沉箱内挖掘机械位置和土体表面的实际情况，为沉箱顺利下沉提供精确的控制数据。该系统未见文献报导。
7 在总结理论、设计、施工和管理等方面的研究成果的基础上，编制了现代气压沉箱的技术规程，为推广现代气压沉箱技术奠定了坚实的基础。
8 将自主研发成果进行集成，并成功应用于国内首例实际工程中，结果表明，现代气压沉箱工法对周边环境影响小、社会经济效益显著，对城市密集建筑群区的地下空间开发有着不可替代的优越性。免责声明：本网转载自其它媒体的文章，目的在于弘扬科技创新精神，传递更多科技创新信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，在此我们谨向原作者和原媒体致以敬意。如果您认为本站文章侵犯了您的版权，请与我们联系，我们将第一时间删除。
