崇明越江通道江中大直径风井施工研究可行.docx

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1、崇明越江通道江中大直径风井施工研究可行科研计划项目课题可行性方案（2003版）课题名称江中大直径风井（江中人工岛）施工技术研究起止年月2004年8月2006年8月依托单位上海建工（集团）总公司通讯地址上海市福山路33号联系电话63216183邮政编码200020课题责任人蔡忠明手机13701634957E-mailzgs（5）2004年6月20日订填写说明一、本提纲供编写上海市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案使用。二、课题责任人应根据本提纲要求，逐项认真编写，表达要明确严谨，字迹要清晰易辨。外来语同时用原文与中文表达。三、申请市科委科研计划项目课题资助经费在20万元人民币及下列时，毋须

2、填写表2至表6。四、课题可行性方案编写请使用A4纸双面印刷,请不要使用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式，请使用普通纸质材料作为封面。五、报送市科委书面材料一式八份（特殊情况，另定）与电子文本一份。电子文本通过网络递交。课题申请人务必确保书面材料与电子文本的一致性。六、本提纲制订单位是上海市科学技术委员会。申请市科委科技计划类型0901集成电路设计专项06技术标准专项11人才培养计划02中药现代化专项 07世博科技专项12国际合作计划03纳米技术专项08中小型企业创新资金13国内合作计划04光技术专项05专利二次开发专项09科技攻关计划10基础性研究计划14环境条件计划15其他单位（企业）基

3、本情况表单位（企业）名称上海建工（集团）总公司注册地上海市浦东福山路33号单位（企业）代码13222264-1E-maillyl通讯地址上海市福山路33#邮编200120单位（企业）法人代表情况姓名性别身份证号最高学历任现职时间电话蒋志权男310103195011262031研究生2001年58885666-1801联系人蔡忠明电话63232052传真63216183开户银行建设银行上海第二支行帐号055025-00233017268信用等级AAA单位隶属0201.中央单位02.地方单位注册登记类型0101.国有企业06.外商投资企业IL高等院校02.集体企业07.有限责任公司12.研究院所0

4、3.私营企业08.股份有限公司13.社会团体04.联营企业09.港、澳、台商投资企业14.其他05.股份合作企业10.国家机关单位职工总数42192人大专以上5351人研究开发1772人单位中层以上管理人员总数1535人其中大学本科以上人员数2168人企业上年末财务情况，新企业填写申报前一月的财务情况企业注册资金103000万元需中外资（含港澳台）比0%企业总收入2300278万元企业净利润18982万元产品销售收入1391274万元企业创汇总额0万美元总资产2179166万元总负债239530万元企业特性8口口口口（请将下列符合企业情况的代码填入空格内，最多填5项）0.国家科技产业化基地内企

5、业5.科研院所整体转制企业1 .认定的高新技术企业6.国家高新区内的企业2 .高等院校办的企业7.孵化器内的企业3 .科研院所办的企业8.其他4 .海外归国留学人员办的企业单位需要说明的问题：申报课题技术领域8（请将下列符合领域情况的代码填入空格内，最多填2项）1 .电子与信息3.先进材料5.资源与环境7.绿色农业2 .生物、医药4.光机电一体化6.新能源、高效节能8.其他高新技术课题可行性方案提纲：一、趋势推断与需求分析国内外现状、水平与进展趋势(含知识产权状况与技术标准状况)；经济建设与社会进展需求；科学技术价值、特色与创新点。崇明越江通道工程江中2号通风井拟建于瑞丰沙，通风井在施工阶段作

6、为盾构检修井。由于崇明越江隧道使用大直径盾构掘进，直径达14.84m,决定了该通风井平面面积超过150(2;根据盾构线型初步设计，盾构在该风井处中心深度标高约-29.60m,而且瑞丰沙现在的标高不超过040m,在水面一下，对施工造成了一定的难度。因此，2号通风井必定是一个超深超大面积的深基础工程。综合当今地下工程的施工水平，2号井的施工方法可行的方案有三个：1.沉井方案；2.地下连续墙方案；3.气压沉箱法。而不论本工程使用上述何种方案，首先都要在瑞丰沙修筑围堰人工岛，两个目的：1.在2号井结构施工期间提供一个施工平台；2.作为2号井使用期间的防撞措施。人工岛的施工能够使用砂石堆砌筑岛，也能够先

7、打围护桩作围堰，然后向内吹填砂。根据本工程的特点可使用大直径企口钢管桩作围堰，然后向内吹填砂的方案。考虑长江水流的冲刷影响，人工岛的形状使用62mX90m的椭圆形，长边顺水。关于本工程这样大的规模、气压沉箱工法(PneUmatiCCaissonMethOd)是在其下部设置一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室，向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使在无水的环境下进行挖土排土，箱体在本身自重与上部荷载的作用下下沉到指定深度，最后在沉箱结构面底部浇筑混凝土底板的一种工法。该工法可用来施工桥梁深基础、港湾构筑物、地下水池、地下泵房、盾构工作井、污水处理设施、隧道等，在日本近年开始出现直接

8、用气压沉箱来施工的隧道。一、国外进展历史与现状气压沉箱工法最早诞生在法国，1841年该国的一个煤矿竖井建设中应用了压气方法，使其下沉到水下20io随后该方法在欧洲、北美得到了迅速推广与应用，如1869-1872年间，美国纽约修建的连接纽约与布鲁克林的布鲁克林桥(BrokIynBridge)基础，1885年在法国巴黎修建的埃菲尔(Eiffel)铁塔的基础，与1901年在美国纽约中心的曼哈顿修建的摩天大楼(sky-scraper)的基础等都是利用气压沉箱法修建的。日本在20世纪初期引入气压沉箱工法以后，在桥梁基础及地下工程实践上对该工法进行了一些技术革新，使气压沉箱工法的技术水平有了进一步的提高。

9、近年来日本开始将无人沉箱工法应用于施工实践中。所谓无人沉箱工法是通过机器人或者机械手、水力吸泥机（带监视器）而不是人工在沉箱内开挖土体，避免操作工人在高气压下的作业，且能够全自动操纵。最大深度达到90m（日本东京都中央区），最大面积达3150m2（日本首都高速道的彩虹桥）。二、我国气压沉箱工法进展历史气压沉箱工法在我国的应用最早也要紧在桥梁基础上，1894年2月竣工的天津滦河大桥是我国最早使用气压沉箱法施工的铁路桥，该桥是在我国铁路工程先驱一詹天佑亲自主持下，在外国人屡筑屡塌的背景下，分析原因重新选址，使用“气压沉箱”法建造基础,沉箱刃脚嵌入岩石，基础全部用混凝土浇筑，墩身石砌，工程浩大，历时

10、32个月建筑而成，为中国人争得了荣誉。1935年4月动工的杭州钱塘江大桥，是我国第一座自行设计的桥梁，由桥梁泰斗茅以升先生设计，主桥承包商为康益洋行（上海建工集团基础工程公司前身），桥基即是使用气压沉箱，基础深达47.8m,工程历时不到二年半，于1937年9月通车。新中国成立后，上海建工集团基础工程公司在接收了康益洋行的四套沉箱设备的基础上，自上世纪50年代至60年代先后在北京、上海、四川、安徽、江西、黑龙江等地施工了十来个气压沉箱工程，具有丰富的工程实践经验。要紧列举如下：气压沉箱工法，利用气压平衡箱外水压力，沉箱底土体在无水状态下进行开挖，沉箱在下沉过程中能处理任何障碍物，施工中能够直接鉴

11、定与较方便地处理地下障碍物，可直接观察到地基原形，不用灌注水下混凝土，质量比较可靠。但施工者需要在高压空气中编号工程名称平面尺寸（米）下沉深度（米）土质情况挖掘方式下沉起止日期1北京良乡601厂35#、36#水源沉箱工程圆形内径4.0外径5.235#6.9937#5.45细砂、中砂、砂砾、砂质粘土夹砾卵石全人工35#1957.5.81957.6.237#1957.5.171957.5.302富拉尔基重型机械厂（403厂）热处理车间沉箱工程37.8x21.3x29.526.5粘土、细砂、粗砂夹砾石全人工，砂压重助沉1957.8.281957.10.303淮南化肥厂水源工程泵房沉箱27.2x14.

12、7x19.113.14粘土、细砂、砂质粘土夹砾石水力机械+人工掏刃脚1964.9.21965.2.154南昌七里街电厂水泵房沉箱工程17. 3x14.8x18. 9813.80淤泥、粉砂、砾砂、砾石水力机械+人工掏刃脚1965.4.271965.5.285上海651隧道工程（打浦路隧道）2号沉箱17.2x16.Ix29.332软粘土水力机械+人工掏刃脚1965.1969.106原地铁04工程（衡山公园地铁车站）沉箱63.0x21.8x17.820.5软粘土水力机械出,水压重助沉1965.101967.11工作，不但效率不高，而且对身体有害。自上世纪70年代以后的近三十多年，由于其在人力操作上的

13、低效率、施工高成本与对工人人身安全及施工管理上的风险，并随着其他特种地下工程施工技术如地下连续墙、灌注桩、盾构等等工法的快速进展，气压沉箱工法逐步在我国应用越来越少继而趋止。三、经济建设与社会进展需求我国过去的气压式沉箱施工以人工为主，工人要在24个大气压下的地下作业室内进行挖掘工作，条件比较艰难，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，由于减压顺序的操纵不当容易患较严重的职业病（称之沉箱病）。国际上，特别是日本，自进入上世纪60年代,为增强这种工法在深基础领域内的竞争能力，不断结合其先进的科学技术对该工法进行革新与改良，使

14、其进入了无人化、自动化施工的时代，同时在沉箱病的防治上有了新的改进,使得气压沉箱这一古老的施工技术得到了新生。随着城市开发建设的不断深入，城市土地资源越来越稀缺，城市地下空间的开发将越来越成为未来城市进展的趋势与主流方向。同时，土木施工的条件也变得越来越严峻，比如，在城市中心建筑物密集区开挖建设大深度地下空间，往往面临施工场地狭小、周围重要设施众多的情况；同时，地下施工在开挖时往往会引起地下水位的降低，周围地基的移动与下沉，严重时可能会引起周围地基的塌陷，给邻近地区带来比较严重的影响；另外，市区地铁、地下高速道路、共同沟与竖井风井系统工程的施工往往受到各方面的限制。相比之下，气压沉箱工法在许多

15、情况下能习惯以上这些方面的需求，因而在工程中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景。与传统的工艺相比，气压沉箱工法在深基坑与地下结构工程方面具有诸多的优点：气压沉箱的侧壁能够兼作挡土结构，与地下连续墙明挖法相比，气压沉箱工法减少了临时设施用地，能够充分利用狭小的施工空间资源。由于连续的向沉箱底部的工作空间室内注入与地下水压力相等的压缩空气，因而能够避免或者者操纵周围地基的沉降与发生流砂、管涌现象。现代化的气压沉箱技术能够在地面上通过远程操纵系统，在无水的地下作业室内实现挖排土的无人机械自动化，不可能发生污水等工业垃圾，排除的土体也能够作为普通土进行处理。相比沉井施工，能够较快的处理地下障碍物，使

16、工程能顺利进行。在市区狭小的地段往往用地形状复杂，在这种情况下可使用平面形状不规则的气压沉箱进行施工。工作室内的压缩空气起到了气垫作用，能够消除急剧下沉的危险情况，保证了安全与施工质量。气压沉箱利用气压平衡箱外水压力，作业空间处于无水状态，最大的好处是不需要对箱外高水头地下水及承压水进行降水与降压处理。由于沉箱以气压平衡高水头压力差，相比通常的板式围护体系如地下连续墙、排桩等能够显著减少插入深度，并能有效起到反压作用，对操纵承压水破坏有利，具有可观的性价比。关于上海这样的沿海软土地区，地基土强度低、地下水位高，且30m深处有较大的承压地下水的粉砂层存在，临界挖深2025m,同时会遇到管涌、流砂

17、及承压水等不利情况，用通常的沉井施工法难于保证安全，如用地下连续墙则施工费用较大且高承压水问题也较难处理，而且气压沉箱法的施工面积仅是地下连续墙的二分之一。可见，气压沉箱工法的经济效益社会效益是十分明显的。四、科学技术价值、特色与创新点随着我国经济建设的进展，综合国力的上升、上海城市化进程的加快，各类大深度地下建构筑物如地铁车站、人防工程、越江隧道、桥梁基础等将大量兴建，在“科教兴市”的战略方针号召下，我们有志向在地下空间开发领域的新方法上“走通华山一条路”，开展一些前瞻性的研究，本课题的顺利完成将为上述大型地下工程建设提供坚实的理论基础与技术支撑。特别对沪崇苏通道工程的隧道中间风井与桥梁深基

18、础、沿江沿海电厂泵房工程及大规模地下空间开发等能提供更坚实的理论根据、更先进的设计方法与施工工艺。气压沉箱设计方法与相应的施工工艺将制造良好的经济效益与社会效益，实现基础工程的可持续进展，为多样化的地下工程建设提供地下工程新思路、新方法，为上海乃至全国的基础工程建设作出奉献。本项目研究无人化可操纵气压式沉箱设备进行气压式沉箱的施工，将改变过去以人工为主的施工方法，实现操纵人员在地面上的操纵室里通过闭路监视器,操纵地下作业室内的施工机器进行施工，形成地下作业室内无人作业的机械化作业，从而改善现场施工条件、减少施工人员、加快施工速度，并提高工作效率。本课题具有下列创新点与特色：在汲取日本无人化气压

19、沉箱技术的基础上，结合我国气压沉箱施工方法，研制出能够遥控操作的无人化气压沉箱操纵系统一操作人员能根据监视器与超声波传感器的深度信号遥控操作水力机械挖土，调节气压自动下沉沉箱。系统还能够根据操作人员设置自动进行工作；改变我国目前无人化气压沉箱设备依靠于进口，价格偏高无法普及的状态，推出具有自主产权的射水冲土、吸泥机出土、机械手出土与气压操纵沉箱的无人化自动化机械设备；联合国内高校、机械制造企业协同攻关，实现气压沉箱工艺设备产业化；形成一套完整的设计方法理论体系、施工工艺技术与操作规程与人员安全健康保障体系等。二、研究内容与技术关键课题研究的总体目标与创新点，要紧内容及所需要解决的技术关键（专利

20、技术二次开发专项申请课题要求着重描述如何通过创新形成新的专利技术）。1、研究内容气压沉箱施工过程中无人化施工操纵与自动化监控技术的开发。包含：1）由挖土、出土与下沉监视CCD构成的耐压防尘全维机器视觉监视系统；2）激光测量与开挖形状的三维成像系统；3）压力调整系统与自动加压、减压系统；4）水力机械挖土遥控操作与自动操纵；5）深度传感系统与压力检测系统；6）可遥控与编程操纵的水力机械挖土移动装置。等等气压沉箱设备研究：包含气压沉箱的气压加载设备、沉箱密封系统、开挖系统（机器人）及辅助设施系统的开发与研究。气压沉箱施工工艺研究：包含气压沉箱施工各部位工序的关键工艺操纵点与施工参数研究、与其他工艺如

21、沉井及地下连续墙的技术经济及习惯性比较、探讨深海区浮运沉箱与筑岛沉箱的可行性、进展预应力钢筋混凝土技术、探索地下障碍物的处理规律等。气压沉箱设计施工理论研究：包含大深度气压沉箱整体结构计算及优化计算理论与方法、局部搁置工况沉箱内力分析；大深度气压沉箱施工荷载引起的地层稳固性及周围环境影响研究；地层中高气压渗透的理论研究及数值模拟研究等。气压沉箱施工中对周围环境影响的现场测试技术：在现有测试手段与方法的基础上，引进先进的测试仪器，使用合理的测试手法与时间间隔，以取得合理的数据。气压沉箱内检修人员健康系统的研究：为熟悉决大深度气压沉箱施工时工作人员临时性高气压环境一如故障修理、定期检查与设备调试、

22、工作室内混凝土浇筑等不得不进入高气压沉箱工作室内的作业问题，结合现代医学或者其他学科技术的进展，开发出适合现代化与我国国情的工作人员职业健康安全保障体系。2、技术关键气压沉箱施工无人化操纵技术开发的关键与创新点在于：根据激光测量与开挖形状的三维成像并利用机器人操纵技术对沉箱下沉量与姿态进行精确操纵；CCD摄像机与超声波传感器融合的挖掘状态的测量；耐压防尘与自清洁的全维机器视觉监视技术。气压沉箱施工技术与工艺：开发适合不一致地质情况的气压沉箱的施工工艺与操作规程，贯彻“以人为本”理念，减小气压沉箱施工对周围环境的影响、保障作业人员的健康。气压沉箱施工过程中，对沉箱一土体一地下水一气体四者共同作用

23、的动态过程的数值模拟分析。考虑建立土、水、气与结构物共同作用的弹塑性非线形有限元模型，分析各开挖阶段主体地下结构与土体的受力与变形情况；同时考虑空气压力作用对承压地下水渗流的影响；地下水渗流场的改变对周围土体的沉降与变形的影响。气压沉箱施工时对周围土体的影响分析：结合实际施工情况，通过现场与室内实验测试得到土体的土性改变及由于气压的作用使土体处于饱与与非饱与的转换状态中性质的变化，掌握其随开挖及气压变化的规律，来指导设计与施工关键参数的调整与取用。沉箱气压的变化对土压力影响研究：由于气压排除了土中的水，使沉箱周围土体的土压力发生变化。从而影响沉箱结构的内力。这需要通过现场测试及理论分析来掌握其

24、变化规律。气压沉箱的设计理论：收集国内外有关工程的设计、施工经验与教训，进行分析、总结；拟定沉箱底土体抗隆起稳固性分析方法、设计参数与设计方案，对可能的局部搁置工况进行结构内力分析；通过模型试验，并选择有关工程进行试验，验证调整理论分析方法；通过试验及工程的各项的测试与理论分析，提出气压沉箱的设计理论与结构优化理论。气压沉箱施工测试技术：在结构体内埋设元件进行测斜、沉降、内力等测试的基础上，开发动态全自动化远程量测系统方便实时掌握施工进展以利信息化施工及反分析。试验工程先行：依托我集团公司长江沿线的电厂建设工程便利，打算将一二个泵房沉井尝试改为气压沉箱工艺，平面约30X40m左右，下沉约30m

25、左右，并通过该工程的实践与监测监控数据分析进行气压沉箱设备、施工工艺、设计方法等等方面的检验与改进,为上海市更大规模的地下工程提供具有指导意义的理论与实践根据。三、执行年限与计划进度按季度、年度列出计划进度与关键的、务必实现的节点目标。1、操纵节点本项研究执行年限为3年，将按照工程建设需要与难易程度，分阶段进行。各项研究工作的操纵节点如下：气压沉箱自动化设备：2004年8月2006年12月气压沉箱设计研究：2004年8月2006年12月气压沉箱施工技术：2004年8月2006年12月2、进度计划气压沉箱自动化设备：2004.8-2005.1：对国内外的无人化气压沉箱施工方法与施工设备进行调研，

26、并开展方案设计005.22005.6：完成施工图纸2005.7-2006.1：加工、安装与调试2006.12006.6：现场试验2006.7-2006.10：申报专利，产业化运作2006.11-2006.12：项目总结鉴定气压沉箱设计研究：2004.8-2005.1：气压沉箱设计理论方法研究2005.22005.6：建立气压沉箱理论分析模型及结合工程进行初步设计2005.72006.1：结合实际工程进行设计并完成施工图2006.12006.6：工程应用及改进2006.7-2006.10：申报专利，产业化运作2006.112006.12：项目总结鉴定气压沉箱施工技术：2004.8-2005.1：

27、调查研究及方案设计；2005.22005.6：分系统研制；2005.7-2006.1：系统组装与调试；2006.1-2006.6：工程应用与改进；2006.72006.10：总结与提高。2006.11-2006.12：项目总结鉴定四、工作条件与环境保障课题申请单位情况；已经具备的实验条件；课题组织机制设计；产学研结合加快工作进展的设想。上海建工（集团）总公司在我国地下空间的开发与利用中承建了大量的有关工程，积存了丰富的地下工程施工经验，拥有成熟的施工技术与先进的施工设备，特别下属公司上海市基础工程公司在上世纪50年代至60年代先后在北京、上海、四川、安徽、江西、黑龙江等地施工了十来个气压沉箱工

28、程，具有丰富的工程实践经验，为新技术条件下的气压沉箱施工技术的研发提供了宝贵的实践经验。上海交通大学关于自动化操纵、机械人技术的研究与应用在国内外处于较高的水平,与国内外技术交流频繁，其下属机器人研究所更具有显著的特色与优势，主持国多项国家级重大项目并取得丰硕成果，为气压沉箱自动化施工设备的开发、应用提供了保障。上海市政工程设计研究院参与了大量的地下工程的设计与建设，关于地下工程有着丰富的设计经验与设计理论基础。具有较强的理论分析与试验能力，为课题的顺利进行提供了保障。本课题项目使用产学研结合的方式，充分利用各合作单位的技术优势与特长。上海建工（集团）总公司负责： 气压沉箱自动化施工方案 现场

29、试验及工程应用完成具有自主产权一套气压沉箱自动化施工工艺上海交通大学机器人研究所负责： 制定全面的气压沉箱无人化的技术方案 原理性实验 总体操纵设计与研制； 完成具有自主产权的基于遥操作的气压沉箱操纵系统一套；上海市政工程设计研究院 气压沉箱的原理、模型及分析 结合实际工程的设计 新技术、新工作条件、新工程环境下的气压沉箱设计理论五、成果形式与考核指标具体的成果定性、定量考核指标；成果的表达形式，能否申请并获得专利。包含：1.要紧技术指标、形成的专利（申请不一致类别专利数与可望授权专利数）、标准（标准草案与形成的技术标准水平）、新技术、新产品、新装置、论文专著及其数量、指标与水平等；2.课题实

30、施中形成的实验室、研发中心、示范基地、中试线、生产线及其规模等；3.经济考核指标；4.人才培养情况。将以多种形式提交与反映课题研究成果：1、书面报告：课题研究成果总结报告一份。含综合报告及多分项成果报告一如设计理论设计方法报告、施工技术与工法报告、气压沉箱无人化自动化自主产权操纵系统及设备研究报告、气压沉箱工法产业化报告、气压沉箱工法检修人员健康系统报告等等。成果水平国际先进、国内领先。2、论文：期刊论文一在全国性及国际性期刊上发表多篇论文，其中，国内核心期刊很多于4篇、国际刊物能被SCl或者El检索的论文很多于2篇；学位论文一争取能完成以本课题为研究内容的博士论文1篇、硕士论文12篇。3、标

31、准体系：形成一整套气压沉箱自动化施工工法体系标准，全方位涵盖设计、施工、设备、监测检测等多方面内容，完成大深度气压沉箱工法技术规程编写，并申报上海与国家级标准。对上海市建设标准地基基础设计规范（DGJO871T999）中有关部分提出具体增补修编建议。4、人才培养：利用本课题研究条件培养博士1名、硕士2名，并锻炼出一批气压沉箱设计施工骨干队伍（很多于10名）。5、专利：拟申请专利23项一如气压沉箱自动化施工技术、气压加载与密封操纵设备、气压沉箱挖土机械及监控设备开发等。6、设备产业化：完成自主知识产权气压沉箱工法施工设备一气压加卸载调节与密封设备系统、可遥控挖掘机械手机器人系统、激光测量三维成像

32、超声波传感器多种技术相结合的全维机器视觉监控系统之有关设备的试制研究与产业化制造研究工作。7、工程实例：在试验工程的基础上，利用上海地下空间开发契机实地实施一二个大规模大深度气压沉箱工程，扩大其在上海地区与国内的应用领域。8、经济指标：相比沉井与地下连续墙，其经济性不低于10%,社会效益也十分显著。六、预期效果与风险分析课题成果对社会进展所起的作用；经济效益与产业化前景（估计年产值、年利润、年节汇、年创汇、年节能等）；对环境影响程度及资源综合利用情况；可能的技术风险；可能的市场风险Q经济效益：1）上海这样的沿海软土地区，地基土强度低、地下水位高，且30m深处有较大的承压地下水的粉砂层存在，临界

33、挖深2025m,同时会遇到管涌、流砂及承压水等不利情况，用通常的沉井施工法难于保证安全，如用地下连续墙则施工费用较大且高承压水问题也较难处理。气压沉箱法的施工面积仅是地下连续墙的二分之一，经济效益明显；2）通过本课题的研究，通过新技术的应用，形成一套新的气压沉箱自动化施工技术工艺与方法，从宏观上降低地下空间开发利用的成本。通过成套施工工艺的推广与运用，可为全社会节约资源，提高经济效率。社会效益：通过本课题的研究，可促进气压沉箱在有关工程中的运用，由于该工法的特点，将大大减小今后地下空间开发利用中对城市重大工程、构筑物如地铁、隧道、市政管线、建筑物的影响，同时减少施工中对城市居民生活的影响，最大

34、限度的保障城市环境，保障城市开发的可持续进展。成果应用趋向：D为国家或者上海地区的地下空间开进展提供一套新型的、先进的、全面的气压沉箱施工工艺；2）为设计单位提供系统、完善的设计理论、设计方法与计算手段，提高气压沉箱的理论与设计水平；3）使施工单位系统、全面地掌握气压沉箱的施工技术及检测手段，提高企业的核心竞争力与在新环境要求下的施工能力。七、要紧研究人员情况课题责任人与要紧成员简历（学历、工作经历、论著、近三年重要成果及获奖情况等）。要紧研究人员基本情况汇总表课题组顾问叶可明院士（上海建工）、葛修润院士、董石麟院士（交大）、范庆国总工（上海建工）、桂业琨顾问总工、杨仁杰教授级高工、王有忠教授

35、级高工、邱式中教授级高工（基础公司）、周质炎教授级高工（市政设计院）一级学科力学/化学/地球科学/材料科学/土木建筑工程/机械工程/计算机科学技术/电子、通讯与自动化操纵/二级学科粘性流体力学/有机化学/无机非金属材料/土木建筑工程机械与设备/固体力学/流体力学/计算机应用/工程结构/土木建筑结构/土木建筑工程设计/土木建筑工程施工/机械制造工艺与设备/自动操纵技术/土木工程机械与设备桂业琨顾问总工、杨仁杰教授级高工、邱式中教授级高工、王有忠教授级高工（基础公司）于上世纪50年代至60年代先后在北京、上海、四川、安徽、黑龙江等地亲自主持与参与了十来个气压沉箱工程的施工，具有丰富的工程实践经验。

36、课题组构成情况：本课题组依托上海建工集团，上海交通大学、上海市政设计研究院共同参与，要紧骨干情况见有关表格。这些科研骨干从事的专业分布广泛，从结构工程、岩土工程到材料学及加工、机械制造及自动化、计算机操纵理论及操纵工程等大学科。随着研究工作的深入与需要，本课题组还将汲取其它有关学科的科技人员参加。这些科研骨干具有扎实的理论基础，其中7人拥有博士学位，同时在所在单位担任了较高的科技工作领导岗位，为开展本项研究制造了良好条件。要紧成员简历蔡忠明：1982年毕业于同济大学，教授级高工，上海建工集团上海基础工程公司总工程师，兼任中国建筑学会施工技术委员会委员、上海市土木学会理事、上海市土木学会桥梁分会

37、副主任、上海市土木学会力学与岩土工程专业委员会副主任、上海建委科技委桥梁施工学科带头人，享受国务院特殊津贴。参加工作后，长期在施工第一线从事施工技术研究与管理，参加并负责的工程有：宝钢引水工程沉井工程、上游引水工程1、6、8号井工程、中山北路交通路主桥工程、浙江富阳大桥工程、杨浦大桥主桥工程、徐浦大桥主桥工程、江阴大桥主桥工程、卢浦大桥主桥工程、上海大剧院钢屋顶整体提升工程等。要紧获奖情况：1.杨浦大桥主桥施工技术上海市科技进步二等奖第二完成人2.杨浦大桥成套工艺及设备研究上海市科技进步一等奖第六完成人3.上海大剧院钢屋顶整体提升上海市科技进步三等奖第二完成人4.主跨超千米特大型悬索桥施工技术

38、上海市科技进步二等奖第一完成人5.卢浦大桥主桥施工技术上海市科技进步一等奖第一完成人要紧著作、论文1.富阳大桥施工技术建筑施工2.杨浦大桥主桥施工技术上海建设科技3.斜拉索施工技术探讨施工技术4.上海大剧院钢屋顶整体提升施工技术5.卢浦大桥主桥上部结构施工关键技术04年全国机施协会年会论文集曹其新教授：1991年获得日本文部省奖学金资助前往日本留学，1994年获得日本宫崎大学硕士学位，1997年获得日本鹿儿岛大学大学院博士学位。1997年回到上海交通大学进博士后流淌站，1998年被聘为日本学术振兴会特别研究员，2000年3月回国，现在任上海交通大学机器人研究所常务副所长。上海市“十五”期间科技

39、进展重点领域技术预见专家。回国后要紧从事多机器人协调与操纵、机器视觉与模式识别与分布式智能操纵等方面的研究,主持了全自主中型足球机器人系统；Web-enabled远程监控技术与智能保护；海底管线检漏与维修技术与智能瓜果精选、分级设备的研制等。有关论文清单1 .轮式移动机器人WMR的运动分析，机器人，Vol.23,No.7p598-600(2001)2 .神经网络在机器人路径规划中的应用研究，机器人，VoL23,No.7p605-608(2001)3 .移动机器人多目标彩色视觉跟踪系统，机器人，Vol.25,No.1pll-15(2003)4 .神经网络在机器人运动操纵中的应用研究，机械科学与技

40、术，Vol.22,No.2p226-228(2003)5 .蓝牙无线通讯技术在AGV中的应用，机械与电子，No.2pl8-22(2003)6 .具有输入饱与特性的中型足球机器人运动操纵研究，计算机工程与应用，No.18P105-107(2003)7 .中型自主式足球机器人平台设计回顾，机器人，Vol.25,No.4p378-380(2003)8 .机器人奇异形位分析及协调操纵方法，上海交通大学学报，Vol.36,No.8pll38-1141(2002)9 .基于蓝牙模块的导诊服务机器人无线通讯系统设计，中国康复医学杂志，Vol.18,No.11p687-690(2003)10 .基于视觉伺服的

41、倒立摆实验平台的研究，机械设计与研究，Vol.19,No.4p62-65(2003)11 .SensorBasedNonholonomicMotionPlanningUsingGeneralizedVoronoiDiagram,ProgressofArtificialIntelligenceinChina2003,p875-879(2003)12 .RobustMobileRobotOn-the-FlyLocalizationusingGeometricalFeatureMatchingMethod,2004WorldCongressonIntelligentControlandAutomat

42、ion(Accept)13 .AFeatureExtractionandCorrespondenceAlgorithmforLaserRangeFinderwithSensorUncertainty,JournalofHarbinInstituteofTechnology(Accept)14 .ANovelObjectTrackingandGlobalLocalizationMethodUsingtheCylindricalProjectionofOmnidirectionalImage,JournalofHarbinInstituteofTechnology(Accept)15 .AHybr

43、id0ne-by-0neLearningwithIncrementalLearningAlgorithminCMAC,2004WorldCongressonIntelligentControlandAutomation(Accept)袁分:1970年出生，1996年3月毕业于同济大学地下建筑与工程系，获工学硕士。现在同济大学地下建筑与工程系在职攻读博士学位。1996年以来一直在上海市基础工程公司从事特种基础设计、课题研究与施工技术工作，2002年底评为高级工程师，现任基础公司特种基础工程设计所副所长。主持设计了珠海电厂循环水泵房基坑围护工程、恒隆广场地下连续墙深化设计、上海美丽园大酒店自动化立

44、体停车库基础设计、上海洋泾花园树根桩基础托换加固设计、闵行发电厂二号碎煤机室基础加固纠偏工程设计、国家大剧院地墙钢筋混凝土预制接头设计、长发大厦基坑围护工程、德隆大厦基坑围护工程、吴越岭秀房产开发项目真空预压地基处理设计等二十多项工程设计。主持与参与了软土地区大型深基坑工程SMW工法的试验研究、块石填海地区深基坑工程设计与施工技术研究、反分析与信息化施工在地铁车站工程中的实际应用研究等多项课题研究工作。并担任了上海银行大厦桩基础与地下连续墙工程、铁路上海南站改扩建工程、轨道交通六号线主题公园站等多项大型工程的项目主任工程师。具有较好的理论设计、科研工作及施工项目技术主持工作能力。要紧论文：1、

45、块石填海地区深基坑围护工程的设计与施工技术，建筑施工2001年2月第23卷第2期2、用弹性地基梁法计算围护结构的理论与实践软土地基变形操纵设计理论与工程实践（论文集），1996年8月沈水龙：男，1964年4月24日出生于江苏省海门市，土木工程（地下建筑与隧道工程，结构,岩土）专业，中共党员。1986年7月同济大学地下建筑与工程系获学士学位，1989年3月同济大学研究生院获结构工程工学硕士，1998年9月日本国立佐贺大学理工学研究生院获得工学博士（Ph.D.）。19891995于上海市城市建设设计院担任工程师，1998-2001为日本亲与国际技术咨询工程有限公司地盘工学研究所主任研窕员，1998

46、2001担任日本国立佐贺大学讲师，2001-2003为日本国立璟境研究所，Jg境地篮研究室高级客员研究员（SeniorResearcher）,现任上海交通大学船舶海洋与建工学院土木工程系岩土工程领域副教授。获奖情况：1995：日本政府文部省奖学金（日本政府）1995：上海市建设科技精英提名奖（上海市人民政府）1994：上海市科技进步二等奖（上海市人民政府）1993：上海市突出奉献的中青年专家津贴1993：上海市市政局科技进步一等奖（上海市人民政府市政工程管理局）1986：上海市优秀毕业生，同济大学优秀毕业生1985：同济大学优秀学生软件：共制作过如下几个WindoWS应用软件1. C0LBANA：深层混合处理地基的内部/外部稳固性分析，VB；2. CASAN：道路桥头接坡段的地基处理设计分析，VBVDFortran；（已得到国家计算机软件著作权登记；证书号：018572）3. SMIANA：浅层地基加固设计计算分析软件，VB；4. DataCat：研究用通用软件，VBo（已得到国家计算机软件著作权登记;证书号：018691）5. CONSLD：固结，三轴试验自动计测数据的计算分析软件，VB研究领域：地下结构与软土地基相互作用分析；