为破解城市地下超窄空间施工的国际性难题，浙江省宁波市轨道交通集团有限公司（以下简称“宁波轨道”），构建产学研用一体化平台，创新体制机制协力攻关，取得了重大成果与突破。
2014年间，当宁波轨道交通规划实施4号线建设时，遇到了拦路虎，这条专线总长35.95公里，其中有2公里的线路，位于翠柏里老街区的正下方，地下可用空间净宽不足14米。需在如此狭窄的地下空间作业世所罕见，也是国际性难题，但规划要求却无法避让改道。
地铁施工离不开盾构，为攻克这一难题，宁波轨道决定自主研发国际上正在兴起的、先进的“类矩盾构”技术。宁波轨道决策层认识到，对“类矩盾构”这样世界级高端装备，仅靠宁波轨道是不行的。为此，宁波轨道决定联手众多一流高校学府、研究机构、制造商巨头，集聚一大批专业高手、顶尖工程师资深学者，搭建产学研用一体化大平台，整合优质资源，形成叠加优势，开展协同攻关。
图为施工人员在为“类矩盾构”隧道安装衬砌立柱
“尽管这是项高难度高技术课题，但我们有信心有能力挑战这一难题。”黄毅说，参与本课题协同攻关的有上海隧道设计院、上海隧道工程有限公司、上海交通大学、同济大学等专业机构、高等学府，他们都是中国这一领域的佼佼者，大家充分发挥攻关平台的协作优势，各骋所长形成互补合力。
“受宁波轨道委托，我们通过盾构隧道原型试验加载设备，真实地还原了在地下2米至30米不同深度下，盾构施工过程与隧道承载性能的不同数据,为最终决策提供了科学依据。”同济大学教授柳献说，由于此类试验投入的人力、物力、财力耗费巨大，不少国际知名的地下工程，一般只做一次性实验。“而这些年来，我们与宁波轨道密切合作，为‘类矩盾构’先后开展了7次原型结构实验室试验和现场实证试验，可谓创造了又一项新的世界纪录。”
“但对这个史无前例的超大断面‘类矩盾构’项目，我们也缺乏经验。”上海隧道工程有限公司总工程师朱雁飞说，“开始想邀请国外专家共同参与，他们了解情况后，连连摆手说吃不消，没办法我们只能自己动手干，困难再多也要千方百计啃下这块硬骨头。”
按设计要求，这台“类矩盾构”的拼接管片，最大重量达9吨，传统机械臂无法承受这个重量,“全世界都没有遇到过”，上海隧道的工程师们，创新性采用串连环臂式拼装技术，巧解了这个难题。
“类矩盾构”也是一个资源共享的利益共同体，宁波轨道与设备研发制造商各占50%的知识产权，在国内诸多城市的技术推广中，获得了较为理想的专利分成。黄毅说，在共享机制激励下，参与各方心往一处想、劲往一处使，形成可持续发展的良性循环。
“类矩盾构”由宁波轨道、即工程发包方为协调人牵头人。黄毅说，产学研用平台，关键在于“用”字，依托工程项目，将先进技术研发与施工实战相结合，可以直接消化相当部分的科研费用。“面对工程一线的实际问题，倒逼我们通过科研手段不断破难解难，使新技术研发更接地气、更具针对性和可操作性，还有利于兼顾参与各方的利益平衡，可谓多赢共赢。”
随着类矩形盾构技术的成功实践与经验积累，此后宁波轨道将其研发升级的最新成果，全面应用于各重点线路的创新项目，在国内外业界产生了广泛影响，众多移植推广的先进技术、工法，亦广受欢迎好评。
利用“类矩盾构”双轨互通的有利条件，宁波轨道建设分公司党委书记黄贵彬说，我们还研发推出了“通道横向联络工法”。为应对意外，确保安全，两个隧道之间需要打通联络，以往单洞单轨施工，两通道间打通较为困难，常规需要100天左右，现有了新工法，最多只需28天，甚至不到一星期即可完成互通，省工省时省成本。
“成功的背后有其内在逻辑。”宁波轨道交通党委委员、总工程师姚燕明说，“‘类矩盾构’这样凝聚集体智慧的高科技结晶，充分体现了我们创建的、以工程为抓手引领的产学研用一体化大平台，全局一盘棋、联手大协作体系的创新性、先进性。没有这些，我们走不到今天。”
图为技术人员在地面监控室实时监控“类矩盾构”在地下施工的情况
知名隧道专家、原国际隧道协会副主席白云说，宁波轨道的经验做法，值得全国各地同行学习借鉴。“类矩盾构”虽然只是一个先进装备与科研项目，但其代表的意义，或将超越所处的专业领域，给人们带来更多的启迪思考。
近日，关于“类矩盾构”的科技成果评价会在浙江宁波举行。评价会上中国矿业大学(北京)教授、中国科学院院士何满潮，东南大学首席教授、中国工程院院士刘加平，南昌大学教授、中国工程院院士周创兵等与会专家、学者一致认为，“类矩盾构”作为我国首创性、原创性、国际领先的高端装备与施工工法，拥有众多不可替代的优势与广阔应用前景。
首先，“类矩盾构”属自主创新型工程装备，与国外同类设备相比，拥有质量、功能、价格等全方位优势，仅以钢筋混凝土管片替代国外钢管片，材料成本即可节省60%以上。其次,随着城市地铁网线的不断完善,可利用地下空间越来越少，地面拆迁成本居高不下，两者矛盾日益凸现。而“类矩盾构”独有的“一洞双轨”技术工艺，能够在狭窄的地下空间顺利施工，通过大弯度变轨，可以巧妙穿越包括众多地下市政管线在内的复杂地段，为在老旧城区、城市核心地带的地铁建设，探寻了有效路径。
出席评价会的中外院士、业界权威还特别指出，“类矩盾构”在已有隧道结构设计理论与成套施工技术的基础上，后续应积极开拓国内外市场，强化推广应用的广度和力度。
“新加坡地质条件与中国宁波相差不多，地面建筑拥挤，有许多也是软土地基。”新加坡国立大学教授、新加坡工程院院士梁春辉表示，新加坡关于地铁建设对地面建筑物的保护，一直控制很严格，遇到狭窄地下空间，一般采用大圆洞盾构机施工,但地下空间利用率低，并且也容易影响到地面建筑稳定。中国宁波的“类矩盾构”给我们提供了新方案，值得学习借鉴。
参加本次评价会的德国波鸿鲁尔大学副校长、德国科学与工程院院士Gunther Meschke说，世界上第一个矩形盾构机，是欧洲人发明的，中国人却将这项古老的技术，赋予了新的生命，今天我们应对中国同行表示敬意。