轨道交通建设工程所处周边环境复杂，施工难度大，安全风险高。为降低工程建设风险，近年来，北京市轨道交通区间工程多采用盾构法施工。由于隧道穿越地层多为中粗砂、粉细砂及砂砾石等介质不均匀地层，局部地段还有直径超过1米的孤石，采取人工暗挖施工安全风险大，采用土压平衡盾构在这种介质不均匀地层中刀盘磨损严重，不利于盾构掘进，常因漂石，砂砾石等不均匀地层受阻停工。
为克服人工暗挖施工人力资源紧缺，施工安全风险及土压平衡盾构在中粗砂层，粉细砂夹层及砂砾石等介质不均匀地层刀盘磨损严重等问题，破解不均匀地层盾构掘进施工难题，北京市在轨道交通6号线二期15标郝家府站至东部新城站区间开展敞开式盾构掘进科学研究。
2011年北京（楼盘）市轨道交通建设管理有限公司启动敞开式盾构的科研立项，2012年列入北京市重大科研项目。在中铁五局集团有限公司，北京三一重机有限公司等单位的共同努力下，2013年7月全国首台敞开式盾构机组装完成，2013年9月1日将正式始发掘进。
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