軌道交通建設(shè)工程所處周邊環(huán)境復(fù)雜，施工難度大，安全風(fēng)險高。為降低工程建設(shè)風(fēng)險，近年來，北京市軌道交通區(qū)間工程多采用盾構(gòu)法施工。由于隧道穿越地層多為中粗砂、粉細(xì)砂及砂礫石等介質(zhì)不均勻地層，局部地段還有直徑超過1米的孤石，采取人工暗挖施工安全風(fēng)險大，采用土壓平衡盾構(gòu)在這種介質(zhì)不均勻地層中刀盤磨損嚴(yán)重，不利于盾構(gòu)掘進(jìn)，常因漂石，砂礫石等不均勻地層受阻停工。

為克服人工暗挖施工人力資源緊缺，施工安全風(fēng)險及土壓平衡盾構(gòu)在中粗砂層，粉細(xì)砂夾層及砂礫石等介質(zhì)不均勻地層刀盤磨損嚴(yán)重等問題，破解不均勻地層盾構(gòu)掘進(jìn)施工難題，北京市在軌道交通6號線二期15標(biāo)郝家府站至東部新城站區(qū)間開展敞開式盾構(gòu)掘進(jìn)科學(xué)研究。

2011年北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司啟動敞開式盾構(gòu)的科研立項，2012年列入北京市重大科研項目。在中鐵五局集團(tuán)有限公司，北京三一重機(jī)有限公司等單位的共同努力下，2013年7月全國首臺敞開式盾構(gòu)機(jī)組裝完成，2013年9月1日將正式始發(fā)掘進(jìn)。