长大山岭隧道目前普遍采用敞开式硬岩掘进机（TBM）施工，但由于传统的敞开式TBM支护理论采用新奥法原理，无法对出露护盾围岩进行及时支护，尤其是在穿越软岩大变形、高地应力、断层破碎带等不良地质段时，其“掘不快”“支不好”等问题尤为突出。特别是存在支护不及时、时间长、工作量大、施工安全风险高的施工难题，一直困扰着国内外山岭隧道施工技术发展，甚至导致次生灾害的发生。随着国家西部交通网及基础建设的快速发展，像川藏铁路隧道、引水隧洞、山岭公路隧道工程数量越来越多，且均向着“长、大、变、杂”等方向发展，常规敞开式TBM地质适应性差，已无法满足目前复杂多变地质隧道建设的需要，而配套采用钻爆法施工，其施工效率低、安全风险高。因此，亟需一种能够适应复杂地质的隧道开挖装备，满足目前长大山岭隧道高效率、安全可靠、高地质适应性的要求。压注工法双模式TBM正是解决以上施工难题的掘进装备，是满足未来长大、多变、复杂地质施工的重大装备，掌握具有自主知识产权的核心技术，形成成套施工工法，是国家发展装备制造业的目标之一；符合国家工信部发布的《高端装备制造业十四五发展规划》及科技部发布的《交通领域科技创新中长期发展规划纲要（2021-2035年）》要求。

　　本项目针对山岭隧道复杂多变地质快速、安全施工的要求，从支护理论、混凝土材料、成套装备、施工工法四个方面开展了系统性研究，通过联合技术攻关研制了压注式工法单护盾—敞开式双模式TBM，在装备的支护工法、核心技术国产化、双模式转化、刀具破岩效率等方面取得了重大突破，打破了复杂地质山岭隧道施工难题，大大提升了TBM的地质适应性，并积极引领、推动行业技术产业升级。主要创新点有：

　　1.首创了复杂围岩“让-抗-支”压注支护工法，建立了掘进与围岩支护相适应的新型TBM掘进施工工法与装备，兼有单护盾-敞开式双模掘进方式、钢拱架锚喷-压注混凝土-钢管片支护方式；

　　2.开发了适用于压注工法的高工作性纤维混凝土材料，形成了混凝土配制、输送、压注、脱模等系统性技术；

　　3.研发了与压注工法协同的双模式TBM装备，提高了复杂地质条件下TBM装备的适应性。

　　本项目获得授权发明专利17件，实用新型专利13件，软件著作权2项，发表论文12篇，论著1篇。已发布国家标准2项，省级工法3项。产品通过国家工程机械质量检验检测中心型式检测，符合相关标准要求；经中国机械工业联合会组织的专家鉴定会认定，该技术总体达到国际先进水平，其中压注混凝土支护工法技术、双模式TBM装备技术达到国际领先水平。

　　项目成果整体应用于新疆乌尉公路天山胜利隧道工程建设。自2020年8月成功应用，至2024年12月30日顺利贯通，累计掘进21532m，掘进效率快、支护施工安全性高，突破性解决了高地应力、岩爆、软岩大变形等不良地质“支不好、掘不快”的技术难题。本项目近三年实现产值15.65亿元，新增税收1.38亿元，新增利润6852.98万元。已推广新疆G219公路、马东铁路等隧道，未来将推广至山岭隧道铁路项目、公路项目以及引水隧洞工程，经济社会效益显著。

　　完成单位：中交天和机械设备制造有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司、中交武汉港湾工程设计研究院有限公司、大连理工大学、中交二公局东萌工程有限公司
　　完成人：靳党鹏、吴海祥、康健、张阳、毛锦波、王贺起、宋明、高玉军、毕鹤鸣、金鑫、霍军周、万坤、黄登侠、杨广健、康庆阳
　　获奖等级：二等奖