我国盾构隧道领域的核心技术一直被国外垄断，国内盾构机的制造业缺乏理论计算公式作为指导。在盾构隧道抗震方法中存在对软弱地层进行地基加固时，盾构隧道的地震响应难以完全消除的问题，而如何在夹杂高强度孤石和硬岩凸起软土探索盾构刀具的适应性，一直是行业的技术难题。 基于此，本项目参评人通过潜心研发和创新改进，开发出一套完备的极端复杂地质盾构隧道安全建造技术和装备，并申报了系列专利： 1、发明创新点 （1）针对大震工况下盾构隧道受力薄弱环节难确定，管片张开量普遍超标难题，参评项目利用专利“一种水下盾构隧道结构抗震方法与装置（专利号：ZL201510466591.6）”，降低隧道管片普通接头60%左右的张开量，有效提高了隧道的地震安全储备。与目前地层加固的抗震思路完全不同，本专利技术的盾构隧道纵向结构绝大部分采用钢筋混凝土管片拼装，仅在特殊的位置分别布置一套预制的钢管片，利用附加在钢管片上的抗震装置，实现抗震的目标。而钢管片大变形止水带设置在钢管片端面，侧面设置普通钢筋混凝土管片止水带，减少了大型拼装设备的投入。 （2）针对复杂地质环境下外部土体提供给盾构机的摩擦力不足、土层扰动失稳塌陷或水底覆土被装备压力击穿，严重影响工程建设安全问题，参评项目利用专利“适用于不同地层和埋深的盾构机掘进是否安全的计算方法（专利号：ZL202010353324.9）”实现不同地质条件满足掘进机超浅覆土整体稳定的精确分析，为盾构机制造提供基础参数，也可为盾构机隧道掘进中提供理论计算方法，对工程安全施工有着重要的意义。 （3）针对极端软硬不均地质环境，常规将岩土复合地层简化为层状土层近似处理的方法，难以有效指导设备开挖，导致线路偏离、设备损坏等重大工程事故的问题，参评项目利用专利“一种盾构刀具对软土中孤石和硬岩凸起可掘性判别装置及方法（专利号：ZL202210227930.5）”准确判别软土中孤石和硬岩凸起是否具有可掘性，为刀具布置和强度设计提供参考，可指导隧道直接掘进孤石和硬岩凸，避免其他辅助措施给工程建设带来的造价和工期的增加。 2、对比同类技术有以下特点 本参评项目提出使用效能减震节点，提高盾构隧道抗震性能；提供盾构机最大抗扭转力矩的计算方法，用于评价盾构机在不同地层和埋深情况下掘进的安全性，指导隧道在不同复杂地层和埋深的掘进控制；使用盾构刀具对软土中孤石和硬岩凸起可掘性判别装置及方法的技术，对极端软硬不均地层是否具有可掘性实现预判，并指导刀具设计和掘进参数的调整。经鉴定，成果达到国际领先水平。