針對超大異形全斷面開挖、異形多曲率管片拼裝等難題進行了深入研究,，在超大異形全斷面開挖技術,、緊湊型刀盤驅動設計與多驅動聯合控制技術、異形斷面多曲率管片拼裝機可靠性技術等十大方面實現突破,，研發(fā)出新型多刀盤多驅動聯合開挖技術,、雙螺旋耦動互饋與頂推載荷順應性的土壓自適應平衡技術，構建了管片拼裝位姿的多體動力學模型,，首創(chuàng)了7自由度管片拼裝機構,，成功研制出世界首創(chuàng)超大（10m級）異形全斷面隧道掘進機，填補了國內開挖異形斷面規(guī)格大于70m2的空白,。
獲2018年度國家科學技術進步二等獎,；獲發(fā)明專利6項、實用新型專利6項,、軟件著作權2項,。該成果成功應用于鄭州中州大道、新加坡湯申線,、蒙華鐵路白城隧道等十余工程,，并在既有民居、商場等建筑群體地下聯通作業(yè)項目中得到推廣,，為城市主干道下穿隧道,、地鐵站過街隧道、地下停車場,、綜合管廊,、城市地鐵雙線隧道等市政、交通建設起到引領示范作用,。
