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 大直径盾构海底隧道是隧道及地下工程的明珠，以风险大、技术难、成本高著称。在这一方面，目前我国处于世界先进行列，代表性工程有广深港高铁狮子洋隧道、广州台山核电站取水隧洞等工程。
    广深港高铁狮子洋隧道是我国首条水下铁路盾构隧道，也是世界上通行速度快的水下铁路隧道。隧道全长10.8公里，设计时速350公里。施工过程中，中铁隧道股份公司使用直径11.18米的大直径泥水平衡盾构机进行施工，并在国内首次采用相向掘进、地中对接、洞内解体工法，实现了盾构机水下对接、水下解体的隧道施工先例。
    在中国海底隧道建设史中，中铁隧道股份公司承担了国内首条海底大直径盾构隧洞mdash;mdash;广东台山核电站1号、2号机组海域工程取水隧洞施工任务。该工程使用一台开挖直径9.03米的泥水平衡盾构机进行施工，破解了海底特硬地层及孤石群这一盾构施工难题，掌握了长距离海底盾构掘进、带压进舱换刀等泥水盾构施工关键技术，并创造了单日掘进40.5米、月掘进844.5米的大断面泥水盾构施工全国纪录。工程提前128天贯通，顺利通过核电站国际标杆建设7级验收。
    此外，中铁隧道股份公司还承担了杭州地铁1号线三期工程钱塘江隧道、衡阳合江套湘江隧道、杭州沿江大道运河隧道、杭州庆春路过钱塘江隧道、长沙南湖路湘江隧道、长株潭城际铁路湘江隧道以及珠江三角洲水资源配置工程土建B3标、杭州香积寺路西延工程、广州市轨道交通4号线南延段5标、杭州环城北路地下通道等大直径盾构隧道工程施工任务。