该成果针对砂卵石地层具有的散粒性、强透水性、高磨耗性等显著特征，发明了泥水平衡和土压平衡盾构的掘进模拟系统、管片结构承压止水检验技术、刀盘刀具耐磨保护及刀具快速更换技术等关键模拟设备和技术，有效地解决了砂卵石地层中盾构隧道施工的安全控制和高效掘进这一重大技术难题。成果在城市地铁，高速铁路、城际铁路、市政、电力和输水等盾构隧道工程建设中获得广泛应用，取得重大经济效益与社会效益。