2001年，国家科技部将盾构国产化列入国家“863”计划，在国家科技部的引导下，中铁隧道集团有限公司成立了盾构研发中心，在盾构开发上取得了巨大的成绩，研制出了世界上最大的盾构模拟试验平台； 2006年，在国家科技部的资助下，中铁隧道集团有限公司建成了我国第一个“隧道掘进机实验室”，2009年被河南省科技厅授予“河南省盾构及掘进技术重点实验室”；2010年1月被国家科技部批准建设盾构及掘进技术国家重点实验室，是第二批企业国家重点实验室之一，是盾构及掘进技术领域唯一的国家公共研究平台，总建筑面积1.3万m²，总投资1.2亿元，开办资金7490.27万元。

盾构及掘进技术国家重点实验室（以下简称“实验室”）拥有“河南省盾构及掘进技术国际联合实验室”、“河南省地下工程技术与装备创新团队”、“水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心”、“机械装备先进制造河南省协同创新中心”。入选2011年河南省 “十一五”优秀科技创新平台、2012年河南省“优秀科技创新团队”、2013年科技部重点领域创新团队“盾构与掘进技术创新团队”。

实验室以重点工程为实践，联合国内外相关企业、院校和研究机构，通过应用基础与工程实践验证，形成具有自主产权的盾构制造和生产成套技术产业，同时为国家盾构产业提供强有力的技术支撑和服务。在此基础上，打造技术创新、人才培养、学术交流基地，实现我国重大装备业的重大突破。

实验室的主要研究方向包括刀盘刀具、盾构施工控制技术、系统集成与控制技术。刀盘刀具技术：针对不同的地质状况和工程环境条件，对刀盘结构型式和刀具的结构及布臵，进行“量体裁衣”的设计，建立刀盘刀具自动建模系统，研制相应实验平台和数字动态仿真系统；建立刀盘、刀具设计理论；建立刀具检测试验中心；制定刀盘、刀具设计与制造的行业标准。盾构施工控制技术：研究盾构掘进模拟试验平台，建立盾构施工信息化管理系统，为盾构工程提供技术咨询、技术指导和技术服务。系统集成与控制技术：开展地质适应性的整机集成与控制技术研究；关键零部件国产化研究；盾构TBM施工远程诊断专家系统；盾构电液控制可靠性技术研究；编制标准为盾构设计、应用提供技术咨询、指导和技术服务。

实验室秉承“开放、流动、联合、竞争”的运行方针，践行“求真无畏、进取不止”的学术精神。现有固定人员59人。实验室建立了行业高水平的专家队伍，为项目实施提供了有效的专家保证。实验室学术委员会由13位专家组成，其中主任委员钱七虎（院士），副主任委员由王梦恕和杨秀敏院士，成员包括3名院士和7名教授及教授级高工组成。

自建设以来，承担国家973计划课题3项，国家国际合作专项1项，国家863项目3项。截至2017年底，先后取得地市级以上科技成果奖励49项（其中国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖16项），出版专著10部、发表论文499余篇（其中SCI/EI收录论文36篇）；获得授权发明专利59项、软件著作权18项；编制国家、行业、企业标准累计30余项。目前，实验室已成为国家盾构及掘进技术领域的科研创新基地、学术交流基地、人才培养基地和教育培训基地。