盾构施工法由法国工程师布伦诺尔父子发明。它用一个活动的罩架支撑在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空几尺，就用千斤顶把罩架向前推，顶住新的工作面，盾构后面露出的一段隧道用砖砌面支撑，人们得以像鼹鼠一样在地面下不断掘进。1918年，世界上第一台盾构机在英国诞生，盾构施工实现了自动化。

　　长期以来，我国的地铁掘进工程，盾构设备绝大多数依靠进口。在上海、北京、广州、南京、天津等地的地铁隧道建设中，90％以上的盾构都是从德国和日本公司购买的。“进口产品好是好，但价格、交货期等等都由他们说了算，核心技术更是不会对我们透露半点。”上海隧道机械厂厂长张闵庆说，今后10年，我国地铁盾构市场份额可达10亿美元，这么大一个市场全控制在外国人手里，让人心里很不是滋味。

　　为提高我国隧道掘进机技术水平，尽早形成产业、占领市场，科技部“十五”863计划机器人主题把研制开发用于城市地铁隧道的直径6.3米土压盾构机列为重点课题。上海隧道工程股份有限公司、广州重型机械厂、中铁隧道集团公司集成各自在设计、制造、施工方面的优势，联合浙江大学、同济大学、煤炭科学研究院等单位成立了产、学、研结合的课题组。

　　经过两年不懈努力和技术攻关，历经引进与合作、消化与吸收、独立研发等几个阶段，我国第一台具有多项专利权的地铁盾构掘进机“先行号”在上海隧道工程股份有限公司问世，并应用于上海地铁二号线西延伸隧道工程，每分钟推进速度达60毫米，创造了日掘进16米、月掘进400米的良好成绩，各项施工性能和主要技术指标均达到引进土压盾构的先进水平。中铁隧道集团公司牵头负责完成的盾构掘进机刀盘、刀具及液压驱动系统运用于同一隧道工程，平均掘进324米，单月最高掘进470.6米，达到了国际先进水平，实现了盾构机刀盘和液压驱动系统的国产化研制。

　　2005年11月11日，上海隧道工程股份有限公司与浙江宏润建设集团股份公司签订了两台“先行号”的购销合同，国产盾构正式进入销售市场，价格仅为进口盾构的2/3。“先行号”以国际领先的技术含量和较高的性价比吸引了市场关注，不仅国内多个大城市的地铁施工单位表达了购买意向，连新加坡地铁工程也对它青睐有加。上海隧道工程股份有限公司技术中心主任付德明认为，国产土压盾构的关键技术指标已经达到国际先进水平，为我国掘进机制造业打下了坚实的基础，提升了企业与国家的核心技术竞争力。