在天山山脉开凿两个长达22.13公里的洞，如果用传统的钻爆法，得花72个月左右。“经过反复研究论证，我们创新选择‘主洞+中导洞’的开挖方案。”中国交建新疆乌尉项目总工程师苗宝栋说，在左右两个主洞之间增加一个中导洞，中交集团自主研制、为隧道量身打造的TBM（硬岩掘进机）（简称TBM）担当“开路先锋”，为左右洞开出更多作业面，相当于把主洞“切割”成多段同时作业，实现“长隧短打”。中导洞隧道建设时能大大提高掘进效率，通车后，又作为应急救援通道保障着超长隧道的行车安全。

　　在操作员的控制下，巨大的转盘带动数十把刀头一点点向前突进，岩石被挤压成碎渣，“天山号”和“胜利号”两台硬岩掘进机从天山山脉南北两侧同时向中间掘进，最多时每天以20-30米的速度前进，是人工挖掘速度的5倍以上，工期被缩短至52个月。

　　建设过程中，承建方中国交通建设集团有限公司项目成员攻坚克难，确保TBM成功穿越多个不良地质段，先后攻克3.3km长距离反坡排水等多项“卡脖子”难题，创造了单日最大进尺33.16m和单月最高进尺500.2m的施工纪录。

　　天山胜利隧道建设中，取得国家发明专利14项，实用新型专利38项，省部级工法14项，并编写公路学会《公路隧道竖井施工技术规程》。