2023盾構(gòu)機行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及市場供需格局分析

• 黃文玉 2023年10月9日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 中國工程機械工業(yè)協(xié)會 878 54
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盾構(gòu)機根據(jù)工作原理一般分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機械式盾構(gòu)(局部氣壓、全局氣壓)，機械式盾構(gòu)(開胸式切削盾構(gòu)，氣壓式盾構(gòu)，泥水加壓盾構(gòu)，土壓平衡盾構(gòu)，混合型盾構(gòu)，異型盾構(gòu))。

2023年10月8日上午，由鐵建重工和中鐵十四局共同打造的超大直徑城際鐵路隧道盾構(gòu)機“京通號”在鐵建重工下線。“京通號”整機長約138米，最大開挖直徑達13.3米，將成為在京施工的最大直徑盾構(gòu)機。“京通號”將應(yīng)用于京唐運潮減河隧道工程建設(shè)，該隧道是京唐城際鐵路與北京城市副中心樞紐相連接的首條高鐵大直徑盾構(gòu)隧道。

盾構(gòu)機是一種使用盾構(gòu)法的隧道掘進機。盾構(gòu)的施工法是掘進機在掘進的同時構(gòu)建(鋪設(shè))隧道之“盾”(指支撐性管片)，它區(qū)別于 敞開式施工法。國際上，廣義盾構(gòu)機也可以用于巖石地層，只是區(qū)別于 敞開式(非盾構(gòu)法) 隧道掘進機。而在我國，習慣上將用于軟土地層的隧道掘進機稱為(狹義)盾構(gòu)機，將用于巖石地層的稱為(狹義)TBM。盾構(gòu)機根據(jù)工作原理一般分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機械式盾構(gòu)(局部氣壓、全局氣壓)，機械式盾構(gòu)(開胸式切削盾構(gòu)，氣壓式盾構(gòu)，泥水加壓盾構(gòu)，土壓平衡盾構(gòu)，混合型盾構(gòu)，異型盾構(gòu))。

(全斷面)隧道掘進機里一部分采用盾構(gòu)法，一部分采用敞開式施工法，例如，由中國鐵建重工自主研制的全斷面雙護盾巖石隧道掘進機(TBM) 自帶雙護盾，不需要構(gòu)建(鋪設(shè))隧道之“盾”即不需要鋪設(shè)管片，而是集開挖、支護、出渣于一體，可以實現(xiàn)隧道的一次成型。采用盾構(gòu)法施工的掘進量占京城地鐵施工總量的45%，共有17臺盾構(gòu)機為地鐵建設(shè)效力。雖然盾構(gòu)機成本高昂，但可將地鐵暗挖功效提高8到10倍，而且在施工過程中，地面上不用大面積拆遷，不阻斷交通，施工無噪音，地面不沉降，不影響居民的正常生活。不過，大型盾構(gòu)機技術(shù)附加值高、制造工藝復雜，國際上只有歐美和日本的幾家企業(yè)能夠研制生產(chǎn)。

盾構(gòu)機問世至今已有近200年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。40年多來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機中的關(guān)鍵技術(shù)，如盾構(gòu)機的有效密封，確保開挖面的穩(wěn)定、控制地表隆起及塌陷在規(guī)定范圍之內(nèi)，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對一些惡劣地質(zhì)如高水壓條件的處理技術(shù)等方面的探索和研究解決，使盾構(gòu)機有了很快的發(fā)展。盾構(gòu)機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構(gòu)機在日本由于經(jīng)濟的快速發(fā)展及實際工程的需要發(fā)展很快。德國的盾構(gòu)機技術(shù)也有獨到之處，尤其是在地下施工過程中，保證密封的前提以及高達0.3MPa氣壓的情況下更換刀盤上的刀具，從而提高盾構(gòu)機的一次掘進長度。德國還開發(fā)了在密封條件下，從大直徑刀盤內(nèi)側(cè)常壓空間內(nèi)更換被磨損的刀具。

盾構(gòu)機行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及市場供需格局分析

根據(jù)盾構(gòu)機不同的分類，盾構(gòu)開挖方法可分為：敞開式、機械切削式、網(wǎng)格式和擠壓式等。為了減少盾構(gòu)施工對地層的擾動，可先借助千斤頂驅(qū)動盾構(gòu)使其切口貫入土層，然后在切口內(nèi)進行土體開挖與運輸。盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)復雜，主要由刀盤、盾體、螺旋輸送機、管片拼裝機等多部分組成。從成本結(jié)構(gòu)來看，驅(qū)動設(shè)備成本占比較高。據(jù)統(tǒng)計，直徑11米和15米盾構(gòu)機驅(qū)動設(shè)備(刀盤、刀盤驅(qū)動)占比42%和45%，為主要費用，電氣設(shè)備(殼體及推進液壓缸，鉸鏈液壓缸)和推進設(shè)備(PLC、模塊、電控箱等)都在15%左右，液壓設(shè)備(泵、閥、馬達)價值分別占比12%、11%。

根據(jù)《2021中國城市地下空間發(fā)展藍皮書》，截至2020年底，中國城市地下空間累計建設(shè)24億平方米?！笆濉逼陂g，中國累計新增地下空間建筑面積達到13.3億平方米，新增地下空間人均建筑面積為1.47平方米。2020年中國城市地下空間新增建筑面積約2.59億平方米，同比增長0.78%，新增地下空間建筑面積(含軌道交通)占同期城市建筑竣工面積約22%。受益于政府政策支持，我國城市軌道交通行業(yè)整體快速發(fā)展，運營路線長度和數(shù)量快速增長。據(jù)資料顯示，截至2022年底，我國共有55個城市開通城市軌道交通運營線路308條，同比增長8.8%;運營線路總長度達10287.45公里，同比增長11.7%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年盾構(gòu)機市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預測報告》顯示：

從盾構(gòu)機行業(yè)市場規(guī)模來看，據(jù)中國工程機械工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年中國盾構(gòu)機市場規(guī)模約為276億元，同比增長14.05%，預計2024年年市場空間達到400億元。需求方面，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國盾構(gòu)機行業(yè)需求量達到578臺，預計2024年需求超過700臺。

從行業(yè)競爭格局來看，我國盾構(gòu)機行業(yè)呈現(xiàn)雙寡頭局面，市場集中度較高。根據(jù)中國工程機械工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年中鐵工業(yè)與鐵建重工分別銷售隧道掘進機229/222臺，CR2達到67%。中鐵工業(yè)是國內(nèi)交通工程裝備領(lǐng)域的頭部企業(yè)，轉(zhuǎn)型后的主要業(yè)務(wù)范圍涵蓋隧道施工設(shè)備、工程施工機械、道岔、鋼結(jié)構(gòu)制造與安裝等。據(jù)公司公告顯示，公司營收、歸母凈利潤從2017年的158.86、13.39億元提升到2021年的271.57、18.56億元，復合增速分別為11.32%、6.75%。業(yè)務(wù)方面，中鐵工業(yè)2021年專用工程機械裝備及相關(guān)服務(wù)(主要包括隧道、工程施工機械設(shè)備)實現(xiàn)營業(yè)收入81.2億元。

2021年12月25日，應(yīng)用于我國最深海底隧道——深江鐵路珠江口隧道的“大灣區(qū)號”盾構(gòu)機成功在廣州南沙始發(fā)，正式開啟挑戰(zhàn)水下115米穿越珠江入?？诘氖┕??！按鬄硡^(qū)號”盾構(gòu)機將應(yīng)用于深江鐵路全線控制性工程珠江口隧道的建設(shè)施工，深江鐵路是全國“八縱八橫”高鐵主通道沿海通道的重要組成部分，是支撐粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施，線路正線長116公里，途經(jīng)深圳、廣州、東莞、中山、江門5個地市。

2022年12月15日從中國科學院獲悉，我國首套盾構(gòu)機用超大直徑主軸承研制成功，該主軸承直徑8米、重達41噸，是目前我國制造的直徑最大、單重最大的盾構(gòu)機用主軸承，將安裝在直徑16米級的超大型盾構(gòu)機上，用于隧道工程挖掘。2023年3月27日，由廣東省鐵路建設(shè)投資集團有限公司、中鐵隧道局和中鐵裝備集團聯(lián)合打造的國內(nèi)最大直徑土壓/TBM雙模盾構(gòu)機“永安號”(中鐵1169號)，在廣東中山順利下線，標志著珠肇高鐵進入高質(zhì)量建設(shè)新階段。

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