全球盾构刀具行业发展趋势及我国盾构刀具行业现状分析

盾构刀具行业发展现状如何?自英国的布鲁诺首次(1818年)提出用盾构施工法建设隧道以来，国外盾构技术已有数百年的发展历史。盾构机的主要组成部分包括盾壳、刀盘及刀具、刀盘驱动、推进系统、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备等。

刀具是盾构机重要的部件，其直接影响着盾构施工进度。所以必须根据工程地段岩石的不同强度和地质特点以及刀具在不同岩石中表现出的破岩机理来对刀具进行设计和选择。为了适应从软土到硬岩不同地层的开挖，目前设计出多种刀具与之适应。盾构机刀具类型分为两大类：滚刀和切削刀。而切削刀的种类繁多，包括：切刀、齿刀、边刮刀、先行刀、仿形刀、鱼尾刀。

根据中研普华产业研究院发布的《2021-2025年中国盾构刀具行业投资趋势分析与发展预测报告》显示：

盾构机刀具是盾构机施工实现破岩的关键部件，价格高，供货周期长消耗量大，需要经常更换等特点。并且刀具的使用寿命直接影响到盾构施工的成本和进度。国外生产盾构机的主要国家(美国、德国和日本)都有专业的破岩刀具生产厂家，对刀具进行了长期的研究，并不断改进和更新破岩刀具，使产品具有竞争力。如：滚刀直径有12英寸″到19″不断加大。现在的刀具均按照具体条件专门设计、制造。

盾构刀具行业市场发展现状分析

我国幅员辽阔，各个地区的地质状况是不一样的，即便同一地区的不同区域，地质状况也会存在较大差异。在盾构施工过程中，会遇到各种不同地层，从淤泥、粘土、砂砾层到软岩及硬岩等，各种地层的岩土物理力学性能相差很大，相应的刀盘刀具的配置也不相同，对刀具的磨损机理也不同。在开挖全断面硬岩时，盘形滚刀作为破岩工具，不仅承受很大的径向破岩力，同时又受到岩石硬矿物相的剧烈磨损，刀具消耗量大。

盾构刀具的关键制造技术主要有刀具的设计、刀具材料制备技术、刀具集成制造技术(机械加工、热处理、焊接、装配、检测)，以及刀具性能综合评价。在2008年之前，国内所使用的盾构机及其刀具刀盘完全依赖进口。恒立钻具是国内最早开始从事盾构刀具的企业之一，是工程破岩行业相关产品进口替代的主要参与者。

多年来，我国盾构刀具生产企业的技术主要依靠跟踪与仿制，2019年我国盾构刀具行业市场规模27.8亿元，但是盾构刀具新产品设计能力、刀具的整体制造水平以及刀具应用技术与国外先进企业相比，还有一些差距。

国产盾构刀具企业恒立钻具主营业务为工程破岩工具的研发生产，主要应用于盾构机、隧道掘进机、顶管机等高端装备。2019-2021年，恒立钻具营业收入分别为1.4亿元、1.6亿元和2.2亿元，净利润分别为1394万元、4105万元和4853万元。

全球盾构刀具行业发展趋势

全世界生产制造的盾构机已大于1000台，其中主要制造商包括德国的海瑞克公司、日本的小松公司和川崎重工、美国的罗宾斯公司以及法国的NFM公司(现已被我国企业收购)等。经过几十年的研发和创新，尤其是进入二十一世纪以来，随着隧道建设步伐的不断加快，各领域技术不断更新发展，盾构机技术有了较大的进步，主要表现在以下方面：首先，盾构机结构形式更丰富。

现在隧道施工已经不局限于传统的圆形截面结构，为满足隧道施工要求，目前已经设计出的异形盾构机有马蹄形、椭圆形、方形和球形等结构形式的盾构机。另外，子母盾、变径盾和分岔盾等特种盾构机也被应用于隧道施工建设中。其次，盾构机中应用的技术更为先进。伺服控制技术、信号处理技术、激光制导技术、GPS定位技术、智能控制技术、检测技术等先进技术在盾构机中得到了很好的应用，提高了盾构机的施工精度和效率。

最后，盾构机自动化程度不断提高。盾构机由原来的手掘式盾构机发展到现在的全自动化盾构机，实现了隧道掘进、拼装管片、渣土运输、水泥灌浆、姿态调整等功能操作的自动化，减少了人为因素的影响。

盾构机的转变也使得盾构刀具的需求也发生了一定的变化：刀具使用寿命的长短，关乎盾构机的效率，所以，怎样的把新的技术，提高盾构刀具的抗冲击、抗磨损、耐腐蚀的性能上，从而使成本降低，就成为了未来盾构刀具发展最为急迫的问题之一。

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