2023盾构机行业现状调查及市场供需格局分析

2023年10月8日上午，由铁建重工和中铁十四局共同打造的超大直径城际铁路隧道盾构机“京通号”在铁建重工下线。“京通号”整机长约138米，最大开挖直径达13.3米，将成为在京施工的最大直径盾构机。“京通号”将应用于京唐运潮减河隧道工程建设，该隧道是京唐城际铁路与北京城市副中心枢纽相连接的首条高铁大直径盾构隧道。

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建(铺设)隧道之“盾”(指支撑性管片)，它区别于 敞开式施工法。国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于 敞开式(非盾构法) 隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为(狭义)盾构机，将用于岩石地层的称为(狭义)TBM。盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构(局部气压、全局气压)，机械式盾构(开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构)。

(全断面)隧道掘进机里一部分采用盾构法，一部分采用敞开式施工法，例如，由中国铁建重工自主研制的全断面双护盾岩石隧道掘进机(TBM) 自带双护盾，不需要构建(铺设)隧道之“盾”即不需要铺设管片，而是集开挖、支护、出渣于一体，可以实现隧道的一次成型。采用盾构法施工的掘进量占京城地铁施工总量的45%，共有17台盾构机为地铁建设效力。虽然盾构机成本高昂，但可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工过程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。不过，大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂，国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。

盾构机问世至今已有近200年的历史，其始于英国，发展于日本、德国。40年多来，通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术，如盾构机的有效密封，确保开挖面的稳定、控制地表隆起及塌陷在规定范围之内，刀具的使用寿命以及在密封条件下的刀具更换，对一些恶劣地质如高水压条件的处理技术等方面的探索和研究解决，使盾构机有了很快的发展。盾构机尤其是土压平衡式和泥水式盾构机在日本由于经济的快速发展及实际工程的需要发展很快。德国的盾构机技术也有独到之处，尤其是在地下施工过程中，保证密封的前提以及高达0.3MPa气压的情况下更换刀盘上的刀具，从而提高盾构机的一次掘进长度。德国还开发了在密封条件下，从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。

盾构机行业现状调查及市场供需格局分析

根据盾构机不同的分类，盾构开挖方法可分为：敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等。为了减少盾构施工对地层的扰动，可先借助千斤顶驱动盾构使其切口贯入土层，然后在切口内进行土体开挖与运输。盾构机结构复杂，主要由刀盘、盾体、螺旋输送机、管片拼装机等多部分组成。从成本结构来看，驱动设备成本占比较高。据统计，直径11米和15米盾构机驱动设备(刀盘、刀盘驱动)占比42%和45%，为主要费用，电气设备(壳体及推进液压缸，铰链液压缸)和推进设备(PLC、模块、电控箱等)都在15%左右，液压设备(泵、阀、马达)价值分别占比12%、11%。

根据《2021中国城市地下空间发展蓝皮书》，截至2020年底，中国城市地下空间累计建设24亿平方米。“十二五”期间，中国累计新增地下空间建筑面积达到13.3亿平方米，新增地下空间人均建筑面积为1.47平方米。2020年中国城市地下空间新增建筑面积约2.59亿平方米，同比增长0.78%，新增地下空间建筑面积(含轨道交通)占同期城市建筑竣工面积约22%。受益于政府政策支持，我国城市轨道交通行业整体快速发展，运营路线长度和数量快速增长。据资料显示，截至2022年底，我国共有55个城市开通城市轨道交通运营线路308条，同比增长8.8%;运营线路总长度达10287.45公里，同比增长11.7%。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年盾构机市场发展现状调查及供需格局分析预测报告》显示：

从盾构机行业市场规模来看，据中国工程机械工业协会数据，2022年中国盾构机市场规模约为276亿元，同比增长14.05%，预计2024年年市场空间达到400亿元。需求方面，据数据显示，2022年中国盾构机行业需求量达到578台，预计2024年需求超过700台。

从行业竞争格局来看，我国盾构机行业呈现双寡头局面，市场集中度较高。根据中国工程机械工业协会数据，2021年中铁工业与铁建重工分别销售隧道掘进机229/222台，CR2达到67%。中铁工业是国内交通工程装备领域的头部企业，转型后的主要业务范围涵盖隧道施工设备、工程施工机械、道岔、钢结构制造与安装等。据公司公告显示，公司营收、归母净利润从2017年的158.86、13.39亿元提升到2021年的271.57、18.56亿元，复合增速分别为11.32%、6.75%。业务方面，中铁工业2021年专用工程机械装备及相关服务(主要包括隧道、工程施工机械设备)实现营业收入81.2亿元。

2021年12月25日，应用于我国最深海底隧道——深江铁路珠江口隧道的“大湾区号”盾构机成功在广州南沙始发，正式开启挑战水下115米穿越珠江入海口的施工。“大湾区号”盾构机将应用于深江铁路全线控制性工程珠江口隧道的建设施工，深江铁路是全国“八纵八横”高铁主通道沿海通道的重要组成部分，是支撑粤港澳大湾区建设的重大交通基础设施，线路正线长116公里，途经深圳、广州、东莞、中山、江门5个地市。

2022年12月15日从中国科学院获悉，我国首套盾构机用超大直径主轴承研制成功，该主轴承直径8米、重达41吨，是目前我国制造的直径最大、单重最大的盾构机用主轴承，将安装在直径16米级的超大型盾构机上，用于隧道工程挖掘。2023年3月27日，由广东省铁路建设投资集团有限公司、中铁隧道局和中铁装备集团联合打造的国内最大直径土压/TBM双模盾构机“永安号”(中铁1169号)，在广东中山顺利下线，标志着珠肇高铁进入高质量建设新阶段。

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