盾构机作为建设隧道的“掘进神器”,如今国内厂商不仅实现了自主制造隧道掘进设备,而且在国内市场的占有率高达90%以上,占全球市场份额近 70%。世界首台马蹄形盾构、世界最大矩形盾构、全球首台斜井双模式 TBM、全球首台永磁电机驱动盾构机等世界领先技术均出自我国。目前,国内企业在竞争中发展得比较快,市场份额也在不断增加,使得近年来我国的盾构机市场发生了根本改变,已经打破了国外盾构机占据主导地位的局面。
现阶段我国处于高速发展时期,尤其是城市轨道交通建设以及城市地下空间开发更是急需发展。盾构生产产量、制造工艺、结构创新都会有所突破。国内盾构技术发展趋势是:适应各种复杂地层、超大断面、复杂断面、长距离掘进、高速施工要求,基本上是一机多用,故国内盾构租赁业务大有可为。所以,作为世界上能独立生产硬岩掘进机(TBM)、并具有自主知识产权的三大企业之一的中铁工程装备集团,以及国内其他大型装备制造企业要认清形势,创新营销模式,努力做好盾构租赁服务,为我国甚至是国际的轨道交通建设贡献自己的力量。
据中研普华产业研究院出版的《2022-2027年中国盾构机行业发展趋势及投资风险研究报告》统计分析显示:
盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。在我国,隧道掘进机习惯上将用于软土地层的称为盾构,将用于岩石地层的称为TBM。用盾构机进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响和在水下开挖时不影响地面交通等特点,在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下,用盾构机施工更为经济合理。
盾构机产业链上游包括钢铁、电气系统、液压系统等零部件及配套;从下游应用来看,盾构机从城市轨道交通逐步向铁路、水利水电、公路、矿山等领域拓展,应用场景持续拓宽。
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)。盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾,它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用,承受周围土层的压力,有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。