全球盾構(gòu)刀具行業(yè)發(fā)展趨勢及我國盾構(gòu)刀具行業(yè)現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2022年12月9日 來源：中研報(bào)告 互聯(lián)網(wǎng) 645 37
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盾構(gòu)機(jī)的主要組成部分包括盾殼、刀盤及刀具、刀盤驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)、排土機(jī)構(gòu)、后配套裝置、電氣系統(tǒng)和輔助設(shè)備等。刀具是盾構(gòu)機(jī)重要的部件，其直接影響著盾構(gòu)施工進(jìn)度。

盾構(gòu)刀具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?自英國的布魯諾首次(1818年)提出用盾構(gòu)施工法建設(shè)隧道以來，國外盾構(gòu)技術(shù)已有數(shù)百年的發(fā)展歷史。盾構(gòu)機(jī)的主要組成部分包括盾殼、刀盤及刀具、刀盤驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)、排土機(jī)構(gòu)、后配套裝置、電氣系統(tǒng)和輔助設(shè)備等。

刀具是盾構(gòu)機(jī)重要的部件，其直接影響著盾構(gòu)施工進(jìn)度。所以必須根據(jù)工程地段巖石的不同強(qiáng)度和地質(zhì)特點(diǎn)以及刀具在不同巖石中表現(xiàn)出的破巖機(jī)理來對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。為了適應(yīng)從軟土到硬巖不同地層的開挖，目前設(shè)計(jì)出多種刀具與之適應(yīng)。盾構(gòu)機(jī)刀具類型分為兩大類：滾刀和切削刀。而切削刀的種類繁多，包括：切刀、齒刀、邊刮刀、先行刀、仿形刀、魚尾刀。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2025年中國盾構(gòu)刀具行業(yè)投資趨勢分析與發(fā)展預(yù)測報(bào)告》顯示：

盾構(gòu)機(jī)刀具是盾構(gòu)機(jī)施工實(shí)現(xiàn)破巖的關(guān)鍵部件，價(jià)格高，供貨周期長消耗量大，需要經(jīng)常更換等特點(diǎn)。并且刀具的使用壽命直接影響到盾構(gòu)施工的成本和進(jìn)度。國外生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的主要國家(美國、德國和日本)都有專業(yè)的破巖刀具生產(chǎn)廠家，對(duì)刀具進(jìn)行了長期的研究，并不斷改進(jìn)和更新破巖刀具，使產(chǎn)品具有競爭力。如：滾刀直徑有12英寸″到19″不斷加大。現(xiàn)在的刀具均按照具體條件專門設(shè)計(jì)、制造。

盾構(gòu)刀具行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)狀況是不一樣的，即便同一地區(qū)的不同區(qū)域，地質(zhì)狀況也會(huì)存在較大差異。在盾構(gòu)施工過程中，會(huì)遇到各種不同地層，從淤泥、粘土、砂礫層到軟巖及硬巖等，各種地層的巖土物理力學(xué)性能相差很大，相應(yīng)的刀盤刀具的配置也不相同，對(duì)刀具的磨損機(jī)理也不同。在開挖全斷面硬巖時(shí)，盤形滾刀作為破巖工具，不僅承受很大的徑向破巖力，同時(shí)又受到巖石硬礦物相的劇烈磨損，刀具消耗量大。

盾構(gòu)刀具的關(guān)鍵制造技術(shù)主要有刀具的設(shè)計(jì)、刀具材料制備技術(shù)、刀具集成制造技術(shù)(機(jī)械加工、熱處理、焊接、裝配、檢測)，以及刀具性能綜合評(píng)價(jià)。在2008年之前，國內(nèi)所使用的盾構(gòu)機(jī)及其刀具刀盤完全依賴進(jìn)口。恒立鉆具是國內(nèi)最早開始從事盾構(gòu)刀具的企業(yè)之一，是工程破巖行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)口替代的主要參與者。

多年來，我國盾構(gòu)刀具生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)主要依靠跟蹤與仿制，2019年我國盾構(gòu)刀具行業(yè)市場規(guī)模27.8億元，但是盾構(gòu)刀具新產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、刀具的整體制造水平以及刀具應(yīng)用技術(shù)與國外先進(jìn)企業(yè)相比，還有一些差距。

國產(chǎn)盾構(gòu)刀具企業(yè)恒立鉆具主營業(yè)務(wù)為工程破巖工具的研發(fā)生產(chǎn)，主要應(yīng)用于盾構(gòu)機(jī)、隧道掘進(jìn)機(jī)、頂管機(jī)等高端裝備。2019-2021年，恒立鉆具營業(yè)收入分別為1.4億元、1.6億元和2.2億元，凈利潤分別為1394萬元、4105萬元和4853萬元。

全球盾構(gòu)刀具行業(yè)發(fā)展趨勢

全世界生產(chǎn)制造的盾構(gòu)機(jī)已大于1000臺(tái)，其中主要制造商包括德國的海瑞克公司、日本的小松公司和川崎重工、美國的羅賓斯公司以及法國的NFM公司(現(xiàn)已被我國企業(yè)收購)等。經(jīng)過幾十年的研發(fā)和創(chuàng)新，尤其是進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著隧道建設(shè)步伐的不斷加快，各領(lǐng)域技術(shù)不斷更新發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)技術(shù)有了較大的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在以下方面：首先，盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)形式更豐富。

現(xiàn)在隧道施工已經(jīng)不局限于傳統(tǒng)的圓形截面結(jié)構(gòu)，為滿足隧道施工要求，目前已經(jīng)設(shè)計(jì)出的異形盾構(gòu)機(jī)有馬蹄形、橢圓形、方形和球形等結(jié)構(gòu)形式的盾構(gòu)機(jī)。另外，子母盾、變徑盾和分岔盾等特種盾構(gòu)機(jī)也被應(yīng)用于隧道施工建設(shè)中。其次，盾構(gòu)機(jī)中應(yīng)用的技術(shù)更為先進(jìn)。伺服控制技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、激光制導(dǎo)技術(shù)、GPS定位技術(shù)、智能控制技術(shù)、檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在盾構(gòu)機(jī)中得到了很好的應(yīng)用，提高了盾構(gòu)機(jī)的施工精度和效率。

最后，盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)化程度不斷提高。盾構(gòu)機(jī)由原來的手掘式盾構(gòu)機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)化盾構(gòu)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了隧道掘進(jìn)、拼裝管片、渣土運(yùn)輸、水泥灌漿、姿態(tài)調(diào)整等功能操作的自動(dòng)化，減少了人為因素的影響。

盾構(gòu)機(jī)的轉(zhuǎn)變也使得盾構(gòu)刀具的需求也發(fā)生了一定的變化：刀具使用壽命的長短，關(guān)乎盾構(gòu)機(jī)的效率，所以，怎樣的把新的技術(shù)，提高盾構(gòu)刀具的抗沖擊、抗磨損、耐腐蝕的性能上，從而使成本降低，就成為了未來盾構(gòu)刀具發(fā)展最為急迫的問題之一。

想要了解更多最新的專業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2021-2025年中國盾構(gòu)刀具行業(yè)投資趨勢分析與發(fā)展預(yù)測報(bào)告》。

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