随着施工技术的不断发展和提高，地下工程的施工已形成明挖、暗挖、浅埋暗挖、矿山法、盾构法等多种方法，这些方法各有优缺点，有各自适合的施工条件。其中盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点，目前已经在中国地下工程建设中得到了迅速的发展和广泛运用，适用于铁路隧道、公路隧道、引水隧洞、矿山巷道、城市市政隧道等各种地下工程的施工。
盾构市场的前景预测及企业对策分析
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盾构技术已有近两百年的发展历史，据统计截至目前全球已累计生产各种盾构1万多台。盾构技术是在1818年由英国人从一种食船虫打洞技能得到启发而开发创造出来一项专利技术。而后，该技术在德、日等国得到长足发展。19世纪末到20世纪中叶，盾构主要以气压式、手掘式、半机械式、机械式盾构为主。到20世纪60年代中期至80年代末，又在软粘土中使用的挤压式盾构基础之上，开发出闭胸式盾构得到广泛使用，形成盾构的现代技术主流。从20世纪90年代至今，闭胸式的泥水盾构和土压平衡式盾构成为全世界的主流产品。
目前，盾构的生产主要集中在美国、日本、欧洲等发达国家和地区，其中德国和日本处于世界领先水平。生产盾构的厂商国外主要是德国海瑞克公司、美国罗宾斯公司、法国迈通公司、日本三菱重工和川崎重工等。我国的盾构研制和生产还处于起步阶段，我国在上世纪90年代开始自主研发挤压式和气压式盾构，重点开展了土压平衡盾构、泥水加压盾构的引进、消化与研究工作。
1国内建筑市场对盾构的需求分析
尽管我国盾构研制起步于60年代，但发展远远滞后于发达国家，到90年代中后期才开始大规模使用。进入21世纪，特别是这两年似乎呈一个“井喷”的现象。以国内某施工企业为例，其拥有数量变化如图1。
可以这么说，造成这个现象的原因与我国基本建设投资规模有关，特别是市政、地铁的大规模集中修建直接相关。在2003年，我国地铁的修建还主要集中在北京、广州、上海等几个特大城市，对其他城市对地铁的修建还采取限制的政策。但到了2006年，情况发生了很大变化，国家通过了沈阳、西安、天津、杭州、成都等十几个城市修建地铁的可研报告，盾构是各座城市修建地铁的首选，需求的井喷导致了供给的井喷。但不能忽视的是，地铁项目的建设投资大，在主要依靠投资拉动经济发展的中国，受国家宏观政策的影响很大，“从紧”的政策将直接影响投资，进而影响盾构需求市场。今后需求情况如下：
（1）城市地铁。
国内城市地铁建设的迅猛发展，使盾构具有广阔的市场前景。目前正在建设的上海、北京、广州、深圳、南京、天津、沈阳、成都、杭州、西安等地铁工程，有200余公里区间隧道采用100余台直径6.14m～6.39m的盾构进行施工。
目前，符合条件的城市有16个，分别为上海、北京、重庆、武汉、天津、广州、西安、沈阳、南京、成都、杭州、佛山、济南、哈尔滨、长春、大连。其中获批的深圳和青岛不在符合条件的16个城市之列，符合条件的济南和长春并没有获批建设地铁；但济南和长春都有建设地铁的规划。另有10余个其他城市也有建设地铁的规划。
十一五期间，获批建设地铁16个城市的新建里程合计为1009km，地铁盾构的需求量约在200台次以上。目前国内在用的盾构约为100台，市场缺口较大。
（2）铁路隧道。
铁路隧道也是盾构施工的重要市场，2006年10月26日发布的《铁路“十一五”规划》明确提出了铁路发展的主要目标和重点任务。十一五期间，将建成新线近1.7万km，其中客运专线8000km，且长大隧道所占比重增加。今后，我国新建铁路隧道应在2000km左右，预计用于铁路隧道施工的TBM需求量约为100台次。根据目前的情况，我们认为可能需要20台左右。
（3）引水工程。
我国水资源分布不均，北方地区水资源严重短缺，西南方水资源则比较丰富，因此进行跨流域调水非常必要。据不完全统计，十一五期间，我国计划使用盾构法修建的水利水电隧道约300km，主要集中在电厂取排水隧道、南水北调西线等工程，需要盾构近30台。
（4）越江公路隧道。
上海、杭州、南京、重庆等长江流域主要城市正在筹建越江隧道，构筑城市发展的立体交通网络和南北交通的快速通道。南京长江公路隧道、哈尔滨松花江越江隧道、上海崇明岛越江隧道也即将建设。正在规划研究的水底隧道工程还有：连接青岛和黄岛的湾口海底隧道；连接辽东半岛和胶东半岛的渤海海底隧道；连接上海和南通的长江水底隧道；上海至宁波的杭州湾水底隧道。十一五期间，我国计划新建越江隧道约30条，总长超过200km，需大直径盾构约26台。
（5）城市管道工程。
城市市政燃气管道工程、排污管道工程、供热供冷管道工程、电缆管道工程均可采用盾构法施工，输气隧道工程更是长达1000km以上。十一五期间，用于市政管道施工的2.5～5m的盾构需求量约为150台以上。
（6）其他盾构项目。
国家“西气东输”工程、城市市政供热供冷管道及电缆管道等，均有可能采用盾构施工，预计在20台以上。
综合上分析，“十一·五”高峰盾构市场需求大概在700～1000台左右，市场需求旺盛。
2国内盾构研制存在的问题
国外盾构设计制造企业和施工企业在长期的实践探索过程中，已形成了一套针对本国地下地质条件相匹配的盾构设备设计理论、盾构模拟试验方法和系统的经验数据，但我国盾构研制还处于起步阶段，尚没有十分完善的适合国情的适应性设计理论。我国幅员辽阔，东西南北中各地的地质条件和地质情况差异很大，可以说国内现有盾构与其需掘进地段的地质条件的适应性，盾构刀具与土体的适应性、刀具磨损、刀盘刀具组合配置与地质条件的适应性方面还有一定差距。
国内盾构总体设计与系统集成技术相对落后。盾构技术是集中体现了机械制造、液压、传感、自动控制、信息、材料等综合技术的集成。目前国内研制盾构基本上是在引进、消化、吸收国外盾构技术的基础上进行的，许多还是在国外公司协助和指导下合作制造安装的，总体设计与系统集成技术落后。
盾构的关键元配件仍依赖进口。盾构对许多配套设备要求很高，但是目前国内盾构配套设备生产技术相对落后，许多关键设备还需要进口，如：大轴承、驱动马达、液压阀件等关键部件都需引进可靠成熟的国外名牌产品。用于盾构姿态控制、地表沉降控制的土压探测与传感装置基本依赖进口。刀盘刀具设计应该是盾构的核心技术，减少刀具磨损需要考虑很多方面的问题，如刀具本身的材质、刀具结构形式、刀具切削的外部条件等，国内现有盾构在这些方面应该说还缺少研究，对刀具磨损过程认识不足，对刀具、刀盘的岩土适应性设计方面缺少完整的理论依据、系统的经验数据和可靠的实验报告，在刀具的可靠性和使用寿命方面研究存在一定的差距。
3企业发展策略分析
（1）区域化的管理。
在最大限度占领市场的原则下，为避免无序竞争和设备资源的浪费，国内大型的施工企业可以考虑采取区域化管理的方式进行管理。所谓区域化管理，就是根据地质状况，将我国盾构的使用分为几大片区，结合片区对盾构的需求量和企业在该片区已有的数量，对新进入企业进行预警提示，供决策者参考。如根据地质情况可将我国盾构使用分为这几大片区：以上海、杭州为代表的东南沿海片区，以广州、深圳为代表的华南片区，和以北京、天津、沈阳为代表的北方片区等。最近新兴起的武汉、西安等可根据地质划分到东南沿海片区和北方片区，而成都则可单独为一个片区。根据这些片区的经济发展和城市轨道交通规划来预测片区内盾构数量的需求，再根据目前片区内已有盾构的数量来决定供需的差距，根据该差距，决定新进入企业的风险。
同时，同一片区内由于施工项目衔接造成的设备闲置可由公司出面进行协调，按市场价格租赁给有需求的单位。有了这样的机制保障，施工单位就有机会和片区内各业主进行优化施工组织设计等工作，节省了资源。
（2）技术交流与培训。
员工素质的提高对于延长盾构寿命有着至关重要的作用。上海市市政工程管理局及上海市市政工程行业协会已联合发文（沪市政建（2006）729号），将隧道和地下结构工程施工管理纳入关键岗位，并根据岗位要求开展培训后持证上岗。上海隧道工程股份有限公司整合从业四十余年的施工经验，抽调具有丰富隧道工程施工管理理论知识和实践经验的工程技术人员，重大地下施工项目的优秀项目经理以及地下工程施工中关键技术负责人等共同开发了此项培训项目，编写了教材，教学大纲及试题库，并通过了专家评审。其他建筑企业可以借鉴其经验，采取适当的方式组织培训工作。
（3）盾构的国产化分析。
盾构研制有很多产业化模式，建议国内盾构研制产业化采取中国模式，即走设计、制造、施工一体化道路，走施工企业产业化方向。施工企业实现隧道掘进机产业化的模式，既不同于欧美企业最初源于设计公司，也不同于日本企业源于重型制造工厂，施工企业隧道掘进机产业化以施工企业为核心，是一个边施工、边反馈、边制造、边提升的过程，其产业化模式是从产业价值链的末端向前延伸，其核心以施工企业为主。
这里的关键在于如何实现系统设计和生产制造能力，其重点是实现关键技术的自主能力，有效地利用国内、外两种资源和两个市场，实现隧道掘进机最佳的技术经济性。
产业化的前期采取“自主设计，国际采购，国内制造，国内总装”的产业化理念，走具有中国特色的“引进—消化—仿制—创新”的研发路线，通过努力和技术攻关，研制出拥有核心技术和自主知识产权的设备。
系统设计可采取自主研发或技术并购的方式，生产制造可以在国内组建区域性产业化战略联盟，关键部件通过合作生产，或通过控股合作伙伴进行关键部件生产。
作为一个非标设备，只有向盾构的制造领域发展，施工企业才能获得优厚的利润。
本文作者：中国中铁股份有限公司 谭风华
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