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我國的盾構(gòu)技術(shù)研究始于上個(gè)世紀(jì)50年代，起步晚，加上技術(shù)封鎖，早期發(fā)展緩慢。20世紀(jì)90年代，我國開始全面采用盾構(gòu)機(jī)開展作業(yè)，機(jī)械化程度全面提升。到2020年我國盾構(gòu)機(jī)占全球市場份額三分之二以上，中國已經(jīng)成為全球最大的盾構(gòu)機(jī)市場，也是最大的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)國。

盾構(gòu)機(jī)是一種使用盾構(gòu)法的隧道掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)的施工法是掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)的同時(shí)構(gòu)建（鋪設(shè)）隧道之“盾”（指支撐性管片），它區(qū)別于敞開式施工法。盾構(gòu)機(jī)主要用于鐵路、公路、地鐵和水利等基建工程的隧道環(huán)節(jié)，被稱為“工程機(jī)械之王”。
盾構(gòu)機(jī)根據(jù)工作原理一般分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機(jī)械式盾構(gòu)（局部氣壓、全局氣壓）和機(jī)械式盾構(gòu)（開胸式切削盾構(gòu)、氣壓式盾構(gòu)、泥水加壓盾構(gòu)、土壓平衡盾構(gòu)、混合型盾構(gòu)、異型盾構(gòu)）。

01 盾構(gòu)機(jī)發(fā)展歷程

1． 起步階段及普及階段（18世紀(jì)末－20世紀(jì)60年代）

18世紀(jì)末英國人提出在倫敦地下修建橫貫泰晤士河隧道的構(gòu)想，盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展正式起步。

1818年Brunel提出了盾構(gòu)工法，開放型手掘盾構(gòu)的原型出現(xiàn)，并申請專利。

1869年建造橫貫泰晤士河上的第二條隧道，首次采用圓形斷面，外徑2．18m，長402m。

19世紀(jì)末到20世紀(jì)中葉盾構(gòu)工法相繼傳入美國、法國、德國、日本、蘇聯(lián)等國，并得以不同程度的發(fā)展。

1892年美國最先開發(fā)了封閉式盾構(gòu)。

1896年～1899年德國使用鋼管片建造了柏林隧道。

1913年德國建造了斷面為馬蹄形的易北河隧道。

1917年日本采用盾構(gòu)工法建造國鐵羽越線，后因地質(zhì)條件差而停止使用。

1931年蘇聯(lián)用英制盾構(gòu)建造了莫斯科地鐵隧道，施工中使用了化學(xué)注漿和凍結(jié)工法。

1939年日本采用手掘圓形盾構(gòu)建造了直徑7m的關(guān)門隧道。

1948年蘇聯(lián)建造了列寧格勒地鐵隧道。

1954年中國阜新建造φ2．6m的圓形盾構(gòu)疏水隧道。

1957年中國北京建造了φ2m、2．6m的盾構(gòu)下水道隧道。

1957年日本采用封閉式盾構(gòu)建造東京地鐵隧道。

2．快速發(fā)展階段（20世紀(jì)60－90年代）二戰(zhàn)之后全球范圍內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)在其中大展神威，多種新型盾構(gòu)功法被開發(fā)，其中日本盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用發(fā)展迅速。

1960年英國倫敦最早使用滾筒式挖掘機(jī)，美國紐約最先使用油壓千斤頂盾構(gòu)。

1964年日本埼玉隧道中最先使用泥水盾構(gòu)。

1969年日本在東京首次實(shí)施泥水加壓盾構(gòu)施工。

1972年日本開發(fā)土壓盾構(gòu)成功。

1975年日本推出泥土加壓盾構(gòu)成功。

1978年日本開發(fā)高濃度泥水盾構(gòu)成功。

1981年日本開發(fā)氣泡盾構(gòu)成功。

1982年日本開發(fā)ECL工法成功。

1988年日本開發(fā)泥水式雙圓搭接盾構(gòu)工法成功。

1989年日本開發(fā)HV工法、注漿盾構(gòu)工法成功。

3．中國盾構(gòu)機(jī)快速崛起（20世紀(jì)初至今）我國的盾構(gòu)技術(shù)研究始于上個(gè)世紀(jì)50年代，起步晚，加上技術(shù)封鎖，早期我國盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展緩慢。20世紀(jì)50年代，主要采用人工挖掘，“鋼釬加大錘，打眼再放炮”的原始方法，直到20世紀(jì)初我國盾構(gòu)機(jī)多依賴進(jìn)口。20世紀(jì)90年代，開始全面采用盾構(gòu)機(jī)開展作業(yè)，機(jī)械化程度全面提升。

2002年，中國正式成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展盾構(gòu)機(jī)研究，盾構(gòu)機(jī)研制被列入“863計(jì)劃”。

2008年，中國首臺復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)研發(fā)成功。

2013年12月，中鐵裝備成功研制了超大斷面矩形盾構(gòu)，主要用于城市下穿隧道和地下停車場的施工。

2016年2月，中鐵裝備成功研制出世界最小直徑3．5米硬巖盾構(gòu)機(jī)。

2015年，國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機(jī)下線，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了國外近一個(gè)世紀(jì)的技術(shù)壟斷。

2016年10月，中鐵裝備為蒙華鐵路白城隧道專門定制的馬蹄形盾構(gòu)——“蒙華號”盾構(gòu)機(jī)順利始發(fā)掘進(jìn)，標(biāo)志著中國在異形盾構(gòu)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。

2020年，我國盾構(gòu)機(jī)占全球市場份額三分之二以上，中國已經(jīng)成為全球最大的盾構(gòu)機(jī)市場，也是最大的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)國。

02  我國盾構(gòu)機(jī)企業(yè)發(fā)展情況

全球盾構(gòu)機(jī)企業(yè)主要集中在日本和歐美，如日本的三菱重工、川崎重工、小松制作所、日立造船、石川島播磨重工，德國的海瑞克公司、維爾特公司，美國的羅賓斯公司，加拿大的羅法特公司等。

中國盾構(gòu)機(jī)每年出廠臺數(shù)、擁有量、盾構(gòu)隧道施工里程，都已經(jīng)排名世界第一。目前全國在用各種類型的國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)市場占有率達(dá)到90％以上，并出口多個(gè)國家。2018年中國盾構(gòu)機(jī)出口量為127臺，出口金額為3．69億美元。
       表1：2018年中國盾構(gòu)機(jī)企業(yè)銷量

來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

2021年全球全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)制造商5強(qiáng)榜單中，鐵建重工位列榜首，海瑞克集團(tuán)、中鐵裝備、中交天和、上海隧道分列第2－5位。
表2：全球全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)械商top5

來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料

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