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第2章 盾构发展现状及前景展望2.1 盾构的起源与发展2.1.1 盾构的起源1806年，马克•布鲁诺尔（Marc Isambrd Brunel）在蛀虫钻孔并用分泌物涂在四周的启示下，最早提出了盾构掘进隧道的原理并注册了专利（图2－1）。
布鲁诺尔专利盾构由不同的单元格组成，每一个单元格可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。
所有的单元格牢靠地装在盾壳上。
当一段隧道挖完后，由液压千斤顶将整个盾壳向前推进。
1818年，布鲁诺尔完善了盾构结构的机械系统，设计成用全断面螺旋式开挖的封闭式盾壳，衬砌紧随其后。
见图2－2。
布鲁诺尔螺旋盾构（（1818年）布鲁诺尔专利盾构（（1806年）图2—2 布鲁诺尔螺旋盾构图2—1 布鲁诺尔专利盾构盾构的问世已有180年的历史。
1825年，马克•布鲁诺尔第一次在伦敦泰晤士河下用一个断面高6.8m，宽11.4m的矩形盾构修建了第一条盾构法隧道。
马克•布鲁诺尔矩形盾构见图2－3。
由12个邻接的框架组成，每一个框架分成3个工作舱，每个舱可容纳一个工人独立工作并对工人起到保护作用。
每个工作舱都牢固地装在盾壳上，当掘进完一段隧道后，由螺杆将鞍型框架向前推进，紧接着后部砌砖。
由于开始时，没有掌握抵制泥水涌入隧道的方法，隧道施工因被淹而停工。
1828年1月12日，第一次出现洪水停工（见图2－4），伦敦地下铁道公司的Callodam曾向布鲁诺尔提出采用压缩空气的建议，然而布鲁诺尔未采纳。
在经历了五次特大洪水后，直到1843年才完成了这条全长458m的隧道。
盾构””（shield）术语的来源2.1.2 “盾构盾构最初称为小筒（cell）或圆筒（cylinedr），1866年，莫尔顿在申请专利中第一次使用了“盾构”（shield）这一术语。
①顶板 ②顶部支撑螺杆 ③顶部 ④顶部单元 ⑤尾部千斤顶 ⑥铸铁加强构件 ⑦铸铁边架构件 ⑧上层踏板 ⑨吊环 ⑩中部单元 ○11支腿 ○12底部单元 ○13支撑板 ○14千斤顶施力点 ○15靴板 ○16铺砖○17隔墙砖 ○18底部支撑螺杆 ○19砖路 ○20走道○21顶部定心器 ○22调整顶部定心的千斤顶 ○23边墙 ○24边板○25顶部砖 ○A支撑板前移 ○B拆除支撑板开挖 ○C支撑板待拆除 ○D支撑螺杆（1825～1843年）矩形盾构（图2—3 用于泰晤士河底隧道施工的Brunel矩形盾构（1828年1月12日）图2—4 泰晤士河底隧道施工涌水泰晤士河底隧道施工涌水（2.1.3 圆形盾构的开发1869年，英国人詹尼斯•亨利•格瑞海德（Janes Heary Greathead）用圆形盾构再次在泰晤士河底修建了一条外径为 2.18m，长402m的隧道，并第一次采用了铸铁管片。
盾构机行业分析报告一、定义盾构机是一种用于隧道或水下管道建设的机器。
它主要是通过切削盾片和推进盾牌来构建通道，以便容纳地铁和其他的运输系统。
二、分类特点目前，盾构机主要分为以下三类：1.地层输入控制盾构机2.混凝土预制盾构机3.盾构机泥浆循环控制它们的分类特点主要集中在其地下掘进能力和有关破碎岩石和泥土的削减能力。
三、产业链盾构机产业链主要包括研发设计、生产制造、销售服务、安装调试、运营维护五个环节。
四、发展历程盾构机的发展历程可以追溯到19世纪末期。
当时的英国隧道专家詹姆斯·亨利·格雷夫斯和西里尔·斯蒂凡斯发明了一种人力推进的盾构机，用于穿越伦敦河。
此后，盾构机的设计不断改进，应用范围也不断扩大，成为隧道施工不可或缺的工具。
五、行业政策文件国家发改委、交通运输部和建设部等部门颁布了一系列关于盾构机的政策文件。
例如《盾构机安全技术规范》等文件要求提高盾构机的操作安全指标。
六、经济环境随着城市地铁扩建等基建投资的持续增加，盾构机行业的发展环境日趋强劲。
同时，盾构机的高科技性和高附加值也使其成为经济增长的重要动力。
七、社会环境盾构机行业在保障城市建设和改善民生方面发挥了重要作用。
地铁建设的不断推进，使公共交通更加普及，方便了市民出行，改善了交通拥堵的问题。
八、技术环境盾构机行业发展趋势向自动化、智能化、集成化和高效率发展。
未来盾构机的技术将更加成熟，推进速度更快、掘进效率更高、操作更加自动化和智能化。
九、发展驱动因素政策支持、城市基础设施建设、新型城镇化推进、经济发展等因素犹如推动盾构机行业持续快速发展的动力，未来市场空间广阔。
十、行业现状盾构机行业在我国的发展较为快速，市场需求旺盛，产品种类与质量稳步提高。
十一、行业痛点由于工程项目的特殊性和市场环境的不断变化，盾构机制造厂家往往需要面对新技术、新需求和新竞争等各种挑战。
十二、行业发展建议加强市场调查和人才培养，并加强与科研院所和大专院校的合作。
中国盾构机行业发展历程、供需现状、竞争格局及其发展前景趋势分析一、盾构机产品定义、分类与发展历程1、盾构机定义及其全球发展历程概况盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。
盾构机具有一次开挖完成隧道的特色，从开挖、推进、撑开全由该机具完成，开挖速度是传统钻爆法的5倍，然而该机具完全无法模组化，只能依照开挖隧道的直径订作，因此购买价格不菲。
盾构机的出现至今已有近两百年的历史，但正式的运用历史较短，1952年，美国南达科他州的欧阿希水坝是全球首个利用盾构机施工成功的案例。
至20世纪70年代，全球盾构机研发重点区域从欧洲向日本和美国转移。
日本不断研究改善盾构施工，做出了许多卓越的贡献，1968--1989年近20年之间日本研发了多种盾构机类型，使盾构机进入了—个新的台阶，研发了泥水加压盾构、泥水式双圆搭接盾构工、泥土加压盾构、高浓度泥水盾构、注浆盾构工等多种施工法；1969年美国和英国在盾构施工中率先使用油压千斤顶盾构以及滚筒式挖掘机；这一时期开发了多种新型盾构工法，以泥水式、土压式盾构工法为主，盾构施工法不断完善发展，成绩斐然。
在1988年起的英法海底隧道建设工程完成后，盾构机才打响名号，得到广泛的应用，并高速发展。
现代盾构掘进机是集光、机、电、液、传感、信息技术于一体高新技术产品，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
产品的研发生产涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。
盾构机生产具有极高的技术壁垒。
2、盾构机产品分类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）。
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。
盾构机调研报告根据对盾构机的调研，以下是我们的报告：1. 概述盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备。
它由钻头、刀盘、推进系统和控制系统等组成。
盾构机可以在地下开挖出各种形状的隧道，被广泛应用于地铁、交通隧道和水利工程等领域。
2. 盾构机的类型根据不同的工程要求和地质条件，盾构机可以分为多种类型。
常见的盾构机类型包括硬岩盾构机、软岩盾构机、土层盾构机和混凝土管片盾构机等。
3. 盾构机的工作原理盾构机是通过推进系统推进并同时开挖隧道。
首先，推进系统推动机器的前端进行推进，同时刀盘开始旋转开挖土壤。
一旦土壤被挖掘，刀盘就利用传送系统将挖掘的土壤带到机器后方的输送带上。
4. 盾构机的优势相比传统的隧道开挖方法，盾构机具有以下优势：- 提高工作效率：盾构机可以连续开挖，比人工开挖更快。
- 保护环境：盾构机在开挖过程中可以有效控制噪音和振动，减少对周围环境和建筑物的影响。
- 提高工程质量：盾构机可以确保隧道的准确尺寸和平整度，使得隧道更加稳定和安全。
- 降低人工劳动强度：盾构机减少了人工的直接参与，对工人的劳动强度有明显的减轻。
5. 盾构机的应用领域盾构机广泛应用于城市轨道交通建设、地下排水工程、下水道建设、高速公路隧道和水利工程等领域。
随着城市化进程的推进，盾构机的需求量也在不断增加。
6. 盾构机的市场前景随着基础设施建设的加快和城市化进程的推进，盾构机市场前景广阔。
国内外盾构机制造商都在加大研发和生产力度，以满足市场的需求。
7. 盾构机的发展趋势随着技术的不断进步，盾构机的发展趋势主要体现在以下几个方面：- 提高自动化水平：加强对盾构机的自动控制和监测系统的研发，提高工作效率和质量。
- 减少环境污染：研发更环保的盾构机，减少对大气和水环境的污染。
- 提高适应性：开发多功能盾构机，适用于不同的地质条件和隧道设计要求。
根据以上调研结果，可以看出盾构机的应用前景广阔且具有较大的发展潜力。
随着技术不断创新和市场需求的增加，盾构机行业将迎来更加繁荣的发展。
（中企智业）2018-2025年中国盾构机产业化及投资分析深圳中企智业投资咨询有限公司2018-2025年中国盾构机产业化及投资分析 (2)第一节2018-2025年盾构机制造国产化迫在眉睫 (2)一、中国盾构机制造企业自主创新、奋斗历程 (2)1、网格挤压式盾构掘进机的应用 (4)2、土压平衡盾构掘进机的开发和应用 (5)3、泥水加压平衡盾构的引进和开发应用 (6)4、异形盾构掘进机的研究和应用 (7)5、我国目前盾构掘进机水平 (7)二、中国盾构机国产化战略 (8)第二节2018-2025年中国盾构机产业化建设发展分析 (9)一、我国盾构机产业化及发展方向 (9)二、中国盾构机产业化建设发展分析 (10)第三节2018-2025年中国盾构机投资分析 (11)一、2013-2018年投资结构与周期分析 (11)二、2018-2025年地铁建设带来的投资机会 (12)三、国产盾构机发展策略分析 (12)第四节2018-2025年盾构市场前景及企业对策分析 (14)一、国内建筑市场对盾构的需求分析 (14)二、国内盾构研制存在的问题分析 (15)三、盾构机企业发展策略分析 (16)12018-2025年中国盾构机产业化及投资分析第一节2018-2025年盾构机制造国产化迫在眉睫一、中国盾构机制造企业自主创新、奋斗历程我国的盾构掘进机制造和应用始于1963年，上海隧道工程公司结合上海软土地层对盾构掘进机、预制钢混凝土衬砌、隧道掘进施工参数、隧道接缝防水进行了系统的试验研究。
研制了1台直径4.2m的手掘式盾构进行浅埋和深埋隧道掘进试验，隧道掘进长度68m。
1965年，由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的2台直径5.8m的网格挤压型盾构掘进机，掘进了2条地铁区间隧道，掘进总长度1200m。
1966年，上海打浦路越江公路隧道工程主隧道采用由上海隧道工程设计院设计、江南造船厂制造的我国第一台直径10.2m超大型网格挤压盾构掘进机施工，辅以气压稳定开挖面，在黄浦江底顺利掘进隧道，掘进总长度1322m。
