中国隧道施工专用机械制造行业应用情况
思瀚产业研究院    2024-03-19

隧道施工专用机械的应用领域主要有市政管网、城市地下建筑物、长输管网、引水隧洞和矿山巷道等应用领域。市政管网主要包括：供水管道、排水管道、供气管道、供热管道等；城市地下建筑物主要包括：城市轨道交通、地下综合管廊等；长输管网主要包括：油气管网、电力和电信电缆等。

（1）市政管网

市政管网是城市运行、企业生产和百姓生活所需能源和资源的载体，是城市基础设施的重要组成部分。随着我国城镇化水平不断提高，面对人口、资源和环境的巨大压力，为确保国民经济的可持续发展，我国政府逐年加大对城镇基础设施的投入，市政管网建设得到快速发展。

2015-2021 年度，全国城市管道长度由 195.23 万公里增长至 332.28 万公里，年复合增长率达到 9.27%。截至 2021 年末，我国城市管道长度达到了 332.28 万公里。其中，供水管网长度 105.99 万公里、排水管网长度 87.23 万公里、天然气管道长度 92.91 万公里、集中供热管道长度 46.15 万公里。

“十三五”期间，我国加速推进城镇化和环境治理建设，加大了市政管网投资力度，新建、改造供水管网、污水管网、雨水管渠、燃气管网、供热管网等系列管网工程合计 73.21 万公里，投资规模达 18,080 亿元。

随着市政管网建设的迅猛发展，地下管线的安全、平稳、高效运行已成为城市安全的重要基础。但由于多种原因，城市地下管线建设与管理滞后于城市建设的总体水平，地下管线施工、运营和维护过程中各类事故时有发生，造成了严重的经济损失。虽然“十三五”期间，各地先后对部分市政管网进行了更新改造，取得了显著成效，但仍有大量市政管网亟待更新和改造。

《“十四五”全国城市基础设施建设规划》明确提出：“十四五”期间，全国城市预计新建改造供水管网 10.4 万公里，预计新建和改造污水管网 8 万公里，新建和改造燃气管网 24.7万公里，新建和改造集中供热管网 9.4 万公里。因此，未来大量新铺设和更新改造市政管网工程为隧道施工专用机械装备，尤其是顶管机提供了广阔市场。

（2）城市地下建筑物

近年来，随着工业化、城镇化进程的推进，我国城市地下空间开发利用进入快速增长阶段。“十三五”时期，我国城市地下空间建设量显著增长，年均增速达到 20%以上。在人口和经济活动高度集聚的大城市，城市地下空间开发规模增长迅速，带动隧道施工专用机械需求增长。

自 2013 年起，我国地下管廊规划与建设开始迅猛发展，修建的管廊长度远超过世界上其他国家当年建设管廊长度的总和。2020 年中国地下综合管廊长度已达 7,191.81 公里，五年复合增速达到 91.19%，城市地下综合管廊长度为 6,150公里。近年来，每年新建地下综合管廊长度总体呈增长趋势，2020 年新建地下综合管廊 3,159.52 公里，同比增长 21.38%。

从整体来看，我国地下综合管廊建设推进工作成效显著，有效建成长度明显增长，然而距离住建部、国家发改委发布的《全国城市市政基础设施规划建设“十三五”规划》中设立的到 2020 年城市综合管廊建设工程中，建设干线、支线地下综合管廊 8,000 公里以上的目标仍有差距。2022 年，国家发改委发布的《“十四五”新型城镇化实施方案》提出，“指导各地在城市老旧管网更新改造等工作中因地制宜协同推进管廊建设，在城市新区根据功能需求积极发展干、支线管廊，合理布局管廊系统，统筹各类管线敷设。

做好统筹协调，优化项目空间布局，合理安排建设时序，避免反复开挖”。在国内经济面临下行压力的情况下，作为投资规模较大的新型城市基础设施投资项目，综合管廊建设有望肩负经济拉动任务。目前已有多个省市陆续公布综合管廊“十四五”期间建设规划，从规划来看，各省量体裁衣，坚持立足于城市发展定位与建设发展需求，因地制宜地推进城市综合管廊建设。

随着我国城市建设脚步的加快，城市轨道交通建设投资额逐年递增，由 2015年 3,683 亿元增长至 2022 年 5,443.97 亿元，复合增长率达到 5.74%。2015-2022年，城市轨道交通运营线路长度和运营线路数量均呈现逐年递增趋势，2022 年城市轨道交通运营线路 308 条，比 2021 年增加 25 条，运营线路长度为 10,287.45公里，同比增长 11.74%。

2021 年 9 月，国家发改委印发《关于印发十四五城市轨道交通规划建设实施方案的通知》提出，鼓励在既有线网客流强度和人口密度较低的地区，以中低运能轨道交通系统为主。2021 年 12 月，国务院印发《国务院关于印发“十四五”现代综合交通运输体系发展规划的通知》提出，到 2025 年，纳入国家批准的城市轨道交通建设规划中的大中运量城市轨道交通项目的城市轨道交通运营里程由 2020 年 6,600 公里增长至 10,000 公里。

随着城市轨道交通近年来的快速发展，一线城市的线网规模已基本成熟，重点城市的已有建设规划项目大部分建成投运，新兴城市轨道交通建设项目全面建设。未来随着我国在建、规划城市轨道交通项目的持续推进建设，城市轨道交通投资额仍将保持在较高的水平，进而带动对隧道施工专用机械装备，尤其是盾构机和顶管机的需求。

（3）长输管网

为了减少大气污染、提高空气质量，逐步提高天然气在一次能源消费中的比例，自 2004 年西气东输一线管道建成运行以来，中国油气长输管网建设水平不断转型升级迈向高质量阶段，形成了“北油南运”“ 西油东进”“西气东输”“海气登陆”的油气输送格局。从油气长输管网建设情况来看，2010-2021年，我国油气长输管网里程数逐年增长。截至 2021 年底，我国大陆建成油气长输管网里程累计达到 13.12 万公里。

“十四五”期间，天然气基础设施建设加快。碳达峰、碳中和战略目标顶层设计出台，引领国内能源行业加快转型。北方地区清洁取暖持续推进，中东部地区采暖需求加快释放。随着煤炭燃烧逐步受到限制、非常规油气资源规模化开发、油气市场改革逐步推进，天然气将迎来重要发展战略机遇期，预计天然气产业规模将不断扩大，天然气管道、储气库（群）及储罐等管网基础设施持续配套建设，天然气“全国一张网”体系将得到进一步完善。

目前，我国在建和近期即将开工建设的天然气干线管道工程主要包括：陕京四线、西气东输四线、新粤浙线和中俄东线，四条管线总长度约 1.6 万公里，总投资额大约 3,200 亿元。国家发改委、国家能源局发布的《中长期油气管网规划》提出，预计到 2025 年，建成原油、成品油、天然气管道里程分别为 3.7 万公里、4 万公里、16.3 万公里。目前，我国已建成的油气管网里程距离《中长期油气管网规划》目标仍存在一定的差距。

《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》提出，“完善煤炭跨区域运输通道和集疏运体系，加快建设天然气主干管道，完善油气互联互通网络”等要求。在国家政策支持和绿色低碳发展趋势的推动下，天然气管道建设将会持续推进。油气管网的加快建设，将为隧道施工专用机械装备带来更多的需求，促使行业快速发展。

（4）引水隧洞

我国水资源时空分布不均。地区分布呈东多西少、南多北少的特点。时间分配呈夏秋季多，冬春季少的特点。我国水资源的相对匮乏和时空分布不均不仅影响了人民的生活质量，也不利于经济的可持续发展。解决水资源地区分布不均衡的有效办法之一是跨流域调水，将水资源较丰富流域的水调到水资源紧缺的流域，以达到地区间调剂水量盈亏，解决缺水地区水资源需求。

自 2014 年国家做出加快推进 172 项节水供水重大水利工程的决策部署后，我国出台了一系列政策，有力推进了水利工程建设。2016-2021 年度，我国水资源配置工程当年累计完成投资规模如下图所示：

2016 年以来，我国水资源配置工程当年累计完成投资规模整体呈上升趋势。2022 年，国家发改委、水利部印发《“十四五”水安全保障规划》提出，推进南水北调后续工程高质量发展，“十四五”时期，抓紧做好后续工程规划设计，开展重大问题研究，创新工程体制机制，优化东线、中线一期工程运用方案，适时推动后续工程建设。

实施跨流域跨区域重大引调水工程。聚焦流域区域发展全局，兼顾生态、航运等用水保障，实施一批重大引调水工程。目前，陕西引汉济渭二期、海南琼西北供水等工程开工建设；引江济淮、滇中引水、珠江三角洲水资源配置等工程加快实施，有望为隧道施工专用机械带来更多需求，促进行业快速发展。

（5）矿山巷道

隧道掘进机因其施工时具有安全、高效、环保、智能的特点，下游应用领域不断拓展，例如应用于国内金属矿山、煤矿巷道施工的矿用隧道掘进机。

我国是矿产资源大国，也是矿业大国，品种较为齐全，勘查开发体系完整，主要矿产品产量和消费量居世界前列。2022 年，中国采矿业主要矿产品产量继续保持增长，固定资产投资比上年增长 4.5%。在采矿业固定资产投资中，煤炭、黑色金属、有色金属矿和非金属矿采选业固定资产投资分别比上年增长 24.4%、33.3%、8.4%和 17.3%，保持持续增长势头。

《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出，在“十四五”期间，在提高安全生产水平方面，要加强矿山深部开采与重大灾害防治等领域先进技术装备创新应用，推进危险岗位机器人替代。在重点领域推进安全生产责任保险全覆盖。

目前国内金属矿山、煤矿巷道的掘进以钻爆法施工和以悬臂掘进机为代表的综掘法施工为主，存在施工安全性不高、成巷的质量不好、自动化程度不高、施工效率低下和施工环境不佳等问题

。另一方面，受益于矿产资源需求量的增加，矿产资源采掘工程对自动化的巷道挖掘设备需求非常高，矿用隧道掘进机是钻爆法掘进速度的 3-10 倍、综掘法掘进速度的 2-8 倍，具有机械化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济等显著优点。

因此，作为未来矿山巷道施工和提升井巷建设工程现代化水平的主流、关键装备，矿用隧道掘进机在矿山建设工程中将会得到更广泛的应用。随着我国智慧矿山建设的深入推进，矿用隧道掘进机的市场需求有望进一步增长。