盾构机使用寿命短、造价高、体积庞大。盾构机的掘进速度可以达到 10~18 米/天,是人工掘进速度的 8~10 倍。一台盾构机一般在掘进 10~15 公里后需要更换刀头,虽然其刀头可以更换,但其绝大部分零件也已接近寿命极限,在很多情况下直接选择整机报废是最经济的。
一台盾构机的售价约 2,000~6,000 万元,因此盾构机在隧道建设里属于成本占比较大的大型装备。从全球盾构机行业门槛较高,国外品牌主要集中在德国、日本、美国、加拿大等国家,其中以德国、日本技术实力更为突出。
知名的国外盾构机制造商包括德国海瑞克(Herrenk)、德国维尔特(Wirth)、日本小松(Komatsu)、日本三菱重工(Mitsubishi)、日本川崎重工(Kawasaki)以及美国罗宾斯(Robbins)、加拿大拉瓦特(Lovat)等专业制造商。
盾构机的产业链主要有上游盾构机零部件、中游盾构机制造、下游需求包括城市地铁隧道、铁路隧道、公路隧道、越江隧道、市政管道、水工隧道、矿山、水利水电等施工建设。上游盾构机零部件包括电气系统、液压系统、排土结构、驱动系统、管片铺设系统、刀盘、盾体等。
盾构机一般由驱动系统(刀盘、盾体)、排土结构及管片铺设系统、电气系统、液压系统等后配套设备等部分组成,其中盾体、刀盘体、管片机是盾构机的重要组成部分。
盾构机结构复杂,主要由刀盘、盾体、螺旋输送机、管片拼装机等多部分组成。从成本结构来看,驱动设备成本占比较高。根据《地下工程与隧道》期刊文献《大型盾构费用构成及分摊研究》,直径 11 米和 15 米盾构机成本构成中,驱动设备(刀盘、刀盘驱动)占比 42%和 45%,电气设备(壳体及推进液压缸,铰链液压缸)和推进设备(PLC、模块、电控箱等)都在 15%左右,液压设备(泵、阀、马达)价值分别占比 12%、11%。
驱动系统包括刀盘、盾体等结构是构成盾构机成本的主要部分,占 42-45%。除了主机厂,盾构机驱动系统的主要供应商有永达股份(盾体、刀盘、管片机)、上海盛重重工(护盾、盾构部件等)、株洲光明重型机械。
永达股份:永达股份成立于 2005 年 7 月 4 日,主营业务为大型专用设备金属结构件的设计、生产和销售。公司的产品主要应用于隧道掘进、工程起重和风力发电等领域,其中隧道掘进设备及其配套产品主要包括隧道掘进机械的盾体、刀盘体、管片机及隧道洞壁支撑管片等;工程起重设备产品主要包括车架、臂架、副臂、塔机结构件等;风力发电设备产品主要包括风电机组机舱底座、机座、转子支架、定子支架、锁定盘等。
凭借深耕行业的经验、严格的质量控制、精良的生产工艺和高效的经营管理,已成为铁建重工、中联重科、三一集团、国电联合动力、明阳智能、金风科技、中国中车和湘电股份等国内知名企业的合格供应商。在与上述客户的合作过程中,公司的产品和服务受到客户广泛认可。
上海盛重重工:上海盛重重工装备有限公司成立于 2002 年,总投资为 4.3 亿人民币。公司坐落在上海市闵行区的重工业生产基地,公司定位为有关重型机械设备承包商的部件制造分包协作单位。现有职工 300 多人,拥有一大批经验丰富、技术的专业员工及先进的设备,有效地控制了产品质量,确保产品的交期,在客户面前赢得良好信誉,在水电、火电、风电及核电与隧道盾构等相关部件的装焊及加工中拥有丰富的制造经验。
株洲光明重型机械:株洲光明重型机械制造有限公司是一家以重型、大型装备机械制造为主的制造型民营企业。公司创建于 1988 年,现有总资产 3 亿多元,占地面积近 230 亩,员工400 余人。经过多年产品研发,现已形成系列的重型装备机械产品有:回转窑、烧结机、混合机、单辊破、板式给矿机、球磨机、浓密机、高效冷却机、高速齿轮箱、通用减速机等成套设备或装置,以及液粘调速离合器、除尘设备等,涉及矿山、冶金、建材、化工、水电、风力发电、环保等行业。
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