解析國產盾構機機械性能，生產狀況，展望未來機械設備、機械化隧道建設存在問題和發(fā)展趨勢。
隧道掘進機（Tunnel Boring Machine），是一種隧道掘進的專用工程機械。歐美將全斷面隧道掘進機統(tǒng)稱為TBM；日本則一般統(tǒng)稱為盾構機，細分可稱為硬巖隧道掘進機和軟土地層隧道掘進機；我國一般習慣將硬巖隧道掘進機（硬巖TBM）簡稱為TBM，將軟地層掘進機稱為盾構機（shield machine）。本文盾構機含TBM。
現(xiàn)代盾構掘進機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能，亦被稱作地鐵施工的“利器”。目前，盾構機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政管網(wǎng)、過江隧道、水電等隧道工程。
盾構隧道的應用領域：鐵路隧道、城市軌道交通、引水隧道、水電站建設、煤礦開采、公路隧道、地下管線。
截至2017年末，中國內地（不含港澳臺地區(qū)）共計34個城市開通城市軌道交通并投入運營，共56個城市開工建設城市軌道交通，開通城軌交通線路165條，運營線路長度達到5033公里。其中，地鐵3884公里，占比77.2%；其他制式城軌交通運營線路長度約1149公里，占比22.8%。2017年新增運營線路32條，同比增長24.1%；新增運營線路長度880公里,同比增長21.2%。2016年當年線路增長首次超過500公里，達到535公里，僅一年后年線路增長突破800公里，又邁上一個新的臺階，增長速度前所未有。全年累計完成客運量185億人次，同比增長14.9%。擁有2條及以上運營線路的城市已增至26個，占已開通城軌交通城市的76.5%。2017年中國內地城軌交通完成建設投資4762億元，在建線路長度6246公里，在建項目可研批復投資額累計38756億元。截至2017年末，共有62個城市的城軌交通線網(wǎng)規(guī)劃獲批（含地方政府批復的18個城市），規(guī)劃線路總長7321公里。國內地下線，使用盾構機是當前的主流。
盾構機除了能夠在軌道交通中廣泛使用外，在大城市通水、通電等領域也將被逐步應用。當前，中國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期，但地下管廊的建設相對滯后。發(fā)展城市地下管廊，不僅可以有效解決城市交通擁堵問題，還極大方便了電力、通信、燃氣、供排水等市政設施的維護和檢修，是提升城市品質的重要舉措。國務院自 2015 年開始部署城市地下綜合管廊建設試點工作。到 2018 年，全國有 69 個城市在建的地下綜合管廊將達到1000 km，總投資約 880 億元。據(jù)粗略統(tǒng)計，未來地下綜合管廊投資規(guī)模將超過1萬億元。2016新建地下綜合管廊公里1791公里，2017地下綜合管廊在建里程6575公里。盾構機，則是實現(xiàn)地下管廊建設的必備工具。
根據(jù)盾構機的設計壽命（通常在1萬小時左右），假設每9公里（雙線）需要兩臺盾構機，盾構機需求量巨大。
2002年前，盾構設計技術一直被國外壟斷，產品長期依賴進口，價格居高不下，制約了我國盾構的應用，延緩了城市地鐵的快速發(fā)展。
目前，國內企業(yè)在競爭中發(fā)展得比較快，市場份額也在不斷增加，使得近年來我國的盾構機市場發(fā)生了根本改變，已經打破了國外盾構機占據(jù)主導地位的局面。2017 年有超過45家企業(yè)已進入或正準備進入盾構機行業(yè)，其中如中鐵裝備、中國鐵建重工集團、遼寧三三等企業(yè)都可單獨承接盾構機施工項目，擁有開發(fā)、設計、制造、服務一體化的專業(yè)施工能力。從企業(yè)結構進行分析，當前盾構機行業(yè)的企業(yè)主要有三類：第一類是國內的裝備制造企業(yè)，此類企業(yè)技術水平和制造基礎比較好，在自身原有的裝備制造基礎上通過技術開發(fā)進入盾構機領域的企業(yè)；第二類是由外資控股的中外合資企業(yè)或外國獨資企業(yè)，如德國海瑞克、日本三菱等；第三類是具有施工總包能力的企業(yè)轉型升級后新組建的裝備制造公司，這類企業(yè)原本就是有盾構機需求的企業(yè)，掌握著盾構機的市場，因此目前此類企業(yè)發(fā)展得最好，擁有較大優(yōu)勢，對國內市場的占領比較迅速。而合資企業(yè)和外國獨資企業(yè)由外方掌握核心技術，在技術上有優(yōu)勢，但由于缺乏市場，所以一般采用外國控股，由國內合作方負責市場和制造的形式與中國的地方政府合作。經過多年的消化吸收，國內盾構機企業(yè)不斷發(fā)展壯大，外資企業(yè)的市場份額在不斷縮小。
隨著盾構機制造技術水平的不斷提高，以及施工領域的應用越來越多，盾構機行業(yè)的競爭也越來激烈，國內外的盾構機企業(yè)都在不斷加大資本投入，通過對基礎設施規(guī)劃建設情況、盾構機的生產市場、技術現(xiàn)狀與隧道建設發(fā)展進行深入分析研究，了解當前國產盾構機制造水平，需求和市場環(huán)境變化趨勢。
從黎明期到技術創(chuàng)新期
2009年之前，我國大約有85％的盾構掘進機依賴進口。其中，占據(jù)歐洲大半市場份額的德國海瑞克，以產量1670臺居世界首位的三菱重工，以及擁有多個品牌的德國維爾特的表現(xiàn)最為搶眼。其中海瑞克就占據(jù)國內盾構機市場的70％以上。
我國1953年開始采用盾構進行隧道修建，晚于國外128年。
手掘式盾構
2000年前，國內盾構多為主要部件進口，國內工廠拼裝組合，無自己的核心技術。
2002年開始，中國致力于“造中國最好的盾構”，國家科技部將盾構技術研究列入“863”計劃。
2004年，依托于“十五”期間國家“863”計劃項目，上海隧道研制出國內首臺全自主設計、 具有知識保產權的土壓平衡盾構機“先行號”樣機。該機在切削刀盤驅動系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、拼裝機系統(tǒng)、同步注漿控制系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等關鍵技術進行了技術創(chuàng)新，實現(xiàn)中國盾構從有到優(yōu)的歷史突破。
2006年底，“先行2號”盾構在滬制造安裝完成并正式下線，首次實現(xiàn)了國內地鐵盾構的批量生產。
先行號
2008年4月，依托“863”計劃，由中鐵隧道集團隧道設備制造公司牽頭，浙江大學、華中科技大學等參與研制的首臺國產復合盾構“中國中鐵1號”下線，該機國產率 65%，填補了我國在復合盾構制作領域的空白。從此，國內盾構市場徹底打破了進口盾構對國內市場的壟斷，開啟了國產盾構的自主研發(fā)、制造的新篇章。
中國中鐵1號
2009年9月，一臺直徑為11.22m的具有自主知識產權的大直徑泥水盾構“進越號”成功貫穿上海打浦路隧道復線