MARCHé MONDIAL DE LA MACHINE à ENGORGER LE TUNNEL SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

On s'attend à ce que la taille du marché des machines à perçage tunnel atteigne 9 400 millions de dollars des États-Unis d'ici à 2031 6 705,8 millions de dollars É.-U. en 2024 à un TCAC de 4,9 % pendant la période de prévision. Les Tunnel Boring Machines (TBMs) sont des machines de construction de tunnels souterrains spécialisées utilisées pour creuser des tunnels à section circulaire à travers diverses strates de terre et de roche. Il existe deux types principaux de TBM : les TBM blindés et les TBM ouverts. Les TBM blindés, également appelés machines de balance de pression de la Terre (EPBM), sont équipés d'un grand bouclier en acier à l'avant qui supporte la face du tunnel pendant l'excavation. Cela leur permet de porter à travers un sol instable sans que le sol s'effondre derrière eux, les rendant adaptés aux projets de tunnelage urbain. Les TBM ouverts n'ont pas de bouclier avant et sont utilisés dans les sols et les roches les plus durs où le sol est autosuffisant.

Les TBM permettent une construction de tunnels souterrains plus rapide, plus sûre et plus précise que les méthodes traditionnelles de forage et de dynamitage. Ils réduisent au minimum les perturbations de surface, limitent la poussière et les débris et réduisent la nécessité d'installer de vastes revêtements de tunnel. Cependant, leur coût élevé en capital et leur nature spécialisée ne sont économiquement viables que pour les grands projets. Les TBM génèrent également de grandes quantités de puck qui doivent être retirées de la face du tunnel, ce qui nécessite des systèmes d'enlèvement robustes. Les conditions du sol peuvent avoir un impact sur les taux d'ennuis, et parfois les TBM peuvent être bloqués si le sol devient trop instable ou si des problèmes surviennent. Une enquête au sol et un contrôle adéquat de l'entrée des eaux sont importants pour réussir le tunnel.

Tunnel Boring Machine Market Perspectives régionales :

• Amérique du Nord : Le marché des machines de forage de tunnel en Amérique du Nord détient 10% sur le marché.
• Asie-Pacifique : L'Asie-Pacifique est sur le point de se développer au TCAC le plus rapide, à 15 % au cours de la période de prévision, en raison de facteurs tels que des investissements importants dans l'infrastructure de transport régionale, y compris les systèmes de métro souterrains, les réseaux ferroviaires à grande vitesse et les grands tunnels routiers.
• Europe: L'Europe détient la part de marché la plus importante en 2024, soit 35 %, grâce à des facteurs tels que plusieurs projets d'infrastructure transfrontaliers visant à améliorer la connectivité entre les pays voisins.

Graphique 1. Part du marché mondial de la machine à bois dans le tunnel (%), par région, 2024

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Analyste du marché des machines d'embarquement des tunnels Point de vue :

Le marché des machines de forage en tunnel présente un fort potentiel de croissance au cours de la prochaine décennie. La construction croissante de tunnels dans le monde entier les transports L'infrastructure ainsi que les réseaux de services publics stimuleront la demande. La région de l'Asie-Pacifique, dirigée par la Chine, continuera de dominer le marché en raison des vastes projets de transport ferroviaire et de métro à grande vitesse en cours et prévus. Des possibilités existent également dans les régions en développement pour répondre aux besoins croissants d'urbanisation et de connectivité.

Toutefois, les coûts initiaux élevés des machines de forage en tunnel peuvent constituer une contrainte pour certains projets. De plus, des conditions de terrain imprévisibles peuvent augmenter les délais et les coûts du projet. Les temps d'arrêt de la machine en raison des réparations ont également des répercussions sur l'économie du projet. Le développement de machines plus petites, modulaires et polyvalentes peut aider à relever certains de ces défis.

L'adoption de technologies comme l'intelligence artificielle, la robotique et la télésurveillance offre des possibilités d'améliorer la productivité et l'efficacité. Ces innovations favoriseront l'expansion continue du marché. Entre-temps, la demande croissante de machines à grand diamètre personnalisées indique un virage vers des projets de tunnelage plus complexes dans le monde entier.

Dans l'ensemble, une forte perspective de développement de l'infrastructure indique une période favorable pour les entrepreneurs de tunnel et les fabricants de machines de forage de tunnel. Les marchés mûrs et émergents offrent des possibilités. L'accent sera mis sur la productivité, le rapport coût-efficacité et la numérisation pour que les acteurs du marché puissent optimiser les perspectives de croissance à long terme dans cet espace.

Conducteurs du marché des machines d'embarquement des tunnels :

• Développement des infrastructures dans le monde entier : Le secteur mondial de l'infrastructure a connu une croissance importante au cours des dernières décennies, due à l'urbanisation rapide et à la croissance des mégapoles dans le monde. Il y a eu une demande croissante d'amélioration de la connectivité routière, des réseaux de transport, des lignes de services publics et d'autres infrastructures de base pour soutenir la population croissante et les équipements modernes dans les centres urbains. De nombreux pays en développement d'Asie, d'Afrique et d'Amérique latine investissent massivement dans la construction de nouvelles liaisons de transport, de systèmes d'approvisionnement en eau, de systèmes d'égouts, de réseaux électriques et de réseaux de télécommunications pour développer les infrastructures et favoriser le développement économique. Dans le même temps, les pays développés d'Europe et d'Amérique du Nord ont également besoin d'améliorations constantes de l'infrastructure pour accroître la capacité des réseaux, remplacer les actifs vieillissants et s'adapter aux nouvelles technologies. On entreprend régulièrement des projets d'infrastructure Mega comprenant des travaux d'agrandissement de routes, des liaisons ferroviaires à grande vitesse, des systèmes de métro et d'autres. Bien que les méthodes de construction à coupe ouverte aient été couramment utilisées dans le passé, l'ennui des tunnels a pris de l'importance en raison de ses avantages à surmonter les obstacles géographiques, à minimiser les perturbations de surface et à permettre la construction de routes plus longues en milieu urbain dense. Les engins de forage dans les tunnels sont devenus indispensables pour de nombreuses entreprises de transport et d'infrastructure de transport à grande échelle dans le monde entier. Alors que les dépenses d'infrastructure continuent d'augmenter régulièrement, en raison de l'urbanisation et des besoins de développement tant dans le monde en développement que dans le monde développé, la demande de tunnel ennuyeux devrait également augmenter à un rythme sain.
• Nécessité d'améliorer la connectivité des transports : La motorisation rapide et le nombre croissant de véhicules ont dépassé l'expansion des réseaux routiers dans de nombreux centres urbains du monde entier. Les routes encombrées et les rues animées sont devenues un problème courant, aggravant les embouteillages et les temps de trajet. Dans le même temps, les obstacles à la disponibilité des terres dans les agglomérations laissent peu de latitude pour élargir les routes existantes ou en construire de nouvelles en utilisant des méthodes à coupe ouverte. Cela a nécessité de renforcer la capacité routière en augmentant les niveaux et les niveaux de connectivité dans les villes. Le tunnelage offre une solution efficace pour améliorer les flux de transport en ajoutant de nouvelles voies souterraines. Plusieurs villes ont entrepris d'ambitieux projets d'extension des tunnels routiers et métropolitains afin d'atténuer la pression de la circulation et d'améliorer la mobilité intra-ville. De plus, avec le développement du commerce international et des mouvements de passagers, il y a une demande croissante de liaisons de transport à grande capacité qui peuvent relier efficacement les principaux pôles économiques. La construction de tunnels sous-marins et souterrains pour les réseaux à grande vitesse est un exemple de ce besoin. Tout en présentant des défis techniques, ces mégaprojets de connectivité apportent de vastes avantages économiques et sociaux. Ils contribuent à établir des artères commerciales cruciales et à renforcer la coopération internationale. Étant donné que les infrastructures de transport doivent répondre aux besoins croissants en matière de mobilité à l'intérieur des pays et entre eux, la construction de tunnels devrait rester essentielle pour franchir les distances, surmonter les obstacles et accroître les niveaux de connectivité dans le monde entier.

Marché des machines d'embarquement des tunnels Possibilités :

• Demande croissante en Asie-Pacifique : La région de l'Asie-Pacifique représente une formidable opportunité de croissance du marché des machines ennuyeuses dans les tunnels en raison de plusieurs facteurs favorables qui façonnent actuellement les besoins et les priorités en matière de développement des infrastructures dans de nombreux pays de la région. L'urbanisation rapide et la croissance démographique sont à l'origine de vastes plans d'expansion de l'infrastructure, qui comprennent d'importants investissements dans des réseaux de transport élargis, des projets d'énergie renouvelable et un meilleur accès aux services publics comme l'électricité, l'eau et les télécommunications. Les dépenses consacrées aux projets de transport et d'énergie renouvelable constituent une part importante des plans approuvés. Les longueurs des tunnels devant se multiplier au cours des prochaines années, selon les projections émises par divers organismes nationaux d'infrastructure, la demande de machines de forage des tunnels capables de gérer diverses conditions au sol et d'exécuter efficacement de grands projets est sur le point d'augmenter considérablement. Les contraintes opérationnelles antérieures liées aux coûts élevés ou aux limites technologiques diminuent également, ouvrant la région à une utilisation plus complète des solutions de tunnel avancées. Par exemple, le pipeline national d'infrastructure de l'Inde vise à investir plus de 1,5 billion de dollars US entre 2020 et 2023 pour stimuler ses secteurs de base, tandis que l'initiative « Belt and Road » en Chine continue d'accroître la connectivité dans toute la région.
• Adoption de machines technologiquement avancées: Le Tunnel Boring Machine Market a un énorme potentiel de croissance avec l'adoption de technologies de pointe qui améliorent l'efficacité et la productivité. L'automatisation avancée, la robotique et les technologies numériques permettent aux TBM de creuser les tunnels plus rapidement et avec plus de précision que les machines traditionnelles à commande humaine. L'industrie de la construction est de plus en plus soumise à des pressions pour qu'elle réalise plus rapidement des projets de méga-infrastructure afin de répondre à l'augmentation des populations et de relever les défis environnementaux comme la congestion et la pollution. On chercherait à obtenir des TBM perfectionnés qui promettaient de réduire le calendrier des projets grâce à un tunnel continu. De nombreux pays investissent de plus en plus dans les systèmes de transit souterrain, les réseaux d'approvisionnement en eau et les tunnels de prévention des inondations pour améliorer la durabilité et la viabilité de leurs villes. Par exemple, les TBM autonomes utilisant les plus récents en intelligence artificielle, capteurs, et apprentissage automatique peut fonctionner 24h/24 sans interruption de sécurité et optimiser les opérations en temps réel en fonction des conditions du sol. Selon des recherches récentes menées par l'International Tunneling and Underground Space Association, il en résulte des économies de temps considérables pouvant atteindre 30 % pour les projets de tunnel.

Marché des machines d'embarquement des tunnels Tendances :

• Intégration des systèmes de modélisation de l'information sur les bâtiments (BIM) et des systèmes d'information géographique (SIG) dans la construction de tunnels : BIM désigne une représentation numérique des caractéristiques physiques et fonctionnelles d'un tunnel ou d'un projet d'infrastructure, tandis que le SIG capture et analyse les données spatiales ou géographiques concernant le terrain et les conditions géologiques de l'alignement du tunnel. En intégrant ces deux systèmes, les concepteurs de tunnels peuvent créer un modèle virtuel 3D du tunnel proposé et de l'environnement environnant. Cela permet une simulation et une visualisation avancées du processus de perçage du tunnel, réduisant les incertitudes et assurant une définition précise des exigences de la machine. Avec des jumelles numériques réalistes de l'entraînement tunnel, les fabricants de machines peuvent optimiser leurs conceptions en fonction des conditions géotechniques et des étapes de construction. L'intégration BIM-GIS aide également les entrepreneurs à mieux planifier la logistique et le séquençage des entraînements de tunnels. Des détails clés concernant les lignes d'utilité, les structures souterraines, le sol et les propriétés rocheuses sont intégrés au modèle numérique. Cela aide à identifier les problèmes potentiels à l'avance et à déterminer la machine de forage tunnel la plus appropriée pour le travail. De nos jours, beaucoup de projets de tunnels ont des conditions de terrain complexes et des scénarios de visage divers qui appellent des modifications régulières de la machine. L'environnement immersif 3D facilite la visualisation collaborative et la coordination entre les différents intervenants du projet afin de résoudre les problèmes de construction. Par exemple, London Underground a utilisé la modélisation intégrée BIM-GIS pour son projet Nine Elms to Pimlico Line, qui comprenait la construction d'une boucle de tunnel de 1,2 km.
• Croissance des partenariats public-privé (PPP) pour les projets de tunnels: La croissance des partenariats public-privé (PPP) pour les projets de tunnels entraîne la demande de machines de forage de tunnels plus sophistiquées. Les gouvernements du monde entier optent de plus en plus pour des modèles de PPP pour mener à bien de grands projets de tunnel complexes tout en contrôlant les dépenses en capital. Cela profite énormément aux fabricants de TBM. Dans le cadre des contrats de PPP, les partenaires privés sont responsables de la prise en charge des risques de construction et du financement des projets. Ils nécessitent des TBM avancés qui peuvent accélérer les taux de perçage et améliorer la sécurité. Les TBM modernes avec des capacités comme la surveillance à distance, les fonctions automatisées et les composants robotiques aident à terminer les projets plus rapidement tout en réduisant les risques de dépassement de temps et de coûts. Par exemple, l ' Inde a récemment achevé un projet de PPP de 3 milliards de dollars des États-Unis pour la construction de tunnels routiers et ferroviaires à l ' aide de mesures de confiance de pointe qui ont augmenté les taux d ' ennui quotidiens.

Restrictions du marché des machines à engorger les tunnels :

Coût d'investissement initial élevé: Le coût d'investissement initial élevé requis pour les machines de forage en tunnel constitue une contrainte majeure pour la croissance de ce marché. Les engins de forage dans les tunnels entraînent des dépenses d'équipement importantes, car ils sont extrêmement importants, complexes et personnalisés. Ces machines peuvent coûter entre 10 et 100 millions de dollars américains selon la taille, la géologie, la profondeur et le diamètre du tunnel creusé. L'investissement initial élevé limite le nombre d'acteurs qui peuvent se permettre d'acheter ces machines. Seuls les grands entrepreneurs de construction et les sociétés d'ingénierie bien établis sont en mesure d'absorber les dépenses en capital élevées. Les petites et moyennes entreprises de construction ont du mal à pénétrer ce segment de marché en raison des prix prohibitifs de l'équipement. Cette structure oligopolistique du marché des machines de forage des tunnels constitue un obstacle pour les nouveaux arrivants. Les exigences élevées en matière d'investissements dissuadent la concurrence sur les prix et les innovations, qui sont essentielles à la croissance à long terme de l'industrie. Par exemple, selon le rapport d'étape de 2022 de la California High Speed Rail Authority, le coût de construction de la machine de forage du tunnel à grande vitesse de la Californie a été estimé à environ 58 millions de dollars américains.

Contrebalance- Oui. Le coût élevé de la personnalisation des GTT adaptés à des conditions géologiques particulières peut être prohibitif pour certains projets, ce qui pourrait réduire la demande du marché.

Risque d'effondrement du tunnel pendant la construction: Le risque d'effondrement des tunnels pendant la construction pose d'importants défis à la croissance du marché des machines de forage des tunnels. Lorsque les tunnels s'ennuient profondément sous terre, il y a toujours un risque que des cavernes de sol se produisent, ce qui peut entraîner des effondrements mortels des tunnels. Les effondrements du tunnel entraînent non seulement des pertes en vies humaines et des blessures, mais aussi des retards importants et des dépassements de coûts dans les projets de tunnel. Cela sape la confiance dans la méthode du tunnelage et décourage les organismes gouvernementaux d'approuver de nouveaux projets de tunnelage. Le risque d'effondrement dissuade également les acteurs de la construction privée de participer à des appels d'offres impliquant un ennui de tunnel. Compte tenu des risques inhérents aux défaillances au sol, les entrepreneurs évaluent leurs soumissions avec prudence avec des marges d'urgence élevées, ce qui augmente les coûts du projet. Des primes d'assurance plus élevées doivent être versées pour atténuer les risques, qui augmentent encore les dépenses. Par exemple, selon les données de l'Institut suisse Re, les taux d'assurance pour les projets de tunnelage varient généralement de 2 à 4 % du coût total des projets, contre 0,5 à 1 % pour les autres travaux d'infrastructure linéaire.

Faits nouveaux :

En avril 2022, l'expansion du Transit léger de Macao (LRT) vers Hengqin a progressé dans la phase de tunnel. Cette évolution, confirmée par les responsables de Zhuhai, devrait se poursuivre pendant trois ans. Une machine monumentale utilisant la technologie de l'équilibre de pression terrestre a été conçue à Changsha, Hunan, spécialement pour cette entreprise. Cette machine est remarquable pour sa taille, étant la plus grande de son genre à être employée dans la Région administrative spéciale, avec un diamètre de 7,98 mètres et une longueur de 87 mètres.

En octobre 2022, les Projet HS2 On a assisté au déploiement de six machines de forage de tunnels (TBM) pour découper plus de 26 milles de tunnels sous Londres. En marquant une étape importante du projet, la quatrième des dix mesures de confiance prévues a été lancée. Cette machine particulière est conçue pour naviguer sur un tronçon de cinq milles depuis le site de Victoria Road à l'ouest de Londres jusqu'à Greenpark Way à Greenford. Après l'achèvement, il sera démonté et retiré du sol. En outre, un autre TBM est prévu pour le lancement du même site plus tard dans l'année, avec l'objectif de construire un tunnel à deux pores vers le centre-ville dans le cadre du réseau étendu du HS2.

Graphique 2. Part du marché mondial des machines à ensorceler des tunnels (%), par utilisation finale, 2024

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Principales entreprises:

• Komatsu Ltd.,
• SN Communauté européenne
• Haute vitesse 2 Ltd.,
• Ingénierie Amberg,
• Mammat,
• Hitachi Zosen Sakai travaille,
• Groupe du tunnel ferroviaire de Chine,
• Sika AG,
• Liaoning Censcience End-Use Co. Ltd.,
• Kawasaki Heavy Industries, Ltd.,
• Herrenknecht AG,
• La société Robbins,
• TERRATEC Ltd.,
• Japon Tunnel Systems Corp.,
• Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

*Définition : Une machine de forage de tunnel (TBM) est un équipement conçu pour creuser des tunnels en une seule opération mécanique. Il peut transporter des tunnels circulaires à travers divers terrains, y compris des roches denses, du sable relativement mou et du sol. Les TBM ont une tête tournante avec des parties coupantes et peuvent être utilisés pour creuser des tunnels à section circulaire. Ils sont une alternative aux méthodes traditionnelles de forage et de dynamitage, limitant les perturbations au sol environnant et produisant un mur de tunnel lisse. Les TBM peuvent varier en taille, avec des diamètres allant d'un mètre à près de 16 mètres. Ils sont utilisés pour divers projets de tunnelage et offrent des avantages tels que la réduction des coûts de revêtement des tunnels et l'aptitude à l'emploi dans les zones urbaines.