MERCADO GLOBAL DA MáQUINA DE PERFURAçãO DO TúNEL SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Espera-se que o tamanho do mercado da máquina do túnel chato alcance US$ 9.400 milhões por 2031 de US$ 6,705,8 milhões em 2024 em um CAGR de 4,9% durante o período de previsão. Túnel Boring Machines (TBMs) são máquinas de construção subterrânea especializadas usadas para escavar túneis com uma seção transversal circular através de uma variedade de estratos de solo e rocha. Existem dois tipos principais de TBMs: TBMs blindados e TBMs abertos. TBMs blindados, também chamados de Earth Pressure Balance Machines (EPBMs), estão equipados com um grande escudo de aço na frente que suporta a face do túnel durante a escavação. Isso permite que eles passem por um terreno instável sem o chão colapsando atrás deles, tornando-os adequados para projetos de túnel urbano. TBMs abertos não têm um escudo frontal e são usados em solos e rochas mais difíceis onde o solo é auto-suportante.

TBMs permitem uma construção de túnel subterrâneo mais rápida, mais segura e mais precisa em comparação com os métodos tradicionais de perfuração e jateamento. Eles minimizam a interrupção da superfície, limitam a poeira e os detritos, e reduzem a necessidade de uma instalação extensa do revestimento do túnel. No entanto, seu alto custo de capital e natureza especializada significam que eles são apenas economicamente viáveis para grandes projetos. Os TBMs também geram grandes quantidades de muck que devem ser removidos da face de túneis, exigindo sistemas de remoção de muck robustos. As condições de terra podem afetar as taxas de aborrecimento e, ocasionalmente, os TBMs podem ficar presos se o solo se tornar demasiado instável ou ocorrer problemas. A investigação em terra adequada e o controle da entrada de água são importantes para o túnel bem sucedido.

Túnel Boring Machine Market Insights regionais:

• América do Norte: O mercado de máquinas chatas de túnel na América do Norte detém 10% no mercado.
• Ásia Pacific: A Ásia Pacific está pronta para expandir no CAGR mais rápido em 15% durante o período de previsão, devido a fatores como investimentos significativos na infraestrutura de transporte regional, incluindo sistemas de metrô subterrâneos, redes ferroviárias de alta velocidade e extensos túneis rodoviários.
• Europa: A Europa possui a maior quota de receitas do mercado em 2024 e que é de 35%, auxiliada por fatores como vários projetos de infraestrutura transfronteiriça para melhorar a conectividade entre as nações vizinhas.

Figura 1. Global Tunnel Boring Machine Market Share (%), por Região, 2024

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Ponto de vista do analista do mercado da máquina de perfuração do túnel:

O mercado de máquinas aborrecidas do túnel mostra um forte potencial de crescimento na próxima década. A construção crescente de túneis em todo o mundo para transporte de transporte infra-estrutura, bem como redes de utilitários irá impulsionar a demanda. A região da Ásia-Pacífico, liderada pela China, continuará a dominar o mercado devido a extensos projetos ferroviários e de metro de alta velocidade. Existem oportunidades nas regiões em desenvolvimento, bem como para atender às crescentes necessidades de urbanização e conectividade.

No entanto, os altos custos iniciais de máquinas de túneis chatos podem atuar como uma restrição para alguns projetos. Além disso, condições de terreno imprevisíveis podem aumentar linhas de tempo e custos do projeto. Tempo de inatividade da máquina devido a reparos também afeta a economia do projeto. O desenvolvimento de máquinas menores, modulares e multiúso pode ajudar a enfrentar alguns desses desafios.

A adoção de tecnologias como inteligência artificial, robótica e monitoramento remoto oferece oportunidades para melhorar a produtividade e a eficiência. Tais inovações apoiarão a expansão contínua do mercado. Enquanto isso, a crescente demanda por máquinas de grande diâmetro personalizadas indica uma mudança para projetos de túneis mais complexos em todo o mundo.

No geral, uma perspectiva de desenvolvimento de infraestrutura forte indica um período de tempo favorável para empreiteiros de túneis e fabricantes de máquinas chatas de túneis. Ambos os mercados maduros e emergentes apresentam oportunidades. O foco na produtividade, eficiência de custos e digitalização será fundamental para os jogadores de mercado otimizarem as perspectivas de crescimento a longo prazo neste espaço.

Drivers para o mercado da máquina de perfuração do túnel:

• Desenvolvimento de infraestruturas em todo o mundo: O setor de infraestrutura global tem testemunhado um crescimento significativo nas últimas décadas, impulsionado pela rápida urbanização e pelo crescimento de megacidades em todo o mundo. Houve uma crescente demanda por melhor conectividade rodoviária, redes de transporte, linhas de utilidade e outras infraestruturas básicas para apoiar a crescente população e comodidades modernas em centros urbanos. Muitas nações em desenvolvimento na Ásia, África e América Latina estão investindo fortemente na construção de novas ligações de transporte, sistemas de abastecimento de água, sistemas de esgoto, redes de energia e redes de telecomunicações para aumentar a infraestrutura e promover o desenvolvimento econômico. Ao mesmo tempo, os países desenvolvidos na Europa e América do Norte também exigem constantes atualizações de infraestrutura para expandir a capacidade de rede, substituir ativos de envelhecimento e adaptar-se a tecnologias mais novas. Mega projetos de infraestrutura envolvendo expansões rodoviárias, ligações ferroviárias de alta velocidade, sistemas de metrô e mais são realizados regularmente. Embora os métodos de construção abertos tenham sido comumente usados no passado, o túneis chatos ganhou destaque por suas vantagens na superação de obstáculos geográficos, minimizando a interrupção da superfície e permitindo a construção de rotas mais longas em ambientes urbanos densos. As máquinas de aborrecimento do túnel tornaram-se indispensáveis para muitas empresas de transporte de grande escala e infraestrutura de serviços públicos em todo o mundo. À medida que as despesas de infraestrutura continuam a crescer de forma constante, impulsionadas pela urbanização e pelas necessidades de desenvolvimento em todo o mundo em desenvolvimento e desenvolvido, espera-se que a demanda por aborrecimento do túnel também se aumente a um ritmo saudável.
• Necessidade de melhor conectividade de transporte: Motorização rápida e números de veículos crescentes superaram a expansão de redes rodoviárias em muitos centros urbanos em todo o mundo. Estradas congestionadas e ruas movimentadas tornaram-se um problema comum, piorando os engarrafamentos e tempos de comutação. Ao mesmo tempo, restrições sobre a disponibilidade de terra em áreas construídas deixam um alcance limitado para ampliar as estradas existentes ou construir novas usando métodos abertos. Isso exigiu a necessidade de aumentar a capacidade rodoviária através de níveis adicionais e camadas de conectividade sob cidades. Túnel fornece uma solução eficaz para melhorar os fluxos de transporte, adicionando novas rotas subterrâneas. Várias cidades embarcaram em planos de túneis ambiciosos para extensões de estrada e metro para aliviar a pressão de tráfego e melhorar a mobilidade intra-cidade. Além disso, com o crescente comércio internacional e movimento de passageiros, há uma crescente demanda por ligações de transporte de alta capacidade que podem conectar os principais centros econômicos de forma eficiente. Os túneis subterrâneos de longa distância e subterrâneos que estão sendo construídos para redes de alta velocidade são exemplares desta necessidade. Ao apresentar desafios técnicos, tais projetos de mega conectividade trazem vastos benefícios econômicos e sociais. Eles ajudam a estabelecer artérias comerciais cruciais e reforçar a cooperação internacional. À medida que a infraestrutura de transporte precisa apoiar os crescentes requisitos de mobilidade, tanto dentro como entre países, espera-se que a construção do túnel permaneça crítica para a ponte de distâncias, superando barreiras e aumentando os níveis de conectividade em todo o mundo.

Mercado da máquina de perfuração do túnel Oportunidades:

• crescente demanda na região Ásia-Pacífico: A região Ásia-Pacífico representa uma tremenda oportunidade de crescimento no mercado de máquinas túneis, devido a vários fatores favoráveis atualmente moldando as necessidades e prioridades de desenvolvimento de infraestruturas em muitos países da região. A urbanização rápida e o crescimento populacional estão impulsionando planos de expansão de infraestrutura maciças, que incluem investimentos significativos em redes de transporte expandidas, projetos de energia renovável e melhor acesso a serviços públicos como eletricidade, água e telecomunicações. As despesas relativas aos transportes e aos projectos de energias renováveis constituem uma parte importante dos planos aprovados. Com comprimentos de túnel esperados para se multiplicar ao longo dos próximos anos, de acordo com as projeções emitidas por vários órgãos de infraestrutura nacionais, a demanda por máquinas túneis aborrecidas capazes de lidar com diversas condições de terra e efetivamente executar grandes projetos está prestes a surgir significativamente. As limitações operacionais anteriores relacionadas a altos custos ou limitações tecnológicas também estão diminuindo, abrindo a região para uma utilização mais completa de soluções avançadas de túneis. Por exemplo, o pipeline de infraestrutura nacional da Índia visa investir mais de US$ 1,5 trilhão entre 2020 e 2023 para impulsionar seus setores centrais, enquanto a "Belt and Road Initiative" na China continua expandindo a conectividade em toda a região.
• Adopção de máquinas tecnologicamente avançadas: O mercado de máquinas de perfuração de túnel tem enorme potencial para o crescimento com a adoção de tecnologias de ponta que melhoram a eficiência e a produtividade. A automatização avançada, a robótica e as tecnologias digitais permitem que a TBMs escava os túneis mais rápidos e com mais precisão do que as máquinas tradicionais operadas por humanos. A indústria da construção está sob pressão crescente para oferecer projetos de mega-infraestrutura mais rápido para acomodar populações crescentes e enfrentar desafios ambientais como congestão e poluição. TBMs avançados que prometeram linhas de tempo reduzidas do projeto através do túnel contínuo seria altamente procurado. Muitas nações estão aumentando os investimentos em sistemas de trânsito subterrâneo, redes de abastecimento de água e túneis de prevenção de inundações para aumentar a sustentabilidade e a viabilidade em suas cidades. Por exemplo, TBMs autônomos usando o mais recente em inteligência artificial, sensores e aprendizado de máquina pode operar 24/7 sem pausas de segurança e otimizar as operações em tempo real com base nas condições do solo. De acordo com pesquisas recentes realizadas pela International Tunneling and Underground Space Association, isso resulta em economias de tempo consideráveis de até 30% em projetos de túnel.

Mercado da máquina de perfuração do túnel Evolução:

• Integração dos sistemas de Modelagem de Informações de Construção (BIM) e Sistemas de Informação Geográfica (GIS) na construção do túnel: BIM refere-se a uma representação digital de características físicas e funcionais de um projeto de túnel ou infraestrutura, enquanto o GIS captura e analisa dados espaciais ou geográficos sobre o terreno e as condições geológicas do alinhamento do túnel. Ao integrar estes dois sistemas, os designers de túnel podem criar um modelo 3D virtual do túnel proposto e do ambiente circundante. Isso permite a simulação avançada e visualização do processo de tédio do túnel, reduzindo incertezas e garantindo requisitos da máquina são definidos com precisão. Com gêmeos digitais realistas da unidade de túnel, os fabricantes de máquinas podem otimizar seus projetos para atender às condições geotécnicas e etapas de construção. A integração BIM-GIS também está ajudando os empreiteiros a planejar melhor a logística e sequenciamento de unidades de túnel. Os principais detalhes sobre linhas de utilidade, estruturas subterrâneas, solo e propriedades de rocha são incorporados no modelo digital. Isso ajuda a identificar problemas potenciais com antecedência e determinar a máquina aborrecida de túnel mais adequada para o trabalho. Hoje em dia, muitos projetos de túneis têm condições complexas de terra e cenários diversos de cara que exigem modificações regulares da máquina. O ambiente 3D imersivo facilita a visualização colaborativa e a coordenação entre várias partes interessadas do projeto para resolver os desafios da construção. Por exemplo, o London Underground usou a modelagem BIM-GIS integrada para o projeto Nine Elms to Pimlico Line, que envolveu a construção de um loop de túnel de 1,2 km.
• Crescimento em parcerias privadas públicas (PPP) para projetos de túnel: O crescimento de parcerias públicas privadas (PPPs) para projetos de túnel está impulsionando a demanda por máquinas de túnel mais sofisticadas (TBMs). Governos em todo o mundo estão cada vez mais optando por modelos PPP para completar grandes e complexos projetos de túneis, controlando as despesas de capital. Isso é beneficiando os fabricantes de TBM imensamente. Nos contratos de PPP, os parceiros privados são responsáveis por suportar riscos de construção e projetos de financiamento. Eles exigem TBMs avançados que podem acelerar as taxas de chat e melhorar a segurança. TBMs modernos com recursos como monitoramento remoto, funções automatizadas e componentes robóticos ajudam a completar projetos mais rapidamente, reduzindo os riscos de sobrecarga de tempo e custos. Por exemplo, a Índia recentemente completou um projeto PPP de US$ 3 bilhões para construir túneis de estrada e ferroviários usando TBMs de última geração que aumentaram as taxas diárias de chato.

Túnel Boring Machine Mercado restrições:

Custo de investimento inicial elevado: O alto custo inicial de investimento necessário para máquinas de túneis é uma restrição importante para o crescimento deste mercado. As máquinas de aborrecimento do túnel envolvem despesas de capital significativas, pois são peças extremamente grandes, complexas e personalizadas de equipamentos de construção pesada. Essas máquinas podem custar entre US$ 10 e US$ 100 milhões dependendo do tamanho, geologia, profundidade e diâmetro do túnel sendo escavado. O alto investimento inicial limita o número de jogadores que podem comprar essas máquinas. Apenas grandes e bem estabelecidas empresas de construção e engenharia são capazes de absorver as altas despesas de capital. Pequenas e médias empresas de construção achar difícil entrar neste segmento de mercado devido aos preços proibitivos de equipamentos. Esta estrutura oligopolistica do mercado de máquinas aborrecidas de túnel representa barreira para novos operadores. Os elevados requisitos de investimento de entrada desencorajam a concorrência de preços e as inovações, que são essenciais para o crescimento a longo prazo da indústria. Por exemplo, o custo de construção da máquina aborrecida do túnel de High-Speed Rail da Califórnia foi estimado em cerca de US$ 58 milhões de acordo com o relatório de progresso da California High Speed Rail Authority de 2022.

Contrapeso- Não. O alto custo de personalização para TBMs adaptado a condições geológicas específicas pode ser proibitivo para alguns projetos, potencialmente reduzindo a demanda do mercado.

Risco de colapso do túnel durante a construção: O risco de colapso do túnel durante a construção coloca desafios significativos para o crescimento do mercado de máquinas chatas do túnel. Quando os túneis estão entediados no profundo subterrâneo, há sempre um risco de as cavernas do solo que ocorrem, o que pode levar a colapsos do túnel fatal. Os colapsos do túnel não só resultam na perda de vidas e lesões, mas também causam atrasos substanciais e sobreposições de custos em projetos de túnel. Isso prejudica a confiança no método de tunelamento e impede que as agências governamentais aprovem novos projetos de túneis. O risco de colapso também dissuade os jogadores de construção privados de participar de concursos envolvendo túneis chatos. Com os riscos inerentes de falhas no solo, os contratados preços de suas propostas de forma conservadora com altas margens de contingência, o que aumenta os custos do projeto. Os prémios de seguro mais elevados têm de ser pagos para mitigar os riscos, o que implica despesas adicionais. Por exemplo, segundo dados do Swiss Re Institute, as taxas de seguro para projetos de túneis variam tipicamente de 2-4% dos custos totais do projeto em comparação com 0,5-1% para outros trabalhos de infraestrutura linear.

Desenvolvimentos recentes:

Em abril de 2022, a expansão da Transitulação de luz de Macau (LRT) sistema para Hengqin progrediu para a fase de túnel. Este desenvolvimento, como confirmado pelos funcionários em Zhuhai, deverá continuar por mais três anos. Uma máquina de transporte de túnel monumental que utiliza a tecnologia de equilíbrio de pressão da Terra foi trabalhada em Changsha, Hunan, especificamente para este empreendimento. Esta máquina é notável por seu tamanho, sendo o maior de seu tipo a ser empregado na Região Administrativa Especial, com um diâmetro de 7,98 metros e um comprimento de 87 metros.

Em outubro de 2022, o ambicioso Projeto HS2 testemunhou a implantação de seis máquinas túneis (TBMs) para percorrer mais de 26 milhas de túneis abaixo de Londres. Marcando um passo significativo no projeto, o quarto de dez TBMs planejados foi iniciado. Esta máquina em particular está definida para navegar em um trecho de cinco milhas do local Victoria Road em West London para Greenpark Way em Greenford. Pós-compleção, ele será desmontado e removido do solo. Além disso, outra TBM é cortada para o lançamento do mesmo site mais tarde no ano, com o objetivo de construir um túnel de duas esferas para o centro da cidade como parte da rede expansiva do HS2.

Figura 2. Global Tunnel Boring Machine Market Share (%), por End-use, 2024

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Principais empresas:

• Komatsu Ltd.,
• SN Mercantile Índia Pvt. Ltd.,
• High Speed Two Ltd.,
• Amberg Engineering,
• Mammoet,
• Hitachi Zosen Sakai Works,
• Grupo de Túnel Ferroviário da China,
• Sika AG,
• Liaoning Censcience End-Use Co. Ltd.,
• Kawasaki Heavy Industries, Ltd.,
• Herrenknecht AG,
• A Companhia Robbins,
• TERRATEC Ltd.,
• Japão Tunnel Systems Corp.,
• Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

*Definição: Uma máquina de técnica (TBM) é um equipamento projetado para escavar túneis em uma única operação mecânica. Pode ferver túneis circulares através de vários terrenos, incluindo densa, rocha dura, areia relativamente macia e solo. Os TBMs têm uma cabeça rotativa com peças de corte e podem ser usados para escavar túneis com uma seção transversal circular. Eles são uma alternativa aos métodos tradicionais de perfuração e jateamento, limitando a perturbação ao solo circundante e produzindo uma parede de túnel lisa. TBMs pode variar de tamanho, com diâmetros variando de um metro a quase 16 metros. Eles são usados para vários projetos de túneis e oferecem vantagens, tais como custos de forro de túnel reduzidos e adequação para uso em áreas urbanas.