針對復雜地質(zhì)條件下,頂管施工在遇到巖石、硬土等堅固物塊時采用何種方式破巖掘進這一問題,為合理選擇破巖方式,根據(jù)滇池外海北部水體置換通道改造工程的實際施工情況,分析非爆破掘進技術(shù)在小斷面水文與工程地質(zhì)特殊以及周邊環(huán)境復雜、施工減振(噪)要求高等條件下的適用性。經(jīng)過對比,最終確定了在無水施工段和有水工作段分別采用靜態(tài)破碎法、劈裂法作為頂管施工堅硬巖層的非爆破破巖方法。無水段采用采用靜態(tài)破碎法破巖施工時,根據(jù)斷面情況提出水平布孔和環(huán)形布孔兩種方式,相鄰孔距為40 cm,排距為50 cm,孔徑42 mm;含水段采用劈裂法施工時,全斷面采用同靜態(tài)破碎法工藝相同的環(huán)形布孔方式,若斷面為復合斷面,則應在斷面正底部150°范圍內(nèi)鉆孔取臨空面后,沿臨空面向上逐排布孔,孔徑100 mm。工程實踐表明:靜態(tài)破碎法在無水工作面巖石掘進效果較好,掘進速率為8.5 m/d;在有水工作面因破碎劑失效,應采用劈裂法破巖,劈裂法破巖速率為10.5 m/d;靜態(tài)破碎法有利于掘進斷面控制,而與靜態(tài)破碎法相比,劈裂法具有適應性強、掘進速度快等優(yōu)點。

巖石液壓破裂機主要應用于不能爆破作業(yè)并要求產(chǎn)量高、工期緊等技術(shù)難度大的土石方工程，開山破石就像劈豆腐，挖機吊裝放入巖石孔中，兩分鐘左右產(chǎn)生約1萬噸的裂石力可脹裂開石頭50立方左右，一天輕松破碎堅石一千立方以上，比傳統(tǒng)使用炮錘+切割機或膨脹破碎劑的方式快十倍以上，并且成本更低。 技術(shù)上實現(xiàn)了大直徑、大流量、大強力，液壓動力站超高壓、超快速，分裂巖石效果大裂縫、大間距、大產(chǎn)量。在不能爆破的工地，巖石液壓破裂機比用切割機的優(yōu)勢是一臺能頂它十臺的效率，機械化作業(yè)，工人不會因天氣熱或雨而影響作業(yè)時間，降低水電費十倍，噪音和污染改善，工期提前了各成本降低；比起用膨脹劑/破碎劑的優(yōu)勢是鉆孔直徑大、間隔大，裂縫更大、效果更好、更易于破碎解小，立即見效不用等待、不間斷重復作業(yè)，不受雨水和溫度影響，無噴漿和強堿性危害，無震動安全環(huán)保可夜間施工、產(chǎn)量高達上千立方。顛覆傳統(tǒng)靜態(tài)爆破施工方式，新技術(shù)新工藝淘汰并替代膨脹劑﹑破碎劑。

液壓劈裂棒運用液壓機械方式對巖石進行劈裂，是針對堅硬巖石能高效破裂的創(chuàng)新設備，在礦山開采及建筑土石方工程中不能使用炸藥的情況下破碎巖石具有很大的技術(shù)優(yōu)勢，淘汰了膨脹破碎劑。山西愚公斧在國內(nèi)率先從事巖石劈裂棒的施工及技術(shù)推廣，引領行業(yè)發(fā)展。愚公斧劈裂棒應用于不能爆破作業(yè)并要求產(chǎn)量高、工期緊等技術(shù)難度大的土石方工程，山西愚公斧生產(chǎn)的愚公斧劈裂棒鉆孔直徑已達到24厘米以上，鉆孔間隔3到5米一排，挖機吊裝放入巖石孔中，兩分鐘左右可脹裂開石頭20-50立方左右，輕松破碎堅石上千立方，比使用炮錘+切割機或膨脹破碎劑的方式快十倍以上，且成本低。比用切割機的優(yōu)勢是一臺能頂十臺的效率，降低水電費，噪音和污染改善，工期提前成本降低；比起用膨脹破碎劑的優(yōu)勢是鉆孔直徑大、間隔大，裂縫更大、效果更好、更易于破碎解小，立即見效不用等待、不間斷重復作業(yè)，不受雨水和溫度影響，無噴漿和強堿性危害，無震動安全環(huán)保。