由于城市地下管道工程穿越的地層水文與工程地質(zhì)條件的不確定性以及各種破巖設(shè)備的自身特點(diǎn),現(xiàn)行的非爆破破巖方法均有各自的適應(yīng)性。以TBM為例,其安裝施工復(fù)雜,初期投入大,且受設(shè)備自身限制無法進(jìn)入小斷面施工現(xiàn)場,較適用大型長期隧道工程等;人工風(fēng)鎬破巖效率太低,不利于工程進(jìn)度;其他如電氣設(shè)備類破巖方式也存在經(jīng)濟(jì)性低、可代替性強(qiáng)等特點(diǎn)?；谏鲜鲆蛩?在實(shí)際頂管破巖掘進(jìn)施工中應(yīng)根據(jù)具體情況,選取適應(yīng)具體地質(zhì)條件的最佳破巖方式。靜態(tài)破碎法是一種利用其主要成分(氧化鈣)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量和較大膨脹壓力,該膨脹壓力作用在巖石上來實(shí)現(xiàn)破巖的破巖方法,與其他破巖方式相比,具有經(jīng)濟(jì)性較好、操作簡單、危險(xiǎn)系數(shù)小、益于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。如學(xué)者桂良玉 通過工程實(shí)踐得出,靜態(tài)破碎技術(shù)具有施工中無震動(dòng)、無沖擊波、無粉塵和拋石、噪聲小污染小,有利于斷面控制等優(yōu)勢,使其在某些特殊環(huán)境下發(fā)揮著不可替代的作用。馬志剛等 通過對(duì)靜態(tài)破碎劑膨脹機(jī)理的分析得出,靜態(tài)破碎劑產(chǎn)生的膨脹壓力通常能達(dá)到30 MPa,完全能夠達(dá)到一般硬巖破碎的需求。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,俱進(jìn)路線上所含巖石為白云巖、灰?guī)r兩種,其硬度指標(biāo)F=6,因此孔距與排距設(shè)計(jì)為40 cm和50 cm。在孔徑大小的設(shè)計(jì)上,根據(jù)試驗(yàn)段現(xiàn)場破碎試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)孔徑小于42 mm時(shí),部分巖體無法破裂或發(fā)生裂縫而無法分離巖石,當(dāng)孔徑大小設(shè)計(jì)為42 mm以上時(shí),巖體俱進(jìn)能夠滿足破碎需求,因此,從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮,為節(jié)省破碎劑,孔徑大小設(shè)計(jì)為42 mm。巖體情況。斷面內(nèi)巖體的破碎情況直接取決于鉆孔深度的設(shè)計(jì)。當(dāng)巖體情況較為完整、無明顯裂縫時(shí),每一循環(huán)掘進(jìn)的進(jìn)尺一般不超過1 m,鉆孔深度應(yīng)為掘進(jìn)進(jìn)尺H的1.05倍,即1.05H;為防止巖石掘進(jìn)后上部巖體(土體)的坍塌,當(dāng)斷面破碎情況較為嚴(yán)重,存在網(wǎng)狀裂縫或明顯長裂縫時(shí),應(yīng)縮短每一循環(huán)進(jìn)尺;若掘進(jìn)中遇孤立的巖石時(shí),鉆孔深度為目標(biāo)破碎體的80%～90%;每掘進(jìn)一段后續(xù)管道跟進(jìn)頂入,確保掘進(jìn)面安全性和穩(wěn)定性。在試驗(yàn)段進(jìn)行破巖掘進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)確定掘進(jìn)進(jìn)尺H時(shí),其鉆孔深度設(shè)計(jì)為掘進(jìn)進(jìn)尺H的1.05倍,即1.05H最為合適。若小于1.05H,會(huì)造成破碎不不徹底,導(dǎo)致頂管頂進(jìn)達(dá)不到設(shè)計(jì)深度;若大于1.05H,則會(huì)造成破碎劑浪費(fèi)。

液壓劈裂棒運(yùn)用液壓機(jī)械方式對(duì)巖石進(jìn)行劈裂，是針對(duì)堅(jiān)硬巖石能高效破裂的創(chuàng)新設(shè)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(lǐng)行業(yè)發(fā)展。愚公斧劈裂棒應(yīng)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(dá)到24厘米以上，鉆孔間隔3到5米一排，挖機(jī)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(jiān)石上千立方，比使用炮錘+切割機(jī)或膨脹破碎劑的方式快十倍以上，且成本低。比用切割機(jī)的優(yōu)勢是一臺(tái)能頂十臺(tái)的效率，降低水電費(fèi)，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(fù)作業(yè)，不受雨水和溫度影響，無噴漿和強(qiáng)堿性危害，無震動(dòng)安全環(huán)保。