由于本工程管道掘進(jìn)施工中,存在浸水嚴(yán)重的施工段,而常用靜態(tài)破碎劑具有遇水失效的特性,如應(yīng)用于浸水嚴(yán)重的巖層,破碎劑很難發(fā)揮膨脹分裂效果甚至失效。針對(duì)這一問(wèn)題,可以通過(guò)改良破碎劑或者尋求替代的方法解決,但改良破碎劑需大量試驗(yàn)驗(yàn)證,時(shí)間長(zhǎng)且價(jià)格貴 。因此,在分析非爆破掘進(jìn)方法適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,結(jié)合本工程施工中三個(gè)有水施工段的施工需求,選擇以劈裂來(lái)代替靜態(tài)破碎法來(lái)進(jìn)行破巖施工。破裂法與靜態(tài)破碎法相比,除具有無(wú)污染、無(wú)震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)外,還具有適應(yīng)性廣、掘進(jìn)速度快等優(yōu)點(diǎn)。本文以滇池外海北部水體置換通道改造小斷面頂管施工堅(jiān)硬巖層工程為背景,針對(duì)其水文與工程地質(zhì)以及周邊環(huán)境復(fù)雜、施工減振(噪)要求高的特點(diǎn),分析非爆破掘進(jìn)技術(shù)在小斷面復(fù)雜施工環(huán)境下的適用性,選擇靜態(tài)破碎法、劈裂法作為頂管施工堅(jiān)硬巖層非爆破破巖方法,提出相應(yīng)的施工工藝與技術(shù)要點(diǎn),并在工程中得到成功應(yīng)用,為類似條件下小斷面頂管硬巖非爆破破巖掘進(jìn)施工提供有益的借鑒。

無(wú)聲破碎巖石膨脹劑的效果隨環(huán)境溫度的提高而明顯地增加。但溫度過(guò)高，水化速度加快，易產(chǎn)生噴孔現(xiàn)象。為了適應(yīng)環(huán)境溫度的變化，控制水化速度及裂縫開(kāi)裂時(shí)間，要根據(jù)環(huán)境溫度采用不同配方。靜態(tài)膨脹劑的吸水量，以滿足化學(xué)反應(yīng)(26%)或便子裝灌為度，過(guò)多的水分將降低其膨脹力。靜態(tài)膨脹劑操作簡(jiǎn)便，攜帶和運(yùn)輸安全，切割和破碎巖石時(shí)可做到無(wú)飛石、無(wú)震動(dòng)、無(wú)沖擊波、無(wú)噪聲、無(wú)粉塵、無(wú)毒氣排放等危害，因此可用于城市建筑物拆除、巖石基槽開(kāi)挖，大塊巖石的二次破碎和石料開(kāi)采等工程。無(wú)聲破碎巖石膨脹劑與炸藥爆破相比，其缺點(diǎn)是作用時(shí)間長(zhǎng)、成本較高。研究新的添加劑。縮短反應(yīng)時(shí)間，提高膨脹力，降低成本為其改進(jìn)方向。

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(kāi)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(shì)，淘汰了膨脹破碎劑。山西愚公斧在國(guó)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(kāi)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(shì)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(shì)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(jiàn)效不用等待、不間斷重復(fù)作業(yè)，不受雨水和溫度影響，無(wú)噴漿和強(qiáng)堿性危害，無(wú)震動(dòng)安全環(huán)保。