根据地质勘察报告,俱进路线上所含岩石为白云岩、灰岩两种,其硬度指标F=6,因此孔距与排距设计为40 cm和50 cm。在孔径大小的设计上,根据试验段现场破碎试验发现,当孔径小于42 mm时,部分岩体无法破裂或发生裂缝而无法分离岩石,当孔径大小设计为42 mm以上时,岩体俱进能够满足破碎需求,因此,从经济性的角度考虑,为节省破碎剂,孔径大小设计为42 mm。岩体情况。断面内岩体的破碎情况直接取决于钻孔深度的设计。当岩体情况较为完整、无明显裂缝时,每一循环掘进的进尺一般不超过1 m,钻孔深度应为掘进进尺H的1.05倍,即1.05H;为防止岩石掘进后上部岩体(土体)的坍塌,当断面破碎情况较为严重,存在网状裂缝或明显长裂缝时,应缩短每一循环进尺;若掘进中遇孤立的岩石时,钻孔深度为目标破碎体的80%～90%;每掘进一段后续管道跟进顶入,确保掘进面安全性和稳定性。在试验段进行破岩掘进时发现,当确定掘进进尺H时,其钻孔深度设计为掘进进尺H的1.05倍,即1.05H最为合适。若小于1.05H,会造成破碎不不彻底,导致顶管顶进达不到设计深度;若大于1.05H,则会造成破碎剂浪费。
静态破碎法在无水工作面破岩效果良好,但在进入下一施工段的施工过程中发现,由于该施工段地下水丰富,掘进断面岩层浸水严重,破碎剂很难发挥膨胀分裂的效果甚至失效。破碎剂的膨胀力与水灰比有直接关系,水灰比越大时,破碎剂的膨胀压力呈现出先增大后迅速减小的趋势,水灰比达到30%时膨胀压力达到最大,之后会迅速减小,直至失效。因此,在浸水严重的作业面上,由于岩层中的水分进入钻孔,使破碎剂的水灰比迅速增大,导致破碎剂失效。其次,膨胀压力和温度也有很大的关系,破碎剂的主要成分为氧化钙,温度越高与水的反应程度越快,膨胀力也就越大,遇到浸水岩层时,反应环境温度降低,产生的膨胀力也就越小。综合上述原因,当岩层浸水严重,表面呈现出大面积潮湿、滴水现象时,静态破碎剂会失去作用。图7为该管道ZK7—ZK17施工段上的一个静态破碎剂失效的作业面。取芯后,将液压劈裂器枪头放入指定钻孔,液压劈裂器由泵站和分裂器两大部分组成,由泵站输出的高压油驱动油缸,产生巨大推力,驱动楔块组成中的中间楔块向前驶出,将反向楔块向两边撑开,从而达到破碎岩石目的 。
液压劈裂棒运用液压机械方式对岩石进行劈裂，是针对坚硬岩石能高效破裂的创新设备，在矿山开采及建筑土石方工程中不能使用炸药的情况下破碎岩石具有很大的技术优势，淘汰了膨胀破碎剂。山西愚公斧在国内率先从事岩石劈裂棒的施工及技术推广，引领行业发展。愚公斧劈裂棒应用于不能爆破作业并要求产量高、工期紧等技术难度大的土石方工程，山西愚公斧生产的愚公斧劈裂棒钻孔直径已达到24厘米以上，钻孔间隔3到5米一排，挖机吊装放入岩石孔中，两分钟左右可胀裂开石头20-50立方左右，轻松破碎坚石上千立方，比使用炮锤+切割机或膨胀破碎剂的方式快十倍以上，且成本低。比用切割机的优势是一台能顶十台的效率，降低水电费，噪音和污染改善，工期提前成本降低；比起用膨胀破碎剂的优势是钻孔直径大、间隔大，裂缝更大、效果更好、更易于破碎解小，立即见效不用等待、不间断重复作业，不受雨水和温度影响，无喷浆和强碱性危害，无震动安全环保。
