由于城市地下管道工程穿越的地層水文與工程地質條件的不確定性以及各種破巖設備的自身特點,現行的非爆破破巖方法均有各自的適應性。以TBM為例,其安裝施工復雜,初期投入大,且受設備自身限制無法進入小斷面施工現場,較適用大型長期隧道工程等;人工風鎬破巖效率太低,不利于工程進度;其他如電氣設備類破巖方式也存在經濟性低、可代替性強等特點?；谏鲜鲆蛩?在實際頂管破巖掘進施工中應根據具體情況,選取適應具體地質條件的最佳破巖方式。靜態破碎法是一種利用其主要成分(氧化鈣)與水發生化學反應產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現破巖的破巖方法,與其他破巖方式相比,具有經濟性較好、操作簡單、危險系數小、益于攜帶等優點。如學者桂良玉 通過工程實踐得出,靜態破碎技術具有施工中無震動、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勢,使其在某些特殊環境下發揮著不可替代的作用。馬志剛等 通過對靜態破碎劑膨脹機理的分析得出,靜態破碎劑產生的膨脹壓力通常能達到30 MPa,完全能夠達到一般硬巖破碎的需求。

靜態破碎法在無水工作面破巖效果良好,但在進入下一施工段的施工過程中發現,由于該施工段地下水豐富,掘進斷面巖層浸水嚴重,破碎劑很難發揮膨脹分裂的效果甚至失效。破碎劑的膨脹力與水灰比有直接關系,水灰比越大時,破碎劑的膨脹壓力呈現出先增大后迅速減小的趨勢,水灰比達到30%時膨脹壓力達到最大,之后會迅速減小,直至失效。因此,在浸水嚴重的作業面上,由于巖層中的水分進入鉆孔,使破碎劑的水灰比迅速增大,導致破碎劑失效。其次,膨脹壓力和溫度也有很大的關系,破碎劑的主要成分為氧化鈣,溫度越高與水的反應程度越快,膨脹力也就越大,遇到浸水巖層時,反應環境溫度降低,產生的膨脹力也就越小。綜合上述原因,當巖層浸水嚴重,表面呈現出大面積潮濕、滴水現象時,靜態破碎劑會失去作用。圖7為該管道ZK7—ZK17施工段上的一個靜態破碎劑失效的作業面。取芯后,將液壓劈裂器槍頭放入指定鉆孔,液壓劈裂器由泵站和分裂器兩大部分組成,由泵站輸出的高壓油驅動油缸,產生巨大推力,驅動楔塊組成中的中間楔塊向前駛出,將反向楔塊向兩邊撐開,從而達到破碎巖石目的 。

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優勢，淘汰了膨脹破碎劑。山西愚公斧在國內率先從事巖石劈裂棒的施工及技術推廣，引領行業發展。愚公斧劈裂棒應用于不能爆破作業并要求產量高、工期緊等技術難度大的土石方工程，山西愚公斧生產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，不受雨水和溫度影響，無噴漿和強堿性危害，無震動安全環保。