[发明专利]一种混凝土单桩基础及其安装、施工方法

权利要求书

1.一种混凝土单桩基础，其特征在于，包含：

混凝土桩；

转换段，所述转换段固定在所述混凝土桩的顶部，用于连接风力发电机塔架；

所述混凝土桩包含若干个沿所述风力发电机塔架的高度方向固定连接的预制单元，相邻两个预制单元间密封设置；

所述预制单元为两端封闭的中空结构，所述预制单元的侧壁上设有两个排气孔；位于混凝土桩顶端的排气孔安装有排气阀，位于混凝土桩底端的排气孔运输过程中封堵，混凝土桩上的其余的排气孔联通；

若干个所述预制单元通过预应力索固定连接，所述预制单元的侧壁内均匀设置有若干个第一安装孔道，以便安装预应力索；

所述混凝土单桩基础还包含连接段，所述连接段通过预应力索固定在所述混凝土桩的底部；

所述连接段包含：环壁、与所述环壁固定连接的法兰，以及固定设置在所述环壁及所述法兰之间的若干个加强肋；所述法兰上均匀设置有若干个第一安装孔，所述第一安装孔的数量及尺寸与所述预制单元上的第一安装孔道的数量及尺寸相匹配；所述转换段的侧壁内均匀设置有若干个第二安装孔道；所述预应力索依次穿过所述转换段的第二安装孔道、各个预制单元的第一安装孔道以及法兰上的第一安装孔，将所述转换段、混凝土桩及所述连接段连接为一个整体。

2.如权利要求1所述的混凝土单桩基础，其特征在于，所述转换段通过预应力索与所述混凝土桩固定连接；所述第二安装孔道的数量及尺寸与所述预制单元上的第一安装孔道的数量及尺寸相匹配；所述预应力索依次穿过所述转换段的第二安装孔道及各个预制单元的第一安装孔道，将所述转换段及所述混凝土桩连接为一个整体。

3.如权利要求2所述的混凝土单桩基础，其特征在于，所述预应力索的两端分别安装有上锚具及下锚具。

4.一种用于权利要求1-3任意一项所述的混凝土单桩基础的安装方法，其特征在于，包含以下步骤：

将转换段定位放置到V形槽安装工装中，再依序放入若干个预制单元及连接段；

依次调整各个预制单元、连接段的角度及位置，使得转换段上的第二安装孔道以及各个预制单元上的第一安装孔道、连接段上的第一安装孔相互对齐；连接段与预制单元、各个预制单元间以及预制单元与转换段间紧密贴合，并在接触面上涂抹密封胶；

采用预应力索依次贯穿第一安装孔及各个第一安装孔道、第二安装孔道，在预应力索两端安装上锚具及下锚具后张拉预应力索；

向各个第一安装孔道、第二安装孔道及第一安装孔内灌浆，以将所述转换段、各个预制单元及连接段固定连接为混凝土单桩基础；

在位于混凝土单桩基础顶端的排气孔上安装排气阀，使位于混凝土单桩基础底端的排气孔封堵，其余排气孔联通。

5.如权利要求4所述的安装方法，其特征在于，所述的V形槽安装工装包含两个倾斜侧面，每个所述倾斜侧面具有呈现凹凸状的表面，两个相邻的凸出状表面之间设置一个凹槽；两个所述倾斜侧面的凹凸状表面彼此相对设置。

6.一种实现权利要求1-3任意一项所述的混凝土单桩基础的施工方法，其特征在于，包含以下步骤：

使混凝土单桩基础漂浮在海面上，并拖运到机位点；

打开位于混凝土单桩基础底端封堵的排气孔，吊起混凝土单桩基础的顶端使其下沉，并通过排气阀控制混凝土单桩基础的排气，以控制混凝土单桩基础的浮力和下沉速度；

待混凝土单桩基础插入到海底中，全开排气阀，海水完全填充混凝土单桩基础；

灌浆操作，将混凝土单桩基础固定在海底。