用於風力發電機的塔筒的製作方法

2024-01-28 15:26:15

本發明涉及風力發電技術設備領域，尤其是涉及一種用於風力發電機的塔筒。

背景技術：

隨著風機發電效率的增加，風機葉片越來越長，與之匹配的風機塔筒的高度和截面尺寸也在不斷增加。鋼結構塔筒由於成本較高、運輸困難，因此難以滿足大截面高塔筒的建造要求。而預製混凝土塔筒能夠經濟地建造大型風力發電機組，因而得到了廣泛關注。由於運輸條件和預製加工條件限制，單個大截面塔筒往往由多片弧形筒片現場組裝而成。然後將組裝後的單個塔筒由下往上依次吊裝，最終建造成完整的混凝土塔筒。

相關技術公開的混凝土塔筒結構中，由於塔筒截面尺寸較大，受運輸和預製加工設備限制，需要採用分片預製並現場組裝。塔筒沿全長均採用這樣分片預製組裝的結構的單一塔筒，將難以實現塔筒最優化設計與施工。

技術實現要素：

本申請是基於解決現有技術中存在的技術問題。為此，本發明旨在提出一種用於風力發電機的塔筒，該塔筒便於施工且承受力強。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒，包括：塔筒基礎，所述塔筒基礎的至少一部分設置在地面下方；塔筒本體，所述塔筒本體為混凝土結構，所述塔筒本體包括沿上下方向依次連接的多個塔筒段，所述多個塔筒段中包括至少一個組裝塔筒段和至少一個整環塔筒段，所述組裝塔筒段設在所述塔筒基礎上，所述整環塔筒段設在所述組裝塔筒段上，每個所述組裝塔筒段均包括沿周向依次首尾相連的多個塔片，每個所述整環塔筒段均為一體成型的環形件；轉接頭，所述轉接頭為金屬件，所述轉接頭設在所述塔筒本體的頂部。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒，通過將塔筒本體的下部塔筒段分片預製並現場組裝成筒，而塔筒本體的上部塔筒段整環預製，有利於塔筒結構調平施工，而且在錐形塔筒結構中大尺寸塔筒段分片預製便於運輸、吊裝，小尺寸塔筒段整環預製可降低施工成本、提高施工效率。在塔筒頂端設置轉接頭，能承受風機頭較大的重量及扭矩，從而保障了塔筒的安全性。

在一些實施例中，每個所述塔筒段上均設有沿上下方向貫通的預應力孔道，所述塔筒還包括穿過所述預應力孔道且連接在塔筒不同位置之間的預應力筋。

在一些實施例中，所述預應力筋包括第一預應力筋和第二預應力筋，所述第一預應力筋連接的塔筒段數量小於所述第二預應力筋連接的塔筒段數量。

在一些實施例中，所述第二預應力筋從最底層的所述組裝塔筒段向上依次連接至最頂層的所述整環塔筒段，所述第一預應力筋從最底層的所述組裝塔筒段向上依次連接至所述塔筒的高度的3/5～4/5處。

在一些實施例中，所述第二預應力筋的頂端連接至所述轉接頭，所述轉接頭上設有對應所述第二預應力筋的預應力孔道。

在一些實施例中，所述第一預應力筋和所述第二預應力筋的底端均連接至所述塔筒基礎，所述塔筒基礎上設有對應所述第一預應力筋和所述第二預應力筋的預應力孔道。

在一些實施例中，所述塔筒內設有沿周向間隔開分布的10組預應力筋，每組中包括一根所述第一預應力筋和三根所述第二預應力筋。

在一些實施例中，至少一個所述塔筒段上形成有與所述預應力孔道連通的排氣孔。

在一些實施例中，所述塔筒形成為圓筒形或錐筒形，所述組裝塔筒段中每個所述塔片均為弧形塔片。

在一些實施例中，所述塔筒的總高度為80～140米，所述塔筒適用於1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、3.5MW或者5MW的風力發電機。

在一些實施例中，所述組裝塔筒段為多個且沿上下方向依次連接，相鄰兩個所述組裝塔筒段上的塔片接縫錯開設置。

在一些實施例中，每個所述組裝塔筒段均包括對接的兩個半圓形的塔片，相鄰兩個所述組裝塔筒段的塔片接縫之間錯開90°的夾角。

在一些實施例中，每相鄰的兩個所述塔筒段之間，其中一個所述塔筒段上設有定位凹槽，另一個所述塔筒段上設有用於插入配合至所述定位凹槽內的定位柱。

在一些實施例中，所述組裝塔筒段中每相鄰的兩個所述塔片之間，其中一個塔片上設有連接孔，另一個塔片上設有插入配合至所述連接孔的垂直接縫連接柱。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明實施例的塔筒在地面上的結構示意圖；

圖2是根據本發明實施例的塔筒在塔筒基礎與塔筒本體連接處的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的塔筒的結構示意圖；

圖4是根據本發明實施例的塔筒的預應力分段示意圖；

圖5是根據本發明實施例的相鄰組裝塔筒段之間的裝配示意圖；

圖6是根據本發明實施例的相鄰整環塔筒段之間的裝配示意圖；

圖7是根據本發明實施例的轉接頭的立體圖；

圖8是根據本發明實施例的轉接頭的豎向截面示意圖；

圖9是根據本發明實施例的塔片的結構示意圖；

圖10是圖9中圈示A處放大圖；

圖11是圖9中圈示B處放大圖；

圖12是圖9中圈示C處放大圖；

圖13是圖9中圈示D處放大圖；

圖14是圖9中圈示E處放大圖；

圖15是根據本發明實施例的塔片的俯視圖；

圖16是根據本發明實施例的整環塔筒段的結構示意圖；

圖17是圖16中圈示F處放大圖；

圖18是圖16中圈示G處放大圖；

圖19是根據本發明實施例的組裝塔筒段的俯視示意圖；

圖20是圖19中圈示J處放大圖；

圖21是圖5中圈示H處放大圖；

圖22是圖6中圈示K處放大圖；

圖23是根據本發明實施例的塔筒基礎與塔筒本體連接處的定位方式示意圖。

附圖標記：

塔筒1000、

第一預應力段1001、第二預應力段1002、

塔筒基礎1、

基座11、上段111、下段112、

連接臺12、塔筒基礎上的預應力孔道13、塔筒基礎上的調平凹槽14、

塔筒本體2、

塔筒段20、組裝塔筒段21、塔片211、連接側壁2111、整環塔筒段22、

連接孔231、垂直接縫連接柱232、連接杆233、螺紋孔2331、連接套筒234、定位槽235、

增強凹槽241、

隔擋件251、灌漿間隙252、灌漿凹槽253、

塔筒段上的預應力孔道261、定位孔262、定位凹槽263、定位螺杆264、頭部2641、杆部2642、定位柱265、螺紋段2651、導錐段2652、

調平凹槽271、調平墊片272、

預應力套筒281、

排氣孔291、

轉接頭3、上法蘭31、底盤32、豎向連壁33、軒接頭上的預應力孔道34、法蘭孔35、

預應力筋4、第一預應力筋41、第二預應力筋42、

定位導杆5、

地面2000。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參考圖1-圖23描述根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒1000。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒1000，如圖1所示，包括：塔筒基礎1、塔筒本體2和轉接頭3。

其中，塔筒基礎1的至少一部分設置在地面2000的下方，也就是說，塔筒基礎1的一部分埋在地下，或者塔筒基礎1全部埋在地下。塔筒基礎1用於支撐整個塔筒1000，以保證整個塔筒1000的結構穩定性。

參照圖1，塔筒本體2為混凝土結構，塔筒本體2形成為柱形筒形狀。轉接頭3設在塔筒本體2的頂部，轉接頭3為金屬件，轉接頭3可以形成為與塔筒本體2形狀一致的柱形筒形狀。風力發電機包括風機(圖未示出)，風機的機頭可以直接固定在轉接頭3上，風機的機頭也可以通過支撐架固定在轉接頭3上。

在本發明實施例中，塔筒基礎1、塔筒本體2和轉接頭3均是塔筒1000的重要組成部分，三者缺一不可，下面將結合附圖分別描述這三個組成部分的結構。

參照圖2和圖4，塔筒基礎1包括基座11和連接臺12，基座11形成為圓臺形，基座11的內部中空，由此方便操作人員的底部作業，例如在塔筒1000底部可對預應力筋4進行張拉、錨固等操作。連接臺12設在基座11的內腔且向內凸出，連接臺12的上端面超過基座11的上端面，連接臺12為環形臺，塔筒1000設在連接臺12上。

具體地，如圖1和圖2所示，基座11的至少一部分可以埋入到地面2000以下，基座11包括上段111和下段112，下段112形成為圓柱形，上段111的橫截面由下向上逐漸減小。其中，上段111的高度大於下段112的高度，以保證對塔筒1000的支撐平穩。

具體地，如圖2所示，連接臺12的內表面凸出基座11的中心通孔的內表面，且連接臺12的下端向基座11內側傾斜，從而形成一斜面。優選地，連接臺12可以和基座11一體成型，由此成型工藝簡單，可節省裝配工序。連接臺12可以和基座11由混凝土製成。

進一步地，塔筒基礎1上設有預應力孔道13，預應力孔道13用於張拉錨固預應力筋4。其中，如圖2所示，塔筒基礎1上的預應力孔道13設在連接臺12上，該預應力孔道13貫通連接臺12。

在本發明實施例中，如圖3所示，多個塔筒段20中包括至少一個組裝塔筒段21和至少一個整環塔筒段22，組裝塔筒段21設在塔筒基礎1上，整環塔筒段22設在組裝塔筒段21上，每個組裝塔筒段21均包括沿周向依次首尾相連的多個塔片211，每個整環塔筒段22均為一體成型的環形件。

這裡，將塔筒本體2的下部的塔筒段20設計成分片預製並現場組裝成筒，有利於降低運輸及施工難度，且有利於塔筒1000底部初建時及時調平，而將塔筒本體2的上部的塔筒段20設計成整環預製，可利於加快施工速度。這種結構尤其適用於高大的風力發電機的塔筒建築中，例如，本發明的一個具體實施例中，塔筒1000總高度要求為80～140米，塔筒1000適用於1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、3.5MW或者5MW的風力發電機。這種塔筒1000中要搭建幾十個塔筒段20，底部組裝塔筒段21作為基礎部分，其結構建造質量是關係到整個塔筒1000結構可靠性的關鍵。

在高大的風力發電機塔筒建築中，如果塔筒採用鋼結構塔筒，塔筒成本過高。但是如果塔筒採用全混凝土結構塔筒，由於混凝土結構抗拉強度較低的特點，當塔筒頂部承重大、扭矩也非常大時，塔筒頂端連接風機頭的部分容易壓潰、碎裂。而本發明實施例中將在塔筒1000頂部設置金屬制的轉接頭3，轉接頭3重量輕、韌性好，具有很好的延性和較強的整體性，具有卓越的抗震性能，從而塔筒1000安全性得到了保障。

用於風力發電機的塔筒1000中，有的塔筒本體2形成為直筒形，也就是說，在上下方向上塔筒本體2的橫截面尺寸相同，組裝塔筒段21與整環塔筒段22的截面尺寸大體相等。但是也有一些塔筒本體2形成為錐形，在塔筒本體2的橫截面積向上逐漸變小，因此組裝塔筒段21的截面尺寸大於整環塔筒段22的截面尺寸。

對於錐形的塔筒本體2，可以理解的是，雖然底部塔筒段20截面尺寸較大，整環預製的話吊裝、運輸均不太方便。但由於塔筒1000上部逐漸收進，截面尺寸不斷變小，實際已具備整環預製的條件。

而本發明實施例中針對塔筒1000不同截面尺寸的塔筒段20，採用不同的預製方式，即對於下部大截面尺寸的塔筒段20，採取分片預製並現場組裝成筒的方式，而對於上部小截面尺寸的塔筒段20，直接在預製廠預製成型，然後運輸至現場吊裝安裝，從而簡化施工流程，保證施工質量。這樣操作，既滿足下部大截面尺寸塔筒段20分片加工的需求，又減少上部小截面塔筒段20施工工序，降低施工成本，提高施工效率。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒1000，通過將塔筒本體2的下部塔筒段20分片預製並現場組裝成筒，而塔筒本體2的上部塔筒段20整環預製，有利於塔筒1000結構調平施工，而且在錐形塔筒1000結構中大尺寸塔筒段20分片預製便於運輸、吊裝，小尺寸塔筒段20整環預製可降低施工成本、提高施工效率。在塔筒1000頂端設置轉接頭3，能承受風機頭較大的重量及扭矩，從而保障了塔筒1000的安全性。

在一些實施例中，塔筒1000形成為圓筒形或錐筒形。當塔筒本體2為圓筒形時，組裝塔筒段21和整環塔筒段22也均為圓筒形，當塔筒本體2為圓錐筒形時，組裝塔筒段21和整環塔筒段22也均為圓錐筒形。

其中，組裝塔筒段21中每個塔片211均為弧形塔片211，從而方便加工。在一些具體實施例中，每個組裝塔筒段21均包括兩個塔片211，每個塔片211的中心角均為180度，兩個塔片211對接可形成360度的塔筒段20。

具體地，如圖3所示，組裝塔筒段21為多個且沿上下方向依次連接，相鄰兩個組裝塔筒段21上的塔片211接縫錯開設置。

可以理解的是，組裝塔筒段21在塔片211接縫處抗衝擊能力及抗震能力較其他位置處弱，而將相鄰兩個組裝塔筒段21上的塔片211接縫在塔筒本體2的周向上錯開設置，那麼每層組裝塔筒段21中相鄰的兩個塔片211與其上方或者下方的一個塔片211相接觸，組裝塔筒段21在塔片211接縫處受到的約束加強，從而提高了組裝塔筒段21的結構可靠性。

進一步地，如圖3所示，每個組裝塔筒段21均包括對接的兩個半圓形的塔片211，相鄰兩個組裝塔筒段21的塔片211接縫之間錯開90°的夾角，這樣塔筒1000整體美觀，結構穩定易施工。

當然，本發明實施例中塔筒本體2的形狀不限於上述圓筒形或圓錐筒形，塔筒本體2還可形成為多邊形，相應的組裝塔筒段21中塔片211的個數也可由實際需要決定。

在一些實施例中，塔筒1000在各段塔筒段20間連接有預應力結構，實現塔筒1000的體內預應力。下面將結合附圖描述本發明實施例中可能採用的預應力結構。

參照圖5、圖6和圖4，每個塔筒段20上均設有沿上下方向貫通的預應力孔道261，塔筒1000還包括穿過預應力孔道261且連接在塔筒1000不同位置之間的預應力筋4。這裡，在組裝塔筒段21和/或整環塔筒段22上，各塔筒段20上穿過同一根預應力筋4的預應力孔道261沿上下方向連通，且位於同一豎直線上。

如圖5所示，在相鄰組裝塔筒段21之間穿過同一根預應力筋4的預應力孔道261一一對應設置，且位於同一豎直線上。如圖6所示，在相鄰整環塔筒段22之間穿過同一根預應力筋4的預應力孔道261一一對應設置，且位於同一豎直線上。

預應力筋4的張緊力將塔筒本體2的各個塔筒段20連接成一體，且具備了抗拉、抗震、抗變形能力。

如圖4所示，預應力筋4包括第一預應力筋41和第二預應力筋42，第一預應力筋41連接的塔筒段20數量小於第二預應力筋42連接的塔筒段20數量，第一預應力筋41在塔筒1000上的連接高度小於第二預應力筋42在塔筒本體2上的連接高度。也就是說，塔筒本體2分成兩個層次張緊。

為方便描述，如圖4所示，這裡稱塔筒1000上由第一預應力筋41張緊連接的部分為第一預應力段1001，稱塔筒1000上由第二預應力筋42張緊且不包括在第一預應力段1001內的部分為第二預應力段1002。

需要說明的是，相關技術中公開的塔筒上張拉預應力多為僅全長張拉的結構形式，或者分段張拉後再全長張拉的結構形式。對於僅全長張拉的結構形式而言，施工過程中預應力施加前、施工階段安全性需要慎重考慮，而對於分段張拉後再全長張拉，由於張拉層次較多，施工繁瑣，並未實現最優化設計。

而本發明實施例中根據施工階段荷載計算與校核，採取分組施加預應力，將下部塔筒段20分片預製，上部整環預製，並分組張拉預應力，這樣可以在保證施工安全的前提下，最大限度減少預應力施加層次，滿足整體塔筒1000預應力需求。

具體地，塔筒1000上預應力筋4採用預應力鋼束，預應力鋼束下端固定在塔筒基礎1內，預應力鋼束上端分組固定在第一預應力段1001上端面和第二預應力段1002的上端面上。

在一些具體實施例中，如圖4所示，第二預應力筋42從最底層的組裝塔筒段21向上依次連接至最頂層的整環塔筒段22，第一預應力筋41從最底層的組裝塔筒段21向上依次連接至塔筒1000的高度的3/5～4/5處。

在一些示例中，第一預應力筋41的頂端連接塔筒1000的高度的3/5～4/5處的整環塔筒段22上，第二預應力筋42的頂端連接轉接頭3，第一預應力筋41和第二預應力筋42的底端連接塔筒基礎1。也就是說，第一預應力段1001包括位於塔筒1000底部的約3/5～4/5的部分，第二預應力段1002包括塔筒本體2上剩餘部分，第二預應力段1002連接轉接頭3。

這裡，由於第二預應力筋42的頂端連接至轉接頭3，因此如圖7和圖8所示，轉接頭3上設有對應第二預應力筋42的預應力孔道34。

如圖2所示，當第一預應力筋41和第二預應力筋42的底端連接至塔筒基礎1時，塔筒基礎1上設有對應第一預應力筋41和第二預應力筋42的預應力孔道13。

在一些實施例中，塔筒1000內設有沿周向間隔開分布的10組預應力筋4，每組中包括一根第一預應力筋41和三根第二預應力筋42。

具體體，在塔筒1000上設有10組預應力筋4，10組預應力筋4沿塔筒1000的周向等間隔分布。其中，每組包括四根預應力筋4，四根預應力筋4中有三根為第一預應力筋41，有一根為第二預應力筋42。

其中，10組預應力筋4中每個預應力筋4的底端均連接在塔筒基礎1上，10組預應力筋4中，每組裡第二預應力筋42的頂端連接至轉接頭3上，每組裡第一預應力筋41的頂端連接到塔筒1000的高度的3/5-4/5處的整環塔筒段22上。

塔筒1000上的預應力孔道的設置位置及數量與預應力筋4相對應，具體地，塔筒1000上設有沿周向間隔開分布的10組預應力孔道。

其中，第一預應力段1001的塔筒段20(包括所有組裝塔筒段21和部分整環塔筒段22)上每組預應力孔道包括四個預應力孔道261，塔筒基礎1上每組預應力孔道包括四個預應力孔道13。如圖16所示，該整環塔筒段22上設有10組預應力孔道，每組四個預應力孔道261，該整環塔筒段22上共設有40個沿上下方向貫通的預應力孔道261。又如圖9和圖15所示，組裝塔筒段21包括兩個圖15所示的塔片211，該塔片211的中心角為180度，該塔片211上設有5組預應力孔道，每組四個預應力孔道261，該塔片211上共設有20個沿上下方向貫通的預應力孔道261，兩個這樣的塔片211對接後組裝成的組裝塔筒段21上設有40個沿上下方向貫通的預應力孔道261。

第二預應力段1002的塔筒段20(包括部分整環塔筒段22)上每組預應力孔道包括三個預應力孔道261，如圖7所示，轉接頭3上每組預應力孔道包括三個預應力孔道261。

在一些實施例中，至少一個塔筒段20上形成有與預應力孔道261連通的排氣孔291，排氣孔291向內貫通其所在的塔筒段20的內周壁。排氣孔291的設置有利於塔筒1000建造時將預應力孔道261內的氣體排出，避免預應力孔道261內氣壓過大導致塔筒段20爆裂。

如圖9和圖14所示，塔片211上形成有與其上的預應力孔道261連通的排氣孔291，排氣孔291向內貫通塔片211的內周壁。圖9中每個預應力孔道261上均連通有排氣孔291。

在塔筒1000建造中，各塔筒段20之間的連接質量是影響到塔筒1000整體質量的關鍵因素之一。下面將結合附圖將塔筒段20之間連接定位結構進行展示。

需要說明的是，根據塔筒建造要求，每相鄰的兩個塔筒段之間需要設置粘結層。這與房屋建造是同樣的道理，建房時不可能僅將磚頭直接堆棧，還需要在磚頭間砌上水泥，以將各磚頭之間粘結為一體且保證密封性。因此本發明實施例中，通過粘接層均勻、密實地填充相鄰塔筒段20之間的水平接縫內，可以保證相鄰塔筒段20之間的連接強度，保證塔筒1000的整體強度、質量及密封性。可選地，粘結層可以為觸變灰漿或環氧樹脂。

可以理解，塔筒1000為細高建築，多個塔筒段20沿豎向累加建造而成，如果其中某一段塔筒段20歪斜了，都可能造成塔筒1000整體處於歪斜狀態。

因此，在塔筒1000建造時，每搭建一段塔筒段20，該塔筒段20都需要重新調平，保證每個塔筒段20都是水平放置，防止塔筒段20的傾斜，提高塔筒1000的成型質量。

在本發明實施例中，通過調平墊片272的作用來調平塔筒段20。

具體地，如圖5、圖6及圖21和圖22所示，每相鄰的兩個塔筒段20中，位於下方的塔筒段20的頂部設有多個調平墊片272，多個調平墊片272圍繞該塔筒段20的中心間隔開設置。由此，通過設置的多個調平墊片272，並將多個調平墊片272的上表面調整至同一水平高度後，再將上方的塔筒段20吊裝至下方的塔筒段20的頂部，可以使上方塔筒段20的底部直接支撐在多個調平墊片272的上表面上，用調平墊片272將低的位置支起來，這樣就達到了調平的目的。

這裡，每相鄰的兩個塔筒段20中，位於下方的塔筒段20的頂部設置好多個調平墊片272後，再在下方的塔筒段20的頂部鋪展觸變灰漿或環氧樹脂，鋪好後再將下方的塔筒段20螺在多個調平墊片272上，保證觸變灰漿或環氧樹脂能夠很好地與上下兩側的塔筒段20良好粘結。待觸變灰漿或環氧樹脂晾乾硬化後形成粘結層後，相鄰的兩個塔筒段20可以很好地連結成一體。

其中，鋪展粘結層時保證觸變灰漿或環氧樹脂不要粘染到調平墊片272的上表面，避免影響多個調平墊片272的平面度。另外，調平墊片272可優選為鋼片，從而保證上方塔筒段20置於多個調平墊片272時，調平墊片272不會過度壓縮而破壞多個調平墊片272的平面度。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒1000，通過調平墊片272來調平塔筒段20，簡化施工工藝，提高施工效率，使相鄰塔筒段20之間有效連接，從而提高對接精度。

在一些實施例中，如圖5、圖6及圖21和圖22所示，每相鄰的兩個塔筒段20中，位於下方的塔筒段20的頂部設有多個調平凹槽271，調平墊片272設在調平凹槽271內。由此，可方便調平墊片272的安裝固定，且可以使多個調平墊片272定位在設定的位置處，能夠方便快捷的實現相鄰塔筒段20之間的調平。

具體地，如圖15和圖16所示，調平凹槽271為多個且多個調平凹槽271沿塔筒段20的周向均勻間隔分布，這樣保證多個調平墊片272都能良好固定、定位。

在圖16中，整環塔筒段22的頂部設有四個調平凹槽271，四個調平凹槽271沿整環塔筒段22的環向均勻間隔布置，每個調平凹槽271可以位於相鄰兩組預應力孔道261之間，由此使得整環塔筒段22的結構合理。

在圖15中，半圓形的塔片211的頂部設有兩個調平凹槽271，兩個調平凹槽271沿塔片211的環向間隔開，每個調平凹槽271可以位於相鄰兩組預應力孔道261之間。

在一些具體實施例中，如圖13和圖18所示，調平凹槽271的深度為5mm，調平凹槽271的寬度w1不超過其所在的塔筒段20的徑向寬度n的一半，調平凹槽271的長度w2為其所在的塔筒段20的徑向寬度n的1.5倍，其中，塔筒段20的徑向寬度n等於該塔筒段20的外半徑與內半徑的差值。另外，調平凹槽271的寬度方向中心線位於該塔筒段20的平分中心線上，也就是說，調平凹槽271與該塔筒段20的內周壁和外周壁的距離相等。這樣設置，既可以保證調平效果，且可以增大調平墊片272與塔筒段20之間的接觸面積，使得其所在的塔筒段20平穩地置於塔筒段20的頂部，還能最大限定保證塔筒段20在調平凹槽271處的結構強度。

有利地，調平墊片272的形狀及面積均與其所在的調平凹槽271一致，即調平墊片272的平面尺寸與調平凹槽271的尺寸相同。可選地，調平墊片272的厚度為0.5mm、1mm、2mm、5mm或10mm。

在一些示例中，每個調平凹槽271內設有四個調平墊片272，四個調平墊片272的厚度可以相同或不同，以方便調整。

可以理解，塔筒本體2的最底端的塔筒段20在建造時也需要調平。因此，塔筒基礎1上也設有多個調平凹槽(圖未示出)，多個調平凹槽沿塔筒基礎1的周向間隔開設置，每個調平凹槽內設有一片或者多片調平墊片，多片調平墊片的厚度可以也可以不等，這裡不再贅述。

在本發明的一些實施例中，每相鄰兩個塔筒段20之間，調平墊片272的上表面與下方的塔筒段20的上表面之間的高度不小於10mm。由此，可以使相鄰兩個塔筒段20之間的粘接層的厚度不低於10mm，從而能夠可以保證相鄰兩個塔筒段20之間的連接強度。

在本發明實施例中，每相鄰兩個塔筒段20之間除了需要調平外，由於兩個塔筒段20上的預應力孔道261也要對應設置，因此兩個塔筒段20之間還需要定位，避免安裝錯位後預應力筋4無法穿設。

在一些實施例中，如圖5和圖6、圖21和圖22所示，每相鄰的兩個塔筒段20之間，其中一個塔筒段20上設有定位凹槽263，另一個塔筒段20上設有用於插入配合至定位凹槽263內的定位柱265。這樣設置，保證每相鄰的兩個塔筒段20之間裝配位置正確，確保後續操作能夠順利進行。

其中，如圖5和圖21所示，每相鄰的兩個組裝塔筒段21之間，其中一個組裝塔筒段21上設有定位凹槽263，另一個組裝塔筒段21上設有用於插入配合至定位凹槽263內的定位柱265。

其中，如圖6和圖22所示，每相鄰的兩個整環塔筒段22之間，其中一個整環塔筒段22上設有定位凹槽263，另一個整環塔筒段22上設有用於插入配合至定位凹槽263內的定位柱265。

在相鄰的組裝塔筒段21和整環塔筒段22之間，其中一個上設有定位凹槽263，另一個上設有用於插入配合至定位凹槽263內的定位柱265。

具體地，如圖13所示，定位柱265包括螺紋段2651和導錐段2652，螺紋段2651上設有外螺紋，導錐段2652的橫截面積在遠離螺紋段2651的方向上逐漸減小，如圖14所示，定位凹槽263形成為與導錐段2652相適配的形狀。定位柱265相當於定位導錐，可以利用頭部的導錐段2652完成定位工作，錐筒形的導錐段2652可以使定位更加便利。

可選地，如圖13和圖18所示，每個塔筒段20的頂部均設有預埋的定位螺杆264，定位柱265螺紋連接在定位螺杆264上，在塔筒1000建造時吊裝裝置可螺紋連接在定位螺杆264上以吊裝塔筒段20，定位螺杆264的尺寸取決於塔筒吊裝重量。

在一些具體實施例中，如圖13和圖18所示，定位螺杆264包括頭部2641和杆部2642，頭部2641設在杆部2642的頂端，頭部2641形成為圓筒形且設有內螺紋，杆部2642的部分段橫截面的尺寸加大。定位螺杆264的杆部2642可形成為常見的螺栓的形狀，以增加與其所在的塔筒段20周圍的混凝土的接觸面積，提高定位螺杆264的連接強度。當然，定位螺杆264的杆部2642也可以形成為其他形狀，例如可以形成為T形或者L形等，這裡不作具體限制。

在一些實施例中，如圖12和圖18所示，每個塔筒段20的預應力孔道261內均設有預應力套筒281，每個預應力套筒281的上端高於對應的預應力孔道261的上端，如圖14和圖17所示，每個預應力套筒281的下端低於對應的預應力孔道261的下端，以使位於預應力套筒281的下部的預應力孔道261形成定位孔262。

如圖5、圖6及圖21和圖22所示，相鄰兩個塔筒段20內均設有貫穿高度的預應力孔道261，塔筒段20的預應力孔道261內均設有預應力套筒281，預應力套筒281用於穿設預應力筋4，以提高相鄰兩個塔筒段20之間的連接強度，並可以提高整個整環塔筒段22的結構強度和穩定性。其中，每相鄰的兩個塔筒段20中，位於下方的塔筒段20內的預應力套筒281的上端配合在位於上方的塔筒段20內的定位孔262內。

由此，相鄰兩個塔筒段20中在將上方的塔筒段20吊裝到下方的塔筒段20上時，通過將相鄰兩個塔筒段20中下方的塔筒段20上的預應力套筒281的上端配合在上方的塔筒段20內的定位孔262內，便於相鄰兩個塔筒段20中下方的塔筒段20上的預應力套筒281與上方的塔筒段20的預應力套筒281之間的準確、快速地銜接，保證後期預應力筋4的穿設順利且可以保證整環塔筒段22的最終成型質量。

其中，預應力套筒281的上端面始終高於粘結層的上表面。由此，可以防止粘接層堵塞預應力套筒281的上埠，保證相鄰兩個塔筒段20之間連接的順暢性。

可選地，定位孔262的形狀可以形成為錐筒形，且定位孔262的橫截面在由下向上的方向上逐漸減小。由此，方便預應力套筒281的上端與對應的定位孔262的配合，可以提高定位速度和配合速度。

需要在這裡說明的是，本發明的塔筒本體2是由多個塔筒段20在上下方向上依次連接而成，其中，上述相鄰兩個塔筒段20中下方的塔筒段20可以指上下相鄰兩個塔筒段20中位於下方的塔筒段20，上述上方的塔筒段20可以指上下相鄰兩個塔筒段20中位於上方的塔筒段20。

在本發明的實施例中，塔筒本體2的最底端的塔筒段20在安裝至塔筒基礎1上時也需要定位，最底端的塔筒段20可利用塔筒段20上的預應力孔道261及塔筒基礎1上的預應力孔道13進行定位。

具體地，如圖23所示，最底端的組裝塔筒段21可通過定位導杆5定位，定位導杆5可穿過最底端的組裝塔筒段21上的預應力孔道261以及塔筒基礎1上的預應力孔道13。

以使用鋼筋作為定位導杆5為例，可先將多個定位導杆5分別穿插在組裝塔筒段21的預應力孔道261內，然後將組裝塔筒段21吊裝到塔筒基礎1上，使多個定位導杆5的下端插入到塔筒基礎1上對應的多個預應力孔道13內，從而完成最底端的組裝塔筒段21的定位。

最底端的塔筒段20可通過四個定位導杆5定位，四個定位導杆5沿環向端面中線均勻布置。當然，本發明中也不排除通過六個或者其他數量的定位導杆5來定位。

每相鄰兩個塔筒段20對接後，還需要接縫模板(圖未示出)輔助完成水平接縫最後的修整。具體而言，相鄰兩個塔筒段20在接縫處需要環形外模板。

其中，每相鄰的兩個塔筒段20中，在將下方的塔筒段20上鋪設粘結層的泥之前，將環形外模板置於下方的塔筒段20的外側，

接縫處環形外模板的內表面與塔筒段20外表面共面，環形外模板的高度為20mm，環形外模板的厚度為20mm，環形外模板內側在下方的塔筒段20的上端面塗抹泥漿。

在相鄰的兩個塔筒段20中僅在外側設置接縫模板，使得上方的塔筒段20吊裝到下方的塔筒段20上後，泥漿受擠壓後向塔筒段20的內側面流動。而塔筒本體2的施工平臺位於塔筒本體2的內側，這樣設置相鄰的兩個塔筒段20之間的接縫模板，可方便工人在內側抹平接縫，使接縫處能夠均勻、密實的填充泥漿。

該環形外模板可由彈性泡沫塑料製成，避免使用任何木材、鋼或其它剛性材料，從而利於泥漿向外充實接縫。

另外，在塔筒基礎1與組裝塔筒段21之間的接縫處需要設置環形內模板和環形外模板，環形內模板和環形外模板位於塔筒基礎1的頂面，距離底部外表面50mm，模板高30mm，寬30mm。兩個模板之間填充有液體泥漿。此處的環形內模板和環形外模板可採用木材或橡膠製作。

與每相鄰的兩個塔筒段之間需要設置粘結層的原理相似，組裝塔筒段21中每相鄰的兩個塔片211之間也需要結合層。

在本發明的一些實施例中，如圖9所示，每個塔片211均具有與其他塔片211相鄰的連接側壁2111，每相鄰的兩個塔片211的連接側壁2111之間間隔開。如圖19和圖20所示，每相鄰的兩個塔片211的連接側壁2111之間設有兩個隔擋件251，兩個隔擋件251在塔筒1000的徑向上間隔開，兩個隔擋件251與兩側的連接側壁2111之間限定出四周封閉的灌漿間隙252，灌漿間隙252內填充有灌漿料以形成結合層。

具體而言，兩個隔擋件251中的一個鄰近連接側壁2111之間間隙的內端設置，兩個隔擋件251中的另一個鄰近連接側壁2111之間間隙的外端設置，由此通過設置的兩個隔擋件251可以將連接側壁2111之間間隙的內端和外端進行封閉，從而限定出內外封閉的灌漿間隙252。

其中，灌漿間隙252用於灌注灰漿，在將灰漿灌注至上述灌漿間隙252內時，通過兩個隔擋件251的隔擋作用，可以防止灌漿間隙252內的灰漿向內和向外溢出，從而可以防止漏漿，保證灌漿的密封性，保證多個塔片211之間的連接強度，提高組裝塔筒段21的成型質量。需要說明的是，「內」是指鄰近組裝塔筒段21的中心的方向，「外」是指遠離組裝塔筒段21的中心的方向。

根據本發明實施例的用於風力發電機的塔筒1000，通過在彼此連接的兩個塔片211的連接側壁2111之間設置兩個隔擋件251以限定出內外封閉的灌漿間隙252，解決了澆築帶垂直接縫的組裝塔筒段21時容易出現的漏漿、工序複雜的問題，保證了預製塔片211在垂直接縫處的澆築質量，保證灌漿的密封性，從而可以提高組裝塔筒段21的成型質量。

具體地，彼此相連的兩個塔片211的連接側壁2111之間限定出的間隙的寬度s範圍為5mm-20mm，例如該間隙的寬度s可以為10mm。由此，方便塔片211之間的連接，且使得上述的間隙的尺寸s適於放置隔擋件251，同時可以保證塔片211之間的連接強度。通過調整彼此相連的兩個塔片211的連接側壁2111之間的距離可以使上述間隙的寬度s位於設定的範圍內。需要解釋的是，間隙的寬度指的是彼此相連的兩個連接側壁2111之間在組裝塔筒段21的周向方向上的尺寸。

在圖19和圖20中，兩個半圓形的塔片211之間限定出兩個上述間隙，每個間隙中設有兩個隔擋件251。每個間隙內的兩個隔擋件251中的一個鄰近該間隙的內端設置，兩個隔擋件251中的另一個鄰近該間隙的外端設置，從而限定出內外封閉的兩個灌漿間隙252。由此，可以防止灌漿間隙252內的灰漿向內和向外溢出，從而可以防止漏漿，保證灌漿的密封性，保證多個塔片211之間的連接強度，提高組裝塔筒段21的成型質量。可選地，隔擋件251可以為平板狀或圓柱管狀，當然隔擋件251的橫截面可以根據實際施工需要任意設置。

在一些實施例中，如圖9-圖11所示，每個塔片211的連接側壁2111上均設有沿上下方向延伸的兩個定位槽235，兩個定位槽235分別鄰近塔片211的內外邊緣設置。如圖20所示，彼此相連的兩個塔片211的連接側壁2111上的兩個定位槽235分別相對，每個隔擋件251配合在彼此相連的兩個塔片211的連接側壁2111上相對的兩個定位槽235中。由此，通過將每個隔擋件251配合在相對的兩個定位槽235所限定的空間中，可以將隔擋件251進行定位，防止隔擋件251移動。而且定位槽235的設置增大了隔擋件251的容納空間，例如兩個塔片211的連接側壁2111之間間隙寬度S為10mm，定位槽235設置後隔擋件251的直徑d可設置成20mm或者更大直徑，這樣，隔擋件251的強度可得到保證，避免在灌漿時隔擋件251斷裂、漏漿等問題。

可選地，定位槽235的水平投影為三角形、矩形或弧形。

具體地，如圖9-圖11所示，定位槽235沿上下方向貫通塔片211，隔擋件251與塔片211等高。

在本發明的一些實施例中，參照圖9和圖10，彼此相連的兩個塔片211的連接側壁2111中的一個上設有灌漿凹槽253，灌漿凹槽253的一端位於其所在的塔片211的兩個定位槽235之間，灌漿凹槽253的另一端貫穿塔片211的外壁面，灌漿凹槽253處用於連接灌漿噴射管。由此，在對灌漿間隙252進行灌漿時，可以通過上述灌漿凹槽253對灌漿間隙252進行灌漿，使得灌漿方便。

可選地，灌漿凹槽253形成為矩形槽，灌漿凹槽253的深度大於定位槽235的深度。

進一步地，參照圖9，灌漿凹槽253可以鄰近塔片211的下端設置。由此，方便從底部對灌漿間隙252進行灌漿，從而簡化施工工序，並且可以提高密封性能和灌漿效率，保證相鄰塔片211之間的連接強度。

在本發明的一些實施例中，如圖9-圖11所示，每個塔片211的連接側壁2111上均設有多個增強凹槽241，多個增強凹槽241均設在相應的兩個隔擋件251之間。每個增強凹槽241的形狀可以為矩形，每個連接側壁2111上的多個增強凹槽241沿塔片211的高度方向間隔設置，且每個連接側壁2111上的多個增強凹槽241位於該連接側壁2111上的兩個定位槽235之間。由此，在兩個塔片211之間的灌漿間隙252內進行灌漿時，通過在連接側壁2111上設置上述多個增強凹槽241，泥漿會充實在多個增強凹槽241內，泥漿硬化形成結合層後，結合層與塔片211之間具有多個凹凸結合面。由此，可以增大灌漿間隙252內的灰漿與連接側壁2111的接觸面積，從而增強兩個塔片211之間的連接強度。

在本發明的一個具體實施例中，如圖10所示，沿塔片211高度方向排布的多個增強凹槽241中最鄰近塔片211底部的增強凹槽241朝向外部連通，該增強凹槽241構成灌漿凹槽253。也就是說，灌漿凹槽253加工時，只需將上述最鄰近塔片211底部的增強凹槽241向外延伸並貫穿塔片211的外壁面即可，加工簡單。

在本發明的一些實施例中，如圖9所示，每相鄰的兩個塔片211之間，其中一個塔片211的連接側壁2111上設有連接孔231，另一個塔片211上設有插入配合至連接孔231的垂直接縫連接柱232。這樣設置，能夠提供有效連接，且簡化施工工藝，提高施工效率。

具體地，每個塔片211的兩個連接側壁2111中一個上可以設有多個垂直接縫連接柱232，每個塔片211的兩個連接側壁2111中的另一個上可以設有與多個垂直接縫連接柱232配合的連接孔231，連接孔231沿水平方向延伸，多個垂直接縫連接柱232沿上下方向間隔開設置，多個連接孔231沿上下方向間隔設置。由此，在將兩個塔片211進行連接時，多個塔片211之間的連接更加牢固。

具體地，上述另一個塔片211的連接側壁2111上設有螺紋孔2331，垂直接縫連接柱232螺紋連接在螺紋孔2331內。也就是說，相鄰的兩個塔片211之間，其中一個塔片211的連接側壁2111上設有連接孔231，另一個塔片211的連接側壁2111上設有螺紋孔2331，垂直接縫連接柱232在安裝時，垂直接縫連接柱232的一端先螺紋連接在帶有螺紋孔2331的塔片211上，然後在兩個塔片211對接時，再將垂直接縫連接柱232的另一端插接在帶有連接孔231的塔片211上。可以理解，連接孔231為光孔，兩個塔片211對接時可直接用外力將垂直接縫連接柱232插在連接孔231內。

可選地，垂直接縫連接柱232沿豎向均勻設置，根據受力情況垂直接縫連接柱232的數量為10～15個，連接孔231及螺紋孔2331與垂直接縫連接柱232的數量一致。

可選地，垂直接縫連接柱232可由連接鋼筋製成，連接鋼筋的一端加工出螺紋後能夠連接到螺紋孔2331上，連接時需要施加扭矩為80～120N·m，以保證連接可靠性。

在一些具體實施例中，如圖10和圖11所示，上述的另一個塔片211內設有預埋的連接杆233，連接杆233的端部朝向相應連接側壁2111敞開以形成螺紋孔2331。連接杆233可選用金屬件，這樣，可提高垂直接縫連接柱232與塔片211之間的連接可靠性。

可選地，如圖10所示，連接杆233為L形，這樣，可增加連接杆233在塔片211內的水平應力，當垂直接縫連接柱232受到向外的拉力時，連接杆233能夠拖拽住垂直接縫連接柱232，從而進一步提高垂直接縫連接柱232與塔片211之間的連接可靠性。

另外，每相鄰的兩個塔片211中，上述另一個塔片211內預埋有連接套筒234，連接套筒234朝向其所在的連接側壁2111敞開以形成連接孔231。

在圖19的示例中，組裝塔筒段21包括兩個彼此首尾相連的塔片211，每個塔片211均為半圓形。每個塔片211具有兩個連接側壁2111，每個塔片211的一個連接側壁2111上預埋有上述連接套筒234，另一個塔片211的連接側壁2111上預埋有上述連接杆233，連接杆233呈L形，垂直接縫連接柱232的一端旋入連接杆233的頭部且垂直接縫連接柱232的另一端插入對應的連接套筒234內。由此，可以保證多個塔片211之間的連接強度。

另外，在灌漿間隙252內灌漿時，灰漿可以流入連接杆233與連接套筒234之間的間隙內，從而可以使連接杆233與連接套筒234更加穩固地連接，進一步地增強多個塔片211之間的連接強度。

這裡，垂直接縫連接柱232螺紋連接在連接杆233上，垂直接縫連接柱232為非預埋件。

需要說明的是，如果將垂直接縫連接柱設置成預埋件，垂直接縫連接柱通常提前預埋進塔片模具內，垂直接縫連接柱就需要與塔片同時澆築。但是由於垂直接縫連接柱需要突出塔片混凝土，以與其他塔片連接，因此需要在模具上相應開孔。而密閉模具上開孔的工藝複雜，澆築過程中也易產生漏漿等問題，影響預製構件質量。這樣做，也會使得將不同塔片組裝連接時的操作變得複雜，且灌漿密閉性差。

因此本發明實施例中，針對垂直接縫連接柱232的上述問題，提出僅預埋連接杆233和連接套筒234，不需要在模具上開孔，脫模後再安裝垂直接縫連接柱232。同時，在組裝連接不同塔片211時，設計調平裝置、垂直接縫管，採用底部灌漿法，從而簡化施工工序，提高密封性能和灌漿效率，保證連接強度。

在一些實施例中，如圖7和圖8所示，轉接頭3包括上法蘭31、底盤32和豎向連壁33，底盤32形成為圓盤形，上法蘭31也形成為圓盤形，上法蘭31和底盤32平行同心設置，豎向連壁33連接在上法蘭31和底盤32的外邊緣之間，豎向連壁33形成為環形壁，轉接頭3整體形成為圓筒形或者錐筒形。其中，當上法蘭31和底盤32的輪廓截面相等時，轉接頭3整體形成為圓筒形。當底盤32的輪廓截面面積大於上法蘭31的輪廓截面面積時，豎向連壁33形成輪廓橫截面向上逐漸減小的錐狀，轉接頭3整體形成為圓錐筒形。其中，上法蘭31上設有法蘭孔35，用於固定風機的機頭，或者用於固定支撐架，風機的機頭固定在支撐架上。底盤32上設有預應力孔道34，用於固定塔筒1000上的預應力筋4。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術語「實施例」、「示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。