用于风力发电机的塔筒的制作方法

本发明涉及风力发电技术设备领域，尤其是涉及一种用于风力发电机的塔筒。

背景技术：

随着风机发电效率的增加，风机叶片越来越长，与之匹配的风机塔筒的高度和截面尺寸也在不断增加。钢结构塔筒由于成本较高、运输困难，因此难以满足大截面高塔筒的建造要求。而预制混凝土塔筒能够经济地建造大型风力发电机组，因而得到了广泛关注。由于运输条件和预制加工条件限制，单个大截面塔筒往往由多片弧形筒片现场组装而成。然后将组装后的单个塔筒由下往上依次吊装，最终建造成完整的混凝土塔筒。

相关技术公开的混凝土塔筒结构中，由于塔筒截面尺寸较大，受运输和预制加工设备限制，需要采用分片预制并现场组装。塔筒沿全长均采用这样分片预制组装的结构的单一塔筒，将难以实现塔筒最优化设计与施工。

技术实现要素：

本申请是基于解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明旨在提出一种用于风力发电机的塔筒，该塔筒便于施工且承受力强。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒，包括：塔筒基础，所述塔筒基础的至少一部分设置在地面下方；塔筒本体，所述塔筒本体为混凝土结构，所述塔筒本体包括沿上下方向依次连接的多个塔筒段，所述多个塔筒段中包括至少一个组装塔筒段和至少一个整环塔筒段，所述组装塔筒段设在所述塔筒基础上，所述整环塔筒段设在所述组装塔筒段上，每个所述组装塔筒段均包括沿周向依次首尾相连的多个塔片，每个所述整环塔筒段均为一体成型的环形件；转接头，所述转接头为金属件，所述转接头设在所述塔筒本体的顶部。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒，通过将塔筒本体的下部塔筒段分片预制并现场组装成筒，而塔筒本体的上部塔筒段整环预制，有利于塔筒结构调平施工，而且在锥形塔筒结构中大尺寸塔筒段分片预制便于运输、吊装，小尺寸塔筒段整环预制可降低施工成本、提高施工效率。在塔筒顶端设置转接头，能承受风机头较大的重量及扭矩，从而保障了塔筒的安全性。

在一些实施例中，每个所述塔筒段上均设有沿上下方向贯通的预应力孔道，所述塔筒还包括穿过所述预应力孔道且连接在塔筒不同位置之间的预应力筋。

在一些实施例中，所述预应力筋包括第一预应力筋和第二预应力筋，所述第一预应力筋连接的塔筒段数量小于所述第二预应力筋连接的塔筒段数量。

在一些实施例中，所述第二预应力筋从最底层的所述组装塔筒段向上依次连接至最顶层的所述整环塔筒段，所述第一预应力筋从最底层的所述组装塔筒段向上依次连接至所述塔筒的高度的3/5～4/5处。

在一些实施例中，所述第二预应力筋的顶端连接至所述转接头，所述转接头上设有对应所述第二预应力筋的预应力孔道。

在一些实施例中，所述第一预应力筋和所述第二预应力筋的底端均连接至所述塔筒基础，所述塔筒基础上设有对应所述第一预应力筋和所述第二预应力筋的预应力孔道。

在一些实施例中，所述塔筒内设有沿周向间隔开分布的10组预应力筋，每组中包括一根所述第一预应力筋和三根所述第二预应力筋。

在一些实施例中，至少一个所述塔筒段上形成有与所述预应力孔道连通的排气孔。

在一些实施例中，所述塔筒形成为圆筒形或锥筒形，所述组装塔筒段中每个所述塔片均为弧形塔片。

在一些实施例中，所述塔筒的总高度为80～140米，所述塔筒适用于1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、3.5MW或者5MW的风力发电机。

在一些实施例中，所述组装塔筒段为多个且沿上下方向依次连接，相邻两个所述组装塔筒段上的塔片接缝错开设置。

在一些实施例中，每个所述组装塔筒段均包括对接的两个半圆形的塔片，相邻两个所述组装塔筒段的塔片接缝之间错开90°的夹角。

在一些实施例中，每相邻的两个所述塔筒段之间，其中一个所述塔筒段上设有定位凹槽，另一个所述塔筒段上设有用于插入配合至所述定位凹槽内的定位柱。

在一些实施例中，所述组装塔筒段中每相邻的两个所述塔片之间，其中一个塔片上设有连接孔，另一个塔片上设有插入配合至所述连接孔的垂直接缝连接柱。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的塔筒在地面上的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的塔筒在塔筒基础与塔筒本体连接处的示意图；

图3是根据本发明实施例的塔筒的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的塔筒的预应力分段示意图；

图5是根据本发明实施例的相邻组装塔筒段之间的装配示意图；

图6是根据本发明实施例的相邻整环塔筒段之间的装配示意图；

图7是根据本发明实施例的转接头的立体图；

图8是根据本发明实施例的转接头的竖向截面示意图；

图9是根据本发明实施例的塔片的结构示意图；

图10是图9中圈示A处放大图；

图11是图9中圈示B处放大图；

图12是图9中圈示C处放大图；

图13是图9中圈示D处放大图；

图14是图9中圈示E处放大图；

图15是根据本发明实施例的塔片的俯视图；

图16是根据本发明实施例的整环塔筒段的结构示意图；

图17是图16中圈示F处放大图；

图18是图16中圈示G处放大图；

图19是根据本发明实施例的组装塔筒段的俯视示意图；

图20是图19中圈示J处放大图；

图21是图5中圈示H处放大图；

图22是图6中圈示K处放大图；

图23是根据本发明实施例的塔筒基础与塔筒本体连接处的定位方式示意图。

附图标记：

塔筒1000、

第一预应力段1001、第二预应力段1002、

塔筒基础1、

基座11、上段111、下段112、

连接台12、塔筒基础上的预应力孔道13、塔筒基础上的调平凹槽14、

塔筒本体2、

塔筒段20、组装塔筒段21、塔片211、连接侧壁2111、整环塔筒段22、

连接孔231、垂直接缝连接柱232、连接杆233、螺纹孔2331、连接套筒234、定位槽235、

增强凹槽241、

隔挡件251、灌浆间隙252、灌浆凹槽253、

塔筒段上的预应力孔道261、定位孔262、定位凹槽263、定位螺杆264、头部2641、杆部2642、定位柱265、螺纹段2651、导锥段2652、

调平凹槽271、调平垫片272、

预应力套筒281、

排气孔291、

转接头3、上法兰31、底盘32、竖向连壁33、轩接头上的预应力孔道34、法兰孔35、

预应力筋4、第一预应力筋41、第二预应力筋42、

定位导杆5、

地面2000。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图23描述根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000，如图1所示，包括：塔筒基础1、塔筒本体2和转接头3。

其中，塔筒基础1的至少一部分设置在地面2000的下方，也就是说，塔筒基础1的一部分埋在地下，或者塔筒基础1全部埋在地下。塔筒基础1用于支撑整个塔筒1000，以保证整个塔筒1000的结构稳定性。

参照图1，塔筒本体2为混凝土结构，塔筒本体2形成为柱形筒形状。转接头3设在塔筒本体2的顶部，转接头3为金属件，转接头3可以形成为与塔筒本体2形状一致的柱形筒形状。风力发电机包括风机(图未示出)，风机的机头可以直接固定在转接头3上，风机的机头也可以通过支撑架固定在转接头3上。

在本发明实施例中，塔筒基础1、塔筒本体2和转接头3均是塔筒1000的重要组成部分，三者缺一不可，下面将结合附图分别描述这三个组成部分的结构。

参照图2和图4，塔筒基础1包括基座11和连接台12，基座11形成为圆台形，基座11的内部中空，由此方便操作人员的底部作业，例如在塔筒1000底部可对预应力筋4进行张拉、锚固等操作。连接台12设在基座11的内腔且向内凸出，连接台12的上端面超过基座11的上端面，连接台12为环形台，塔筒1000设在连接台12上。

具体地，如图1和图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形成为圆柱形，上段111的横截面由下向上逐渐减小。其中，上段111的高度大于下段112的高度，以保证对塔筒1000的支撑平稳。

具体地，如图2所示，连接台12的内表面凸出基座11的中心通孔的内表面，且连接台12的下端向基座11内侧倾斜，从而形成一斜面。优选地，连接台12可以和基座11一体成型，由此成型工艺简单，可节省装配工序。连接台12可以和基座11由混凝土制成。

进一步地，塔筒基础1上设有预应力孔道13，预应力孔道13用于张拉锚固预应力筋4。其中，如图2所示，塔筒基础1上的预应力孔道13设在连接台12上，该预应力孔道13贯通连接台12。

在本发明实施例中，如图3所示，多个塔筒段20中包括至少一个组装塔筒段21和至少一个整环塔筒段22，组装塔筒段21设在塔筒基础1上，整环塔筒段22设在组装塔筒段21上，每个组装塔筒段21均包括沿周向依次首尾相连的多个塔片211，每个整环塔筒段22均为一体成型的环形件。

这里，将塔筒本体2的下部的塔筒段20设计成分片预制并现场组装成筒，有利于降低运输及施工难度，且有利于塔筒1000底部初建时及时调平，而将塔筒本体2的上部的塔筒段20设计成整环预制，可利于加快施工速度。这种结构尤其适用于高大的风力发电机的塔筒建筑中，例如，本发明的一个具体实施例中，塔筒1000总高度要求为80～140米，塔筒1000适用于1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、3.5MW或者5MW的风力发电机。这种塔筒1000中要搭建几十个塔筒段20，底部组装塔筒段21作为基础部分，其结构建造质量是关系到整个塔筒1000结构可靠性的关键。

在高大的风力发电机塔筒建筑中，如果塔筒采用钢结构塔筒，塔筒成本过高。但是如果塔筒采用全混凝土结构塔筒，由于混凝土结构抗拉强度较低的特点，当塔筒顶部承重大、扭矩也非常大时，塔筒顶端连接风机头的部分容易压溃、碎裂。而本发明实施例中将在塔筒1000顶部设置金属制的转接头3，转接头3重量轻、韧性好，具有很好的延性和较强的整体性，具有卓越的抗震性能，从而塔筒1000安全性得到了保障。

用于风力发电机的塔筒1000中，有的塔筒本体2形成为直筒形，也就是说，在上下方向上塔筒本体2的横截面尺寸相同，组装塔筒段21与整环塔筒段22的截面尺寸大体相等。但是也有一些塔筒本体2形成为锥形，在塔筒本体2的横截面积向上逐渐变小，因此组装塔筒段21的截面尺寸大于整环塔筒段22的截面尺寸。

对于锥形的塔筒本体2，可以理解的是，虽然底部塔筒段20截面尺寸较大，整环预制的话吊装、运输均不太方便。但由于塔筒1000上部逐渐收进，截面尺寸不断变小，实际已具备整环预制的条件。

而本发明实施例中针对塔筒1000不同截面尺寸的塔筒段20，采用不同的预制方式，即对于下部大截面尺寸的塔筒段20，采取分片预制并现场组装成筒的方式，而对于上部小截面尺寸的塔筒段20，直接在预制厂预制成型，然后运输至现场吊装安装，从而简化施工流程，保证施工质量。这样操作，既满足下部大截面尺寸塔筒段20分片加工的需求，又减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。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000，通过将塔筒本体2的下部塔筒段20分片预制并现场组装成筒，而塔筒本体2的上部塔筒段20整环预制，有利于塔筒1000结构调平施工，而且在锥形塔筒1000结构中大尺寸塔筒段20分片预制便于运输、吊装，小尺寸塔筒段20整环预制可降低施工成本、提高施工效率。在塔筒1000顶端设置转接头3，能承受风机头较大的重量及扭矩，从而保障了塔筒1000的安全性。

在一些实施例中，塔筒1000形成为圆筒形或锥筒形。当塔筒本体2为圆筒形时，组装塔筒段21和整环塔筒段22也均为圆筒形，当塔筒本体2为圆锥筒形时，组装塔筒段21和整环塔筒段22也均为圆锥筒形。

其中，组装塔筒段21中每个塔片211均为弧形塔片211，从而方便加工。在一些具体实施例中，每个组装塔筒段21均包括两个塔片211，每个塔片211的中心角均为180度，两个塔片211对接可形成360度的塔筒段20。

具体地，如图3所示，组装塔筒段21为多个且沿上下方向依次连接，相邻两个组装塔筒段21上的塔片211接缝错开设置。

可以理解的是，组装塔筒段21在塔片211接缝处抗冲击能力及抗震能力较其他位置处弱，而将相邻两个组装塔筒段21上的塔片211接缝在塔筒本体2的周向上错开设置，那么每层组装塔筒段21中相邻的两个塔片211与其上方或者下方的一个塔片211相接触，组装塔筒段21在塔片211接缝处受到的约束加强，从而提高了组装塔筒段21的结构可靠性。

进一步地，如图3所示，每个组装塔筒段21均包括对接的两个半圆形的塔片211，相邻两个组装塔筒段21的塔片211接缝之间错开90°的夹角，这样塔筒1000整体美观，结构稳定易施工。

当然，本发明实施例中塔筒本体2的形状不限于上述圆筒形或圆锥筒形，塔筒本体2还可形成为多边形，相应的组装塔筒段21中塔片211的个数也可由实际需要决定。

在一些实施例中，塔筒1000在各段塔筒段20间连接有预应力结构，实现塔筒1000的体内预应力。下面将结合附图描述本发明实施例中可能采用的预应力结构。

参照图5、图6和图4，每个塔筒段20上均设有沿上下方向贯通的预应力孔道261，塔筒1000还包括穿过预应力孔道261且连接在塔筒1000不同位置之间的预应力筋4。这里，在组装塔筒段21和/或整环塔筒段22上，各塔筒段20上穿过同一根预应力筋4的预应力孔道261沿上下方向连通，且位于同一竖直线上。

如图5所示，在相邻组装塔筒段21之间穿过同一根预应力筋4的预应力孔道261一一对应设置，且位于同一竖直线上。如图6所示，在相邻整环塔筒段22之间穿过同一根预应力筋4的预应力孔道261一一对应设置，且位于同一竖直线上。

预应力筋4的张紧力将塔筒本体2的各个塔筒段20连接成一体，且具备了抗拉、抗震、抗变形能力。

如图4所示，预应力筋4包括第一预应力筋41和第二预应力筋42，第一预应力筋41连接的塔筒段20数量小于第二预应力筋42连接的塔筒段20数量，第一预应力筋41在塔筒1000上的连接高度小于第二预应力筋42在塔筒本体2上的连接高度。也就是说，塔筒本体2分成两个层次张紧。

为方便描述，如图4所示，这里称塔筒1000上由第一预应力筋41张紧连接的部分为第一预应力段1001，称塔筒1000上由第二预应力筋42张紧且不包括在第一预应力段1001内的部分为第二预应力段1002。

需要说明的是，相关技术中公开的塔筒上张拉预应力多为仅全长张拉的结构形式，或者分段张拉后再全长张拉的结构形式。对于仅全长张拉的结构形式而言，施工过程中预应力施加前、施工阶段安全性需要慎重考虑，而对于分段张拉后再全长张拉，由于张拉层次较多，施工繁琐，并未实现最优化设计。

而本发明实施例中根据施工阶段荷载计算与校核，采取分组施加预应力，将下部塔筒段20分片预制，上部整环预制，并分组张拉预应力，这样可以在保证施工安全的前提下，最大限度减少预应力施加层次，满足整体塔筒1000预应力需求。

具体地，塔筒1000上预应力筋4采用预应力钢束，预应力钢束下端固定在塔筒基础1内，预应力钢束上端分组固定在第一预应力段1001上端面和第二预应力段1002的上端面上。

在一些具体实施例中，如图4所示，第二预应力筋42从最底层的组装塔筒段21向上依次连接至最顶层的整环塔筒段22，第一预应力筋41从最底层的组装塔筒段21向上依次连接至塔筒1000的高度的3/5～4/5处。

在一些示例中，第一预应力筋41的顶端连接塔筒1000的高度的3/5～4/5处的整环塔筒段22上，第二预应力筋42的顶端连接转接头3，第一预应力筋41和第二预应力筋42的底端连接塔筒基础1。也就是说，第一预应力段1001包括位于塔筒1000底部的约3/5～4/5的部分，第二预应力段1002包括塔筒本体2上剩余部分，第二预应力段1002连接转接头3。

这里，由于第二预应力筋42的顶端连接至转接头3，因此如图7和图8所示，转接头3上设有对应第二预应力筋42的预应力孔道34。

如图2所示，当第一预应力筋41和第二预应力筋42的底端连接至塔筒基础1时，塔筒基础1上设有对应第一预应力筋41和第二预应力筋42的预应力孔道13。

在一些实施例中，塔筒1000内设有沿周向间隔开分布的10组预应力筋4，每组中包括一根第一预应力筋41和三根第二预应力筋42。

具体体，在塔筒1000上设有10组预应力筋4，10组预应力筋4沿塔筒1000的周向等间隔分布。其中，每组包括四根预应力筋4，四根预应力筋4中有三根为第一预应力筋41，有一根为第二预应力筋42。

其中，10组预应力筋4中每个预应力筋4的底端均连接在塔筒基础1上，10组预应力筋4中，每组里第二预应力筋42的顶端连接至转接头3上，每组里第一预应力筋41的顶端连接到塔筒1000的高度的3/5-4/5处的整环塔筒段22上。

塔筒1000上的预应力孔道的设置位置及数量与预应力筋4相对应，具体地，塔筒1000上设有沿周向间隔开分布的10组预应力孔道。

其中，第一预应力段1001的塔筒段20(包括所有组装塔筒段21和部分整环塔筒段22)上每组预应力孔道包括四个预应力孔道261，塔筒基础1上每组预应力孔道包括四个预应力孔道13。如图16所示，该整环塔筒段22上设有10组预应力孔道，每组四个预应力孔道261，该整环塔筒段22上共设有40个沿上下方向贯通的预应力孔道261。又如图9和图15所示，组装塔筒段21包括两个图15所示的塔片211，该塔片211的中心角为180度，该塔片211上设有5组预应力孔道，每组四个预应力孔道261，该塔片211上共设有20个沿上下方向贯通的预应力孔道261，两个这样的塔片211对接后组装成的组装塔筒段21上设有40个沿上下方向贯通的预应力孔道261。

第二预应力段1002的塔筒段20(包括部分整环塔筒段22)上每组预应力孔道包括三个预应力孔道261，如图7所示，转接头3上每组预应力孔道包括三个预应力孔道261。

在一些实施例中，至少一个塔筒段20上形成有与预应力孔道261连通的排气孔291，排气孔291向内贯通其所在的塔筒段20的内周壁。排气孔291的设置有利于塔筒1000建造时将预应力孔道261内的气体排出，避免预应力孔道261内气压过大导致塔筒段20爆裂。

如图9和图14所示，塔片211上形成有与其上的预应力孔道261连通的排气孔291，排气孔291向内贯通塔片211的内周壁。图9中每个预应力孔道261上均连通有排气孔291。

在塔筒1000建造中，各塔筒段20之间的连接质量是影响到塔筒1000整体质量的关键因素之一。下面将结合附图将塔筒段20之间连接定位结构进行展示。

需要说明的是，根据塔筒建造要求，每相邻的两个塔筒段之间需要设置粘结层。这与房屋建造是同样的道理，建房时不可能仅将砖头直接堆栈，还需要在砖头间砌上水泥，以将各砖头之间粘结为一体且保证密封性。因此本发明实施例中，通过粘接层均匀、密实地填充相邻塔筒段20之间的水平接缝内，可以保证相邻塔筒段20之间的连接强度，保证塔筒1000的整体强度、质量及密封性。可选地，粘结层可以为触变灰浆或环氧树脂。

可以理解，塔筒1000为细高建筑，多个塔筒段20沿竖向累加建造而成，如果其中某一段塔筒段20歪斜了，都可能造成塔筒1000整体处于歪斜状态。

因此，在塔筒1000建造时，每搭建一段塔筒段20，该塔筒段20都需要重新调平，保证每个塔筒段20都是水平放置，防止塔筒段20的倾斜，提高塔筒1000的成型质量。

在本发明实施例中，通过调平垫片272的作用来调平塔筒段20。

具体地，如图5、图6及图21和图22所示，每相邻的两个塔筒段20中，位于下方的塔筒段20的顶部设有多个调平垫片272，多个调平垫片272围绕该塔筒段20的中心间隔开设置。由此，通过设置的多个调平垫片272，并将多个调平垫片272的上表面调整至同一水平高度后，再将上方的塔筒段20吊装至下方的塔筒段20的顶部，可以使上方塔筒段20的底部直接支撑在多个调平垫片272的上表面上，用调平垫片272将低的位置支起来，这样就达到了调平的目的。

这里，每相邻的两个塔筒段20中，位于下方的塔筒段20的顶部设置好多个调平垫片272后，再在下方的塔筒段20的顶部铺展触变灰浆或环氧树脂，铺好后再将下方的塔筒段20螺在多个调平垫片272上，保证触变灰浆或环氧树脂能够很好地与上下两侧的塔筒段20良好粘结。待触变灰浆或环氧树脂晾干硬化后形成粘结层后，相邻的两个塔筒段20可以很好地连结成一体。

其中，铺展粘结层时保证触变灰浆或环氧树脂不要粘染到调平垫片272的上表面，避免影响多个调平垫片272的平面度。另外，调平垫片272可优选为钢片，从而保证上方塔筒段20置于多个调平垫片272时，调平垫片272不会过度压缩而破坏多个调平垫片272的平面度。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000，通过调平垫片272来调平塔筒段20，简化施工工艺，提高施工效率，使相邻塔筒段20之间有效连接，从而提高对接精度。

在一些实施例中，如图5、图6及图21和图22所示，每相邻的两个塔筒段20中，位于下方的塔筒段20的顶部设有多个调平凹槽271，调平垫片272设在调平凹槽271内。由此，可方便调平垫片272的安装固定，且可以使多个调平垫片272定位在设定的位置处，能够方便快捷的实现相邻塔筒段20之间的调平。

具体地，如图15和图16所示，调平凹槽271为多个且多个调平凹槽271沿塔筒段20的周向均匀间隔分布，这样保证多个调平垫片272都能良好固定、定位。

在图16中，整环塔筒段22的顶部设有四个调平凹槽271，四个调平凹槽271沿整环塔筒段22的环向均匀间隔布置，每个调平凹槽271可以位于相邻两组预应力孔道261之间，由此使得整环塔筒段22的结构合理。

在图15中，半圆形的塔片211的顶部设有两个调平凹槽271，两个调平凹槽271沿塔片211的环向间隔开，每个调平凹槽271可以位于相邻两组预应力孔道261之间。

在一些具体实施例中，如图13和图18所示，调平凹槽271的深度为5mm，调平凹槽271的宽度w1不超过其所在的塔筒段20的径向宽度n的一半，调平凹槽271的长度w2为其所在的塔筒段20的径向宽度n的1.5倍，其中，塔筒段20的径向宽度n等于该塔筒段20的外半径与内半径的差值。另外，调平凹槽271的宽度方向中心线位于该塔筒段20的平分中心线上，也就是说，调平凹槽271与该塔筒段20的内周壁和外周壁的距离相等。这样设置，既可以保证调平效果，且可以增大调平垫片272与塔筒段20之间的接触面积，使得其所在的塔筒段20平稳地置于塔筒段20的顶部，还能最大限定保证塔筒段20在调平凹槽271处的结构强度。

有利地，调平垫片272的形状及面积均与其所在的调平凹槽271一致，即调平垫片272的平面尺寸与调平凹槽271的尺寸相同。可选地，调平垫片272的厚度为0.5mm、1mm、2mm、5mm或10mm。

在一些示例中，每个调平凹槽271内设有四个调平垫片272，四个调平垫片272的厚度可以相同或不同，以方便调整。

可以理解，塔筒本体2的最底端的塔筒段20在建造时也需要调平。因此，塔筒基础1上也设有多个调平凹槽(图未示出)，多个调平凹槽沿塔筒基础1的周向间隔开设置，每个调平凹槽内设有一片或者多片调平垫片，多片调平垫片的厚度可以也可以不等，这里不再赘述。

在本发明的一些实施例中，每相邻两个塔筒段20之间，调平垫片272的上表面与下方的塔筒段20的上表面之间的高度不小于10mm。由此，可以使相邻两个塔筒段20之间的粘接层的厚度不低于10mm，从而能够可以保证相邻两个塔筒段20之间的连接强度。

在本发明实施例中，每相邻两个塔筒段20之间除了需要调平外，由于两个塔筒段20上的预应力孔道261也要对应设置，因此两个塔筒段20之间还需要定位，避免安装错位后预应力筋4无法穿设。

在一些实施例中，如图5和图6、图21和图22所示，每相邻的两个塔筒段20之间，其中一个塔筒段20上设有定位凹槽263，另一个塔筒段20上设有用于插入配合至定位凹槽263内的定位柱265。这样设置，保证每相邻的两个塔筒段20之间装配位置正确，确保后续操作能够顺利进行。

其中，如图5和图21所示，每相邻的两个组装塔筒段21之间，其中一个组装塔筒段21上设有定位凹槽263，另一个组装塔筒段21上设有用于插入配合至定位凹槽263内的定位柱265。

其中，如图6和图22所示，每相邻的两个整环塔筒段22之间，其中一个整环塔筒段22上设有定位凹槽263，另一个整环塔筒段22上设有用于插入配合至定位凹槽263内的定位柱265。

在相邻的组装塔筒段21和整环塔筒段22之间，其中一个上设有定位凹槽263，另一个上设有用于插入配合至定位凹槽263内的定位柱265。

具体地，如图13所示，定位柱265包括螺纹段2651和导锥段2652，螺纹段2651上设有外螺纹，导锥段2652的横截面积在远离螺纹段2651的方向上逐渐减小，如图14所示，定位凹槽263形成为与导锥段2652相适配的形状。定位柱265相当于定位导锥，可以利用头部的导锥段2652完成定位工作，锥筒形的导锥段2652可以使定位更加便利。

可选地，如图13和图18所示，每个塔筒段20的顶部均设有预埋的定位螺杆264，定位柱265螺纹连接在定位螺杆264上，在塔筒1000建造时吊装装置可螺纹连接在定位螺杆264上以吊装塔筒段20，定位螺杆264的尺寸取决于塔筒吊装重量。

在一些具体实施例中，如图13和图18所示，定位螺杆264包括头部2641和杆部2642，头部2641设在杆部2642的顶端，头部2641形成为圆筒形且设有内螺纹，杆部2642的部分段横截面的尺寸加大。定位螺杆264的杆部2642可形成为常见的螺栓的形状，以增加与其所在的塔筒段20周围的混凝土的接触面积，提高定位螺杆264的连接强度。当然，定位螺杆264的杆部2642也可以形成为其他形状，例如可以形成为T形或者L形等，这里不作具体限制。

在一些实施例中，如图12和图18所示，每个塔筒段20的预应力孔道261内均设有预应力套筒281，每个预应力套筒281的上端高于对应的预应力孔道261的上端，如图14和图17所示，每个预应力套筒281的下端低于对应的预应力孔道261的下端，以使位于预应力套筒281的下部的预应力孔道261形成定位孔262。

如图5、图6及图21和图22所示，相邻两个塔筒段20内均设有贯穿高度的预应力孔道261，塔筒段20的预应力孔道261内均设有预应力套筒281，预应力套筒281用于穿设预应力筋4，以提高相邻两个塔筒段20之间的连接强度，并可以提高整个整环塔筒段22的结构强度和稳定性。其中，每相邻的两个塔筒段20中，位于下方的塔筒段20内的预应力套筒281的上端配合在位于上方的塔筒段20内的定位孔262内。

由此，相邻两个塔筒段20中在将上方的塔筒段20吊装到下方的塔筒段20上时，通过将相邻两个塔筒段20中下方的塔筒段20上的预应力套筒281的上端配合在上方的塔筒段20内的定位孔262内，便于相邻两个塔筒段20中下方的塔筒段20上的预应力套筒281与上方的塔筒段20的预应力套筒281之间的准确、快速地衔接，保证后期预应力筋4的穿设顺利且可以保证整环塔筒段22的最终成型质量。

其中，预应力套筒281的上端面始终高于粘结层的上表面。由此，可以防止粘接层堵塞预应力套筒281的上端口，保证相邻两个塔筒段20之间连接的顺畅性。

可选地，定位孔262的形状可以形成为锥筒形，且定位孔262的横截面在由下向上的方向上逐渐减小。由此，方便预应力套筒281的上端与对应的定位孔262的配合，可以提高定位速度和配合速度。

需要在这里说明的是，本发明的塔筒本体2是由多个塔筒段20在上下方向上依次连接而成，其中，上述相邻两个塔筒段20中下方的塔筒段20可以指上下相邻两个塔筒段20中位于下方的塔筒段20，上述上方的塔筒段20可以指上下相邻两个塔筒段20中位于上方的塔筒段20。

在本发明的实施例中，塔筒本体2的最底端的塔筒段20在安装至塔筒基础1上时也需要定位，最底端的塔筒段20可利用塔筒段20上的预应力孔道261及塔筒基础1上的预应力孔道13进行定位。

具体地，如图23所示，最底端的组装塔筒段21可通过定位导杆5定位，定位导杆5可穿过最底端的组装塔筒段21上的预应力孔道261以及塔筒基础1上的预应力孔道13。

以使用钢筋作为定位导杆5为例，可先将多个定位导杆5分别穿插在组装塔筒段21的预应力孔道261内，然后将组装塔筒段21吊装到塔筒基础1上，使多个定位导杆5的下端插入到塔筒基础1上对应的多个预应力孔道13内，从而完成最底端的组装塔筒段21的定位。

最底端的塔筒段20可通过四个定位导杆5定位，四个定位导杆5沿环向端面中线均匀布置。当然，本发明中也不排除通过六个或者其他数量的定位导杆5来定位。

每相邻两个塔筒段20对接后，还需要接缝模板(图未示出)辅助完成水平接缝最后的修整。具体而言，相邻两个塔筒段20在接缝处需要环形外模板。

其中，每相邻的两个塔筒段20中，在将下方的塔筒段20上铺设粘结层的泥之前，将环形外模板置于下方的塔筒段20的外侧，

接缝处环形外模板的内表面与塔筒段20外表面共面，环形外模板的高度为20mm，环形外模板的厚度为20mm，环形外模板内侧在下方的塔筒段20的上端面涂抹泥浆。

在相邻的两个塔筒段20中仅在外侧设置接缝模板，使得上方的塔筒段20吊装到下方的塔筒段20上后，泥浆受挤压后向塔筒段20的内侧面流动。而塔筒本体2的施工平台位于塔筒本体2的内侧，这样设置相邻的两个塔筒段20之间的接缝模板，可方便工人在内侧抹平接缝，使接缝处能够均匀、密实的填充泥浆。

该环形外模板可由弹性泡沫塑料制成，避免使用任何木材、钢或其它刚性材料，从而利于泥浆向外充实接缝。

另外，在塔筒基础1与组装塔筒段21之间的接缝处需要设置环形内模板和环形外模板，环形内模板和环形外模板位于塔筒基础1的顶面，距离底部外表面50mm，模板高30mm，宽30mm。两个模板之间填充有液体泥浆。此处的环形内模板和环形外模板可采用木材或橡胶制作。

与每相邻的两个塔筒段之间需要设置粘结层的原理相似，组装塔筒段21中每相邻的两个塔片211之间也需要结合层。

在本发明的一些实施例中，如图9所示，每个塔片211均具有与其他塔片211相邻的连接侧壁2111，每相邻的两个塔片211的连接侧壁2111之间间隔开。如图19和图20所示，每相邻的两个塔片211的连接侧壁2111之间设有两个隔挡件251，两个隔挡件251在塔筒1000的径向上间隔开，两个隔挡件251与两侧的连接侧壁2111之间限定出四周封闭的灌浆间隙252，灌浆间隙252内填充有灌浆料以形成结合层。

具体而言，两个隔挡件251中的一个邻近连接侧壁2111之间间隙的内端设置，两个隔挡件251中的另一个邻近连接侧壁2111之间间隙的外端设置，由此通过设置的两个隔挡件251可以将连接侧壁2111之间间隙的内端和外端进行封闭，从而限定出内外封闭的灌浆间隙252。

其中，灌浆间隙252用于灌注灰浆，在将灰浆灌注至上述灌浆间隙252内时，通过两个隔挡件251的隔挡作用，可以防止灌浆间隙252内的灰浆向内和向外溢出，从而可以防止漏浆，保证灌浆的密封性，保证多个塔片211之间的连接强度，提高组装塔筒段21的成型质量。需要说明的是，“内”是指邻近组装塔筒段21的中心的方向，“外”是指远离组装塔筒段21的中心的方向。

根据本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000，通过在彼此连接的两个塔片211的连接侧壁2111之间设置两个隔挡件251以限定出内外封闭的灌浆间隙252，解决了浇筑带垂直接缝的组装塔筒段21时容易出现的漏浆、工序复杂的问题，保证了预制塔片211在垂直接缝处的浇筑质量，保证灌浆的密封性，从而可以提高组装塔筒段21的成型质量。

具体地，彼此相连的两个塔片211的连接侧壁2111之间限定出的间隙的宽度s范围为5mm-20mm，例如该间隙的宽度s可以为10mm。由此，方便塔片211之间的连接，且使得上述的间隙的尺寸s适于放置隔挡件251，同时可以保证塔片211之间的连接强度。通过调整彼此相连的两个塔片211的连接侧壁2111之间的距离可以使上述间隙的宽度s位于设定的范围内。需要解释的是，间隙的宽度指的是彼此相连的两个连接侧壁2111之间在组装塔筒段21的周向方向上的尺寸。

在图19和图20中，两个半圆形的塔片211之间限定出两个上述间隙，每个间隙中设有两个隔挡件251。每个间隙内的两个隔挡件251中的一个邻近该间隙的内端设置，两个隔挡件251中的另一个邻近该间隙的外端设置，从而限定出内外封闭的两个灌浆间隙252。由此，可以防止灌浆间隙252内的灰浆向内和向外溢出，从而可以防止漏浆，保证灌浆的密封性，保证多个塔片211之间的连接强度，提高组装塔筒段21的成型质量。可选地，隔挡件251可以为平板状或圆柱管状，当然隔挡件251的横截面可以根据实际施工需要任意设置。

在一些实施例中，如图9-图11所示，每个塔片211的连接侧壁2111上均设有沿上下方向延伸的两个定位槽235，两个定位槽235分别邻近塔片211的内外边缘设置。如图20所示，彼此相连的两个塔片211的连接侧壁2111上的两个定位槽235分别相对，每个隔挡件251配合在彼此相连的两个塔片211的连接侧壁2111上相对的两个定位槽235中。由此，通过将每个隔挡件251配合在相对的两个定位槽235所限定的空间中，可以将隔挡件251进行定位，防止隔挡件251移动。而且定位槽235的设置增大了隔挡件251的容纳空间，例如两个塔片211的连接侧壁2111之间间隙宽度S为10mm，定位槽235设置后隔挡件251的直径d可设置成20mm或者更大直径，这样，隔挡件251的强度可得到保证，避免在灌浆时隔挡件251断裂、漏浆等问题。

可选地，定位槽235的水平投影为三角形、矩形或弧形。

具体地，如图9-图11所示，定位槽235沿上下方向贯通塔片211，隔挡件251与塔片211等高。

在本发明的一些实施例中，参照图9和图10，彼此相连的两个塔片211的连接侧壁2111中的一个上设有灌浆凹槽253，灌浆凹槽253的一端位于其所在的塔片211的两个定位槽235之间，灌浆凹槽253的另一端贯穿塔片211的外壁面，灌浆凹槽253处用于连接灌浆喷射管。由此，在对灌浆间隙252进行灌浆时，可以通过上述灌浆凹槽253对灌浆间隙252进行灌浆，使得灌浆方便。

可选地，灌浆凹槽253形成为矩形槽，灌浆凹槽253的深度大于定位槽235的深度。

进一步地，参照图9，灌浆凹槽253可以邻近塔片211的下端设置。由此，方便从底部对灌浆间隙252进行灌浆，从而简化施工工序，并且可以提高密封性能和灌浆效率，保证相邻塔片211之间的连接强度。

在本发明的一些实施例中，如图9-图11所示，每个塔片211的连接侧壁2111上均设有多个增强凹槽241，多个增强凹槽241均设在相应的两个隔挡件251之间。每个增强凹槽241的形状可以为矩形，每个连接侧壁2111上的多个增强凹槽241沿塔片211的高度方向间隔设置，且每个连接侧壁2111上的多个增强凹槽241位于该连接侧壁2111上的两个定位槽235之间。由此，在两个塔片211之间的灌浆间隙252内进行灌浆时，通过在连接侧壁2111上设置上述多个增强凹槽241，泥浆会充实在多个增强凹槽241内，泥浆硬化形成结合层后，结合层与塔片211之间具有多个凹凸结合面。由此，可以增大灌浆间隙252内的灰浆与连接侧壁2111的接触面积，从而增强两个塔片211之间的连接强度。

在本发明的一个具体实施例中，如图10所示，沿塔片211高度方向排布的多个增强凹槽241中最邻近塔片211底部的增强凹槽241朝向外部连通，该增强凹槽241构成灌浆凹槽253。也就是说，灌浆凹槽253加工时，只需将上述最邻近塔片211底部的增强凹槽241向外延伸并贯穿塔片211的外壁面即可，加工简单。

在本发明的一些实施例中，如图9所示，每相邻的两个塔片211之间，其中一个塔片211的连接侧壁2111上设有连接孔231，另一个塔片211上设有插入配合至连接孔231的垂直接缝连接柱232。这样设置，能够提供有效连接，且简化施工工艺，提高施工效率。

具体地，每个塔片211的两个连接侧壁2111中一个上可以设有多个垂直接缝连接柱232，每个塔片211的两个连接侧壁2111中的另一个上可以设有与多个垂直接缝连接柱232配合的连接孔231，连接孔231沿水平方向延伸，多个垂直接缝连接柱232沿上下方向间隔开设置，多个连接孔231沿上下方向间隔设置。由此，在将两个塔片211进行连接时，多个塔片211之间的连接更加牢固。

具体地，上述另一个塔片211的连接侧壁2111上设有螺纹孔2331，垂直接缝连接柱232螺纹连接在螺纹孔2331内。也就是说，相邻的两个塔片211之间，其中一个塔片211的连接侧壁2111上设有连接孔231，另一个塔片211的连接侧壁2111上设有螺纹孔2331，垂直接缝连接柱232在安装时，垂直接缝连接柱232的一端先螺纹连接在带有螺纹孔2331的塔片211上，然后在两个塔片211对接时，再将垂直接缝连接柱232的另一端插接在带有连接孔231的塔片211上。可以理解，连接孔231为光孔，两个塔片211对接时可直接用外力将垂直接缝连接柱232插在连接孔231内。

可选地，垂直接缝连接柱232沿竖向均匀设置，根据受力情况垂直接缝连接柱232的数量为10～15个，连接孔231及螺纹孔2331与垂直接缝连接柱232的数量一致。

可选地，垂直接缝连接柱232可由连接钢筋制成，连接钢筋的一端加工出螺纹后能够连接到螺纹孔2331上，连接时需要施加扭矩为80～120N·m，以保证连接可靠性。

在一些具体实施例中，如图10和图11所示，上述的另一个塔片211内设有预埋的连接杆233，连接杆233的端部朝向相应连接侧壁2111敞开以形成螺纹孔2331。连接杆233可选用金属件，这样，可提高垂直接缝连接柱232与塔片211之间的连接可靠性。

可选地，如图10所示，连接杆233为L形，这样，可增加连接杆233在塔片211内的水平应力，当垂直接缝连接柱232受到向外的拉力时，连接杆233能够拖拽住垂直接缝连接柱232，从而进一步提高垂直接缝连接柱232与塔片211之间的连接可靠性。

另外，每相邻的两个塔片211中，上述另一个塔片211内预埋有连接套筒234，连接套筒234朝向其所在的连接侧壁2111敞开以形成连接孔231。

在图19的示例中，组装塔筒段21包括两个彼此首尾相连的塔片211，每个塔片211均为半圆形。每个塔片211具有两个连接侧壁2111，每个塔片211的一个连接侧壁2111上预埋有上述连接套筒234，另一个塔片211的连接侧壁2111上预埋有上述连接杆233，连接杆233呈L形，垂直接缝连接柱232的一端旋入连接杆233的头部且垂直接缝连接柱232的另一端插入对应的连接套筒234内。由此，可以保证多个塔片211之间的连接强度。

另外，在灌浆间隙252内灌浆时，灰浆可以流入连接杆233与连接套筒234之间的间隙内，从而可以使连接杆233与连接套筒234更加稳固地连接，进一步地增强多个塔片211之间的连接强度。

这里，垂直接缝连接柱232螺纹连接在连接杆233上，垂直接缝连接柱232为非预埋件。

需要说明的是，如果将垂直接缝连接柱设置成预埋件，垂直接缝连接柱通常提前预埋进塔片模具内，垂直接缝连接柱就需要与塔片同时浇筑。但是由于垂直接缝连接柱需要突出塔片混凝土，以与其他塔片连接，因此需要在模具上相应开孔。而密闭模具上开孔的工艺复杂，浇筑过程中也易产生漏浆等问题，影响预制构件质量。这样做，也会使得将不同塔片组装连接时的操作变得复杂，且灌浆密闭性差。

因此本发明实施例中，针对垂直接缝连接柱232的上述问题，提出仅预埋连接杆233和连接套筒234，不需要在模具上开孔，脱模后再安装垂直接缝连接柱232。同时，在组装连接不同塔片211时，设计调平装置、垂直接缝管，采用底部灌浆法，从而简化施工工序，提高密封性能和灌浆效率，保证连接强度。

在一些实施例中，如图7和图8所示，转接头3包括上法兰31、底盘32和竖向连壁33，底盘32形成为圆盘形，上法兰31也形成为圆盘形，上法兰31和底盘32平行同心设置，竖向连壁33连接在上法兰31和底盘32的外边缘之间，竖向连壁33形成为环形壁，转接头3整体形成为圆筒形或者锥筒形。其中，当上法兰31和底盘32的轮廓截面相等时，转接头3整体形成为圆筒形。当底盘32的轮廓截面面积大于上法兰31的轮廓截面面积时，竖向连壁33形成轮廓横截面向上逐渐减小的锥状，转接头3整体形成为圆锥筒形。其中，上法兰31上设有法兰孔35，用于固定风机的机头，或者用于固定支撑架，风机的机头固定在支撑架上。底盘32上设有预应力孔道34，用于固定塔筒1000上的预应力筋4。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。