CN106438213A - 用于风力发电机的塔筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种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，所述塔筒本体包括沿上下方向依次连接的多个塔筒段，所述塔筒本体为强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土结构；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。根据本发明的塔筒，采用自密实的混凝土来浇筑塔筒段，可达到降低制造难度、提高制造精度的目的，省去了振捣的工序后也会降低施工成本。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。

Description

用于风力发电机的塔筒

技术领域

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

相关技术公开的混凝土塔筒结构中，有的塔筒采用钢结构，有的塔筒采用混凝土结构。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。

一般的混凝土塔筒结构的塔筒段在制造时，先是制作出钢筋笼，将钢筋笼置于塔筒模具中，然后将混凝土浇筑在模具内，使钢筋笼与混凝土结合成一体。现有的操作过程仍然较费时费力，不利于降低施工成品。

发明内容

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，该塔筒每个塔筒段建造时省时省力，可降低施工成本。

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，所述塔筒本体包括沿上下方向依次连接的多个塔筒段，所述塔筒本体为强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土结构；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，采用自密实的混凝土来浇筑塔筒段，可达到降低制造难度、提高制造精度的目的，省去了振捣的工序后也会降低施工成本。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，所述塔筒本体采用的混凝土的扩展度为680±50mm。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土按照重量组分计算，它包括水泥0.66-0.74份、砂1.10-1.18份、颗粒大小为5-12mm的石子1.31-1.42份、减水剂0.010-0.023份、粉煤灰0.088-0.092份、矿粉0.07-0.11份、降粘剂0.09-0.14份、硅灰0.049-0.051份和拌合水0.22-0.25份混合组成。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，水泥为强度等级达52.5的普通硅酸盐水泥。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，砂为水洗砂。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，石子包括颗粒大小为5-12mm的碎石以及颗粒大小为5-12mm的石英石。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土原料中水胶比为0.22-0.25。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土原料中砂率为44-48％。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土的适配强度为85MPa。

在一些实施例中，所述塔筒本体采用的混凝土的抗压强度为7天69-73MPa。

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相邻整环塔筒段之间的装配示意图；

图5是图4中圈示K处放大图；

图6是根据本发明实施例的塔片的结构示意图；

图7是图6中圈示A处放大图；

图8是图6中圈示B处放大图；

图9是图6中圈示C处放大图；

图10是图6中圈示D处放大图；

图11是图6中圈示E处放大图；

图12是根据本发明实施例的塔片的俯视图；

图13是根据本发明实施例的整环塔筒段的结构示意图；

图14是根据本发明实施例的组装塔筒段的俯视示意图；

图15是图14中圈示J处放大图；

图16是根据本发明实施例的转接头的立体图；

图17是根据本发明实施例的转接头的竖向截面示意图；

图18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、

塔筒基础1、基座11、连接台12、塔筒基础上的预应力孔道13、

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、

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、

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。

下面参考附图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。

在本发明实施例中，如图3所示，塔筒本体2包括沿上下方向依次连接的多个塔筒段20，塔筒本体2为强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土结构，也就是说，每个塔筒段20均由强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土预制而成。

具体地，塔筒本体2采用的混凝土的搅拌方法为机械搅拌，且该混凝土通过自密实的方式振实。

塔筒本体2为钢筋混凝土结构，每个塔筒段20内设有钢筋笼，混凝土浇筑前钢筋笼置于塔筒模具内，混凝土浇筑后，钢筋笼与混凝土结合成一体。

这里需要说明的是，普通的混凝土浇筑时总会夹带进来一些空气，空气量多少与拌合料的干稀程度、模板的形状尺寸、钢筋的配置情况以及混凝土下料入模方法等都有很大关系。相关技术公开的混凝土施工中方案中，通常都是通过抹压、振捣等方式将混凝土振实，但是如果采用上述抹压、振捣等方式振实各模具内混凝土，不仅会受钢筋笼的干涉影响导致操作困难，还会因上述操作造成塔筒段的浇筑模具的移位，最终导致塔筒段制造精度差。

因此本发明实施例中，采用自密实的混凝土来浇筑塔筒段20，可达到降低制造难度、提高制造精度的目的，省去了振捣的工序后也会降低施工成本。

另外，经发明人在塔筒实际使用情况及维护情况来看，现有的风力发电机的塔筒存在塔壁浸蚀、剥落等诸多问题，给风力发电机的使用带来了一定风险。这些问题可能是自然环境引起的，也有可能是塔筒的自然老化、负荷过重等因素引起的。

为提高塔筒1000的质量，延长塔筒1000的使用寿命，因此本发明实施例中将塔筒本体2采用强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土制造。其中，强度等级达欧标C60/75，意思是指，塔筒本体2采用的混凝土应满足欧洲标准EN 206-9以及中国C60至C75自密实混凝土标准的要求。

其中，参见下方表1和表2，可以看出，强度等级达欧标C60/75的混凝土，不仅强度高，弹性模量也较大，混凝土结构可靠性高。

表1混凝土强度标准值(N/mm²)

表2混凝土弹性模量(×10⁴N/mm²)

具体地，塔筒本体2采用的混凝土的扩展度为680±50mm，从而提高每个塔筒段20的韧性，这样塔筒段20的抗冲击能力也会适当加强。

在一些实施例中，塔筒本体2采用的混凝土原料包括水泥、砂、石子、外加剂、掺合料及水。

其中，塔筒本体2采用的混凝土原料中，水泥品种为强度等级达52.5的普通硅酸盐水泥。这样在保证水泥成本不高的前提下，提高混凝土的强度。

其中，塔筒本体2采用的混凝土原料中，砂子品种为水洗砂，从而含泥量低，制成的塔筒本体2品质好。

塔筒本体2采用的混凝土原料中，石子品种优选碎石，石子品种也可以是石英石。

塔筒本体2采用的混凝土的适配强度为85MPa。这里，混凝土试配强度一般是指在施工前，根据设计强度进行的试验配比。将混凝土的适配强度设计成高达85MPa，可保证施工完成后塔筒本体2也具有较高的强度。

另外，塔筒本体2采用的混凝土原料中水胶比为0.22-0.25。这里，水胶比指的是每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值，将混凝土原料中水胶比设置成0.22-0.25，以保证混凝土的强度。塔筒本体2采用的混凝土原料中砂率为44-48％，以保证混凝土具有适宜的强度及和易性。

在一些具体实施例中，塔筒本体2采用的混凝土按照重量组分计算，它包括水泥0.66-0.74份、砂1.10-1.18份、颗粒大小为5-12mm的石子1.31-1.42份、减水剂0.010-0.023份、粉煤灰0.088-0.092份、矿粉0.07-0.11份、降粘剂0.09-0.14份、硅灰0.049-0.051份和拌合水0.22-0.25份混合组成，具体见下方表3。

表3每立方米混凝土材料用量及比例

其中，塔筒本体2采用的混凝土原料中，石子包括颗粒大小为5-12mm的碎石，减水剂为聚羟酸高性能减水剂。

该实施例中，塔筒本体2采用的混凝土的抗压强度为7天69-73MPa。

需要说明的是，在上方实施例的塔筒本体2采用的混凝土原料中砂、石子的配合比均以干料的重量计算，上述其他指标也均需要符合建筑工程规范要求。其中，提及砂的配比时不含5mm以上的石，在实际施工时可根据骨料的情况对配比进行适当调整。

在一个优选实施例中，塔筒本体2采用的混凝土的各组份的配比，按照重量组分计算如下方表4所示：

表4每立方米混凝土材料用量及比例

该实施例中，塔筒本体2采用的混凝土的抗压强度为7天73.2MPa。

需要说明的是，在上方优选实施例的塔筒本体2采用的混凝土原料中砂、石子的配合比均以干料的重量计算，上述其他指标也均需要符合建筑工程规范要求。其中，提及砂的配比时不含4.75mm以上的石，在实际施工时可根据骨料的情况对配比进行适当调整。

下面结合附图说明本发明实施例中用于风力发电机的塔筒1000的各部分具体结构。

参照图2，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，塔筒本体2设在连接台12上。具体地，连接台12上设有贯通的预应力孔道13，预应力孔道13用于张拉预应力筋。

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分片制造的需求，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。

综上，在本发明实施例的用于风力发电机的塔筒1000中，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。组装塔筒段21中每个塔片211均为弧形塔片211，从而方便制造。

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。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。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，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。

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4及图5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4和图5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13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13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。

在图12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。

在一些具体实施例中，如图10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。

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。

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。

在本发明实施例中，如图4和图5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。

具体地，如图10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11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10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10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4-图6所示，每个塔筒段20具有预应力孔道261，预应力孔道261用于穿过预应力筋。预应力孔道261内均设有预应力套筒281，如图9所示，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11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。

每相邻的两个塔筒段20中，如图5所示，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。

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18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。例如，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。

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6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14和图15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。

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。

综上，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。

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6-图8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15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。可选地，定位槽235的水平投影为三角形、矩形或弧形。

在本发明的一些实施例中，参照图6和图7，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，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。

在本发明的一些实施例中，如图6-图8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。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。

图7中，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6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。

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。

在图14和图6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，连接套筒234设有连接孔231，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，连接杆233上设有螺纹孔2331。垂直接缝连接柱232的一端通过螺纹旋入连接杆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。

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16和图17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。

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。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机的塔筒，其特征在于，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，所述塔筒本体包括沿上下方向依次连接的多个塔筒段，所述塔筒本体为强度等级达欧标C60/75的自密实混凝土结构；

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。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土的扩展度为680±50mm。

3.根据权利要求1所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土按照重量组分计算，它包括水泥0.66-0.74份、砂1.10-1.18份、颗粒大小为5-12mm的石子1.31-1.42份、减水剂0.010-0.023份、粉煤灰0.088-0.092份、矿粉0.07-0.11份、降粘剂0.09-0.14份、硅灰0.049-0.051份和拌合水0.22-0.25份混合组成。

4.根据权利要求3所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，水泥为强度等级达52.5的普通硅酸盐水泥。

5.根据权利要求3所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，砂为水洗砂。

6.根据权利要求3所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土原料中，石子包括颗粒大小为5-12mm的碎石以及颗粒大小为5-12mm的石英石。

7.根据权利要求3所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土原料中水胶比为0.22-0.25。

8.根据权利要求3所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土原料中砂率为44-48％。

9.根据权利要求1所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土的适配强度为85MPa。

10.根据权利要求1所述的用于风力发电机的塔筒，其特征在于，所述塔筒本体采用的混凝土的抗压强度为7天69-73MPa。