CN108167125A - 连接构件、混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接构件、混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法。连接构件用于塔筒段，塔筒段包括沿其周向相继分布的两个以上的混凝土塔筒分片，连接构件用于连接相邻的两个塔筒分片，塔筒分片沿其延伸方向分别在两侧形成连接端面，连接构件包括一个以上的连接板体，每个连接板体包括均沿纵向延伸并且在与该纵向垂直的方向上相继分布的固定部和延伸部，其中，固定部能够沿塔筒分片的延伸方向埋设于塔筒分片中，延伸部能够由连接端面向远离连接端面的方向伸出，以使相邻的两个塔筒分片能够通过各自的延伸部彼此配合连接。因此，能够增加塔筒段纵缝连接的强度，简化塔筒段的加工工序，同时能够简化模具的设计难度，提高塔筒段的加工效率。

Description

连接构件、混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，尤其涉及一种连接构件、混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法。

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个分片现场组装而成。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，需要采用分片方式预制并现场组装，即将塔筒分成若干个环形的塔筒段，而每个塔筒段均采用分片并采用预制组装的方式制成。

目前预制混凝土塔筒段的纵缝连接大多采用预埋钢筋套筒连接和预埋钢丝绳这两种方案，但是对于预埋钢筋套筒的方式，由于难以保证套筒在混凝土浇筑过程中固定牢靠、在塔壁高度和厚度方向上的对准程度，所以很难将两片混凝土塔筒分片中的预埋套筒准确定位；并且分片预制混凝土塔筒组装困难，几米高度内纵缝连接钢筋套筒需在起吊过程中精准组对，施工难度大；而且侧模加工工序复杂，需要多处开孔预埋螺纹套筒和灌浆孔。

对于预埋钢丝绳的方式，由于塔筒的壁部沿轴向方向是变直径结构，所以预埋钢丝绳深度沿塔架高度是变化的，所以在施工过程中预埋钢丝绳深度难以控制，则可能会出现两片塔筒分片拼接时预埋钢丝绳无法搭接的情况；另外，混凝土浇筑完成后，钢丝绳套拔模施工困难，会损害部分混凝土；而且纵缝处为预埋钢丝绳套时，结构有多处棱角，吊装过程中容易磕碰，此外，两片预制混凝土塔筒组对后，后期在纵缝处浇筑高强灌浆材料时也会影响钢丝绳套的定位。所以，在通过上述预埋的连接结构将两个塔筒分片进行连接时，由于两个预埋的连接结构在塔筒分片处不能够精准地定位，而且连接的稳定性差，因此可能会在连接部位造成应力集中而导致塔筒失效，甚至发生断裂的问题。

因此，亟需一种新的连接构件、预制混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种连接构件、预制混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法，能够增加塔筒段纵缝连接的强度，增加塔筒段的抗变形能力和整体性，简化塔筒段的加工工序，同时能够简化模具的设计难度，提高塔筒段的加工效率并降低成本。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种连接构件，用于塔筒段，塔筒段包括沿其周向相继分布的两个以上的混凝土塔筒分片，连接构件用于连接相邻的两个塔筒分片，塔筒分片沿其延伸方向分别在两侧形成连接端面，连接构件包括一个以上的连接板体，每个连接板体包括均沿纵向延伸并且在与该纵向垂直的方向上相继分布的固定部和延伸部，其中，固定部能够沿塔筒分片的延伸方向埋设于塔筒分片中，以将连接板体固定于塔筒分片，延伸部能够由连接端面向远离连接端面的方向伸出，以使相邻的两个塔筒分片能够通过各自的延伸部彼此配合连接。

根据本发明实施例的一个方面，固定部包括第一板体和第二板体，第一板体连接于延伸部和第二板体之间，并且第一板体与第二板体之间相交设置。

根据本发明实施例的一个方面，固定部还包括一个以上的增强件，增强件安装于第一板体和/或第二板体且朝向远离对应的第一板体和/或第二板体的方向伸出。

根据本发明实施例的一个方面，增强件采用螺纹连接方式连接于对应的第一板体和/或第二板体；或者，增强件采用焊接方式连接于对应的第一板体和/或第二板体。

根据本发明实施例的一个方面，固定部包括两个以上的增强件，并且两个以上的增强件沿纵向均匀布置于对应的第一板体和/或第二板体。

根据本发明实施例的一个方面，延伸部沿纵向设置有多个连接孔，以使相邻的两个塔筒分片能够通过各自的延伸部采用紧固件彼此固定连接。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种混凝土塔筒分片，用于组装风力发电机组塔筒段，塔筒分片包括：分片本体，呈弧形地沿塔筒段的延伸方向延伸；和上述的连接构件，一个以上的连接板体连接于分片本体的沿塔筒段周向的至少一端部。

根据本发明实施例的再一个方面，还提供了一种塔筒，包括沿其轴向依次堆叠设置的两个以上的环形的塔筒段，塔筒段包括两个以上上述的塔筒分片，两个以上的塔筒分片通过各自的延伸部沿周向依次首尾相连。

根据本发明实施例的再一个方面，连接构件包括两个连接板体，两个连接板体彼此平行地连接于塔筒分片，以使相邻的两个塔筒分片通过各自的两个连接板体的延伸部彼此配合围成沿塔筒段的延伸方向延伸的容置空间。

根据本发明实施例的再一个方面，相邻的两个塔筒分片的延伸部沿塔筒段的径向彼此错开。

根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种塔筒的制作方法，包括：提供两个以上上述的塔筒分片；将两个以上的塔筒分片通过延伸部沿周向依次首尾连接组成风力发电机组的塔筒段；将两个以上的塔筒段沿塔筒的轴向依次堆叠。

根据本发明实施例的又一个方面，提供两个以上上述的塔筒分片的步骤进一步包括：通过模具搭接出与分片本体的形状相匹配的弧形的浇筑腔；通过模具支撑上述的连接构件，并且使一个以上的连接板体中每个连接板体的固定部竖立于浇筑腔中且整体沿浇筑腔的延伸方向延伸，同时使延伸部沿浇筑腔的周向向浇筑腔的外部伸出；向浇筑腔内浇灌灌浆料，并在分片本体成形后拆除模具。

根据本发明实施例的又一个方面，连接构件包括两个连接板体，两个连接板体以彼此相对且分隔的方式连接于塔筒分片，制作方法还包括：使相邻的两个塔筒分片通过各自的连接构件彼此配合围成沿塔筒段的延伸方向延伸的容置空间；在容置空间中浇灌灌浆料，以密封连接相邻的两个塔筒分片。

根据本发明实施例的再另一个方面，还提供了一种塔筒分片的模具，用于制作上述的塔筒分片，模具包括：底座和顶板；两个弧形板体，两个弧形板体彼此平行地支撑于底座和顶板之间，以能够通过两个弧形板体、底座和顶板限定出弧形空间；两个预支撑件，两个预支撑件分别位于弧形空间的沿周向的两端部位置处，以在弧形空间中限定出与分片本体的形状相匹配的浇筑腔，并且预支撑件能够将上述的连接构件支撑于浇筑腔处，使一个以上的连接板体中每个连接板体的固定部竖立于浇筑腔中且沿浇筑腔的延伸方向延伸，同时使延伸部沿浇筑腔的周向向浇筑腔的外部伸出。

根据本发明实施例的再另一个方面，预支撑件包括垫板和限位侧板，并且，当连接构件包括一个连接板体时，预支撑件包括一个垫板和一个限位侧板，一个垫板能够支撑在连接板体的延伸部和两个弧形板体中的一者之间，限位侧板能够支撑在连接板体的延伸部和两个弧形板体中的另一者之间，以通过预支撑件将连接板体以预定间隔地保持于两个弧形板体之间；或者，当连接构件包括两个连接板体时，预支撑件包括两个垫板和一个限位侧板，两个垫板能够分别支撑在两个连接板体各自的延伸部与两个弧形板体中对应的弧形板体之间，限位侧板能够支撑在两个连接板体的延伸部之间，以通过预支撑件使两个连接板体分别以预定间隔地保持于两个弧形板体之间，并使两个连接板体沿塔筒段的径向方向彼此分隔。

根据本发明实施例的再另一个方面，模具还包括定位柱，定位柱能够穿过两个弧形板体和连接板体的固定部，以对连接板体进行定位。

综上，本发明实施例提供的连接构件、混凝土塔筒分片及模具、塔筒及其制作方法，由于连接构件包括延伸部和固定部，其中，固定部能够沿埋设于塔筒分片中，延伸部能够由塔筒分片的沿纵向延伸的端面向外部伸出，因此两个相邻的塔筒分片之间能够经由各自向外部伸出的延伸部彼此连接。由于连接构件中的连接板体采用沿纵向延伸埋设于塔筒分片的方式，因此在前期的塔筒分片的制作过程中，连接构件的定位简单，并能够简化其安装工序，而且连接构件预埋的深度容易控制，同时其埋设的过程不会对塔筒分片本身结构造成影响。另外，连接构件与塔筒分片沿纵向接合，所以后期的连接稳定性较好，变形概率低，从而增强了塔筒分片纵缝连接节点的承载力，提高了塔筒分片的结构强度和抗变形能力。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是根据本发明一个实施例的连接构件的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的塔筒分片的俯视结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的塔筒段的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的用于制作塔筒分片的模具的一种使用状态示意图；

图5是图4中A部分的局部结构放大示意图；

图6是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第一步骤的剖视结构示意图；

图7是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第二步骤的剖视结构示意图；

图8是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第三步骤的剖视结构示意图；

图9是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第四步骤的剖视结构示意图；

图10是根据本发明一个实施例的两个塔筒分片一种连接状态的透视结构示意图。

附图标记说明：

1-塔筒段；10-连接板体；11-固定部；111-第一板体；111a-定位孔；112-第二板体；113-增强件；12-延伸部；12a-连接孔；

20-塔筒分片；21-分片本体；211-连接端面；212-连接端面；22-容置空间；

30-模具；31-弧形板体；32-弧形板体；33-浇筑腔；34-垫板；35-垫板；36-限位侧板；37-定位柱；38-紧固件。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

对于广泛应用的预制混凝土塔筒分片来说，塔筒分片是最小构成单元，塔筒分片为，本发明实施例中提供的连接构件用于供两个的塔筒分片进行连接，以便将多个塔筒分片连接成塔筒段，从而通过多个塔筒段沿纵向连接构成塔筒。而通过在塔筒分片上设置连接构件，能够简化塔筒分片的连接操作，并能够增加塔筒的抗变形能力，加快了塔筒段的拼接效率。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图10根据本发明实施例的连接构件、塔筒分片、塔筒以及塔筒的制作方法进行说明。

图1是根据本发明一个实施例的连接构件的结构示意图；图2是根据本发明一个实施例的塔筒分片20的俯视结构示意图，其中，在图2中示出了连接构件的应用状态。如图1和图2所示，连接构件包括一个以上的连接板体10，每个连接板体10包括固定部11和延伸部12，其中固定部11能够埋设于塔筒分片20中，以将连接板体10固定于塔筒分片20中，而延伸部则能够由塔筒分片20向塔筒分片20外部伸出，以使相邻的两个塔筒分片20能够通过各自设置的连接构件彼此配合连接。

通过在塔筒分片20(以下所述的塔筒分片均为混凝土塔筒分片)上设置本发明实施例的连接构件，能够降低连接构件的预埋难度，并简化相邻两个塔筒分片20之间的连接操作，同时增加了两个塔筒分片20的纵缝连接节点的承载力，从而能够增加塔筒段1整体的结构强度，提高塔筒段1的抗变形能力，并进一步增加塔筒的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，具体地，连接构件包括两个连接板体10，也就是说每个塔筒分片20具有沿纵向延伸的两个连接端面，即连接端面211和连接端面212，连接端面211和连接端面212处分别设置有两个连接板体10。为了保证连接板体10与塔筒分片20之间的连接强度，同时能够实现两个相邻的塔筒分片20之间有效连接，连接板体10采用金属材料，优选采用具有较强的防腐蚀性能和较强的抗变形性能的钢材料制成。

根据本发明的一个示例性实施例，连接板体10的固定部11和延伸部12皆为板体。具体地，固定部11包括第一板体111和第二板体112，其中，第一板体111连接于延伸部12和第二板体112之间。第一板体111为沿纵向延伸的平直板体，同样地，第二板体112也是沿纵向延伸的平直板体。

为了增加固定部11与塔筒分片20之间的连接强度，第一板体111和第二板体112相交设置，也就是说，第一板体111和第二板体112呈一定角度地连接。示例性地，第一板体111和第二板体112通过彼此沿纵向的边缘连接，并且连接后的第一板体111和第二板体112之间的夹角为90°。由此，当将固定部11埋设于塔筒分片20的混凝土结构中后，混凝土结构能够为第二板体112提供有效的止挡作用，因此能够增加固定部11整体与塔筒分片20之间连接的稳定性，防止固定部11从塔筒分片20的混凝土结构中脱离。

当然，在其他的可选的实施例中，第一板体111和第二板体112之间的夹角还可以为锐角或者钝角，此时，同样能够实现在一定程度上增加固定部11和塔筒分片20之间的接合力的目的。

另外，由于固定部11需要埋设于塔筒分片20中，因此优选将第一板体111和第二板体112的表面进行粗糙处理，以便在将固定部11连接于塔筒分片20时，增加固定部11和塔筒分片20的混凝土结构之间的接合力。

根据本发明的一个可选的实施例，连接板体10还包括增强件113，增强件113凸出地设置于第一板体111或者第二板体112上，以在将固定部11埋设于塔筒分片20中后，进一步提升固定部11与塔筒分片20之间的连接可靠性。具体地，在本实施例中，增强件113为螺钉，并且连接板体10上设置有至少两个螺钉。对应地，第二板体112上沿纵向(即第二板体112的延伸方向)均匀设置有多个螺纹连接孔，多个螺钉分别通过各自的具有螺纹结构的一端旋合于多个螺纹连接孔中，而多个螺钉的另一端(也就是带有螺钉帽的一端)则朝向远离第二板体112的方向向外伸出。当然，图1中示出了多个螺钉设置在第二板体112上，并朝向远离第一板体111的方向伸出，但是可以理解的是，在其他的实施例中，设置于第二板体112上的多个螺钉还可以朝向靠近第一板体111的方向伸出，同样能够实现增加固定部11与塔筒分片20的混凝土结构的接触面积的目的。

由此，当将第一板体111和第二板体112共同埋设于塔筒分片20的混凝土结构中后，能够通过第二板体112上设置的多个螺钉增加与混凝土结构的接触面积，因此，可以进一步增加固定部11与塔筒分片20之间的连接强度。

根据本发明的一个可选的实施例，为了在浇筑制作塔筒分片20的过程中，对连接板体10进行定位固定，在第一板体111上沿纵向(即第一板体111的延伸方向)开设有一个以上的定位孔111a，以便在浇灌塔筒分片20之前，通过定位结构对连接板体10进行定位支撑。

如前述实施例中所述，延伸部12为板体，延伸部12同样通过其沿纵向延伸的边缘与第一板体111连接，为了提升延伸部12与第一板体111之间的抗拉性能，延伸部12和第一板体111连接后位于同一平面内，并且优选固定部11和延伸部12采用一体成型的方式制成。另外，对于固定部11和延伸部12各自的延伸长度本发明实施例并不进行限制，固定部11和延伸部12的延伸长度可以相同也可以不同，只要在将固定部11和延伸部12连接于塔筒分片20后不超过每个塔筒分片20的沿纵向的延伸长度即可。

为了简化两个塔筒分片20之间的连接操作，并且提升两个塔筒分片20之间的连接稳定性，塔筒分片20优选通过各自的连接构件采用螺纹连接的方式彼此配合。因此在每个连接板体10的延伸部12上沿纵向设置有多个连接孔12a，优选将多个连接孔12a沿延伸部12的延伸方向等间隔地设置，以便相邻的两个塔筒分片20能够经由紧固件将彼此相对的两个延伸部12接合。但是可以理解的是，本发明的实施例并不排除通过焊接的方式将两个相邻的塔筒分片20中相对的延伸部12接合的情况。

另外，对于第一板体111和延伸部12以及第二板体112之间的连接方式，本发明的实施例并不进行限制。在其他的可替换的实施例中，第一板体111还可以采用焊接或者螺纹连接的方式与延伸部12以及第二板体112连接。

根据本发明的一个变形实施例，固定部11中的第一板体111还可以连接在第二板体112的纵向中心线位置处，并且第一板体111与第二板体112之间的夹角同样为直角，此时第二板体112从第一板体111的两侧皆向外延伸预定的长度，从而同样能够增加固定部11与塔筒分片20混凝土结构的连接强度。

在上述实施例中，增强件113为螺钉，因此采用螺纹连接方式与固定部11连接，但是本发明的实施例并不限于此。在其他的变形实施例中，增强件113还可以为能够凸出地设置于固定部11上的其他结构，例如，增强件113还可以是柱体或者是板体，并且数量可以为一个或多个，则此时增强件113可以采用焊接的方式连接于固定部11。另外，在其他的可替换的实施例中，增强件113还可设置于第一板体111上，并且可以沿平行于第二板体112的方向由第一板体111向外伸出。

另外，在上述的实施例中，固定部11和延伸部12全部为板体，但是在其他的变形实施例中，固定部11和延伸部12还可以为其他的框架或者是块状结构，但是需要说明的是，固定部11的结构需要满足能够埋设于塔筒分片20中，而延伸部12的结构需要满足能够供相邻的塔筒分片20连接。

图3是根据本发明一个实施例的塔筒段1的结构示意图。如图2和图3所示，根据本发明的一个实施例，还提供了一种风力发电机组的塔筒，当然图中未示出塔筒的整体，只示出了塔筒的一个组成部分，即塔筒段1，多个塔筒段1沿轴向叠置构成塔筒。需要说明的是，单个塔筒段1多为中空圆锥台结构，即塔筒段1的纵向截面为梯形，上述塔筒段1的延伸方向即为多个塔筒段1构成的塔筒的延伸方向(同纵向)，上述塔筒段1的周向方向，即为绕塔筒段1外表面环绕一周的方向。本实施例的各个方向的确定均是在将多个塔筒分片20装配成塔筒之后完成的，也就是说，以下实施例中所述的径向、轴向和纵向(即塔筒或者塔筒分片20的延伸方向)皆是指塔筒(同塔筒段1)的参考方向。

在实际的应用中，以单个塔筒段1包括有结构大小相同的两个的塔筒分片20为例，即两个塔筒分片20的分片本体21的尺寸大小相等。当然，单个塔筒段1也可以包括尺寸大小相等的三个或四个的塔筒分片20，另外，还可以包括更多个尺寸大小相同的塔筒分片20，本发明在此并不进行限制。通过将风力发电机组的塔筒设置成分片式结构，能够解决大直径塔筒在陆地运输受限的问题，能够有效地提高塔筒的高度。

由于混凝土塔筒具有较强的抗压性能、较好的防水防腐性能、较长的使用寿命等优点，所以已被广泛应用，但是混凝土塔筒的抗震性能、整体结构的稳定性等主要取决于各个塔筒分片20接缝的质量。因此，首先需要提高单个塔筒段1的结构强度，为了提高塔筒段1的强度，即提高两个彼此连接的塔筒分片20的连接稳定性，每个塔筒分片20沿塔筒段1的延伸方向埋设有上述实施例中所述的连接构件。

根据本发明的实施例，塔筒分片20包括分片本体21和连接构件，其中，分片本体21呈弧形并沿塔筒段1的延伸方向延伸，连接构件包括一个以上的连接板体10，并且连接构件连接于分片本体21的沿周向(同塔筒段1的周向)的至少一端部。在本实施例中，示出了塔筒分片20的每个连接构件包括两个连接板体10的情况，也就是说，在塔筒分片20的沿周向的两端部各设置有两个上述实施例中所述的连接板体10。但是可以理解的是，当塔筒分片20的连接构件具有一个连接板体10或者具有三个以上连接板体10时(当然需要塔筒分片20具有足够的厚度)，其连接板体10的设置方式与两个连接板体10中的连接板体10的设置方式类似，故不再加以赘述。

根据本发明的实施例，分片本体21沿周向的两端分别具有用于与相邻的分片本体21连接的连接端面211和连接端面212。以设置在连接端面211的连接构件为例，由于连接构件包括两个连接板体10，因此两个连接板体10彼此平行地埋设于塔筒分片20的连接端面211处，即两个连接板体10以沿径向彼此相对且分隔的方式连接于分片本体21。具体地，每个连接板体10的固定部11埋设于分片本体21中，并且固定部11沿分片本体21的延伸方向延伸，因此，固定部11能够与分片本体21的混凝土结构紧密结合。延伸部12由连接端面211向外伸出且同样整体沿分片本体21的延伸方向延伸，并且延伸部12垂直于连接端面211(如图2所示)，以便相邻的两个塔筒分片20(即图3中位于左侧和位于右侧的塔筒分片20)之间能够通过各自由连接端面211伸出的延伸部12相互连接。当然，当连接板体10连接于分片本体21后，连接板体10的延伸方向和分片本体21的延伸方向不一定完全相同，固定部11和延伸部12的延伸方向与分片本体21的延伸方向之间还可以允许出现一定的误差。

在本实施例中，设置在连接端面211处的两个连接板体10中的第二板体112彼此相向地埋设于分片本体21中，并且两个连接板体10的延伸部12由连接端面211伸出的长度相等，但是本发明的实施例并不限于此。在具体的实施过程中，当分片本体21具有足够的厚度时，只要能够将两个连接板体10同时埋设于分片本体21中，两个延伸部12还可以彼此相背地埋设于分片本体21中。另外，对于两个连接板体10的延伸部12由连接端面211处伸出的长度，本发明的实施例并不进行限制，在具体的实施过程中，两个连接板体10的延伸部12伸出的长度还可以不同，此时两个相邻的塔筒分片20的延伸部12的长度需要相适应地设置，以保证由两个塔筒分片20构成的塔筒段1的圆柱度。

由此，相邻的两个塔筒段1之间通过连接构件之间的配合来固定，按照上述实施例所述的，连接板体10的延伸部12上设置有连接孔12a，因此，两个相互连接的延伸部12需要彼此错开。示例性地，如图3所示，位于左侧的塔筒分片20的两个延伸部12间隔的距离小于位于右侧的塔筒分片20的两个延伸部12间隔的距离，这样在相邻的两个塔筒分片20彼此连接时，间隔距离小的两个延伸部12能够被收纳于间隔距离大的两个延伸部12之间，使四个延伸部12两两地贴合，从而可采用紧固件38将两个彼此贴合的延伸部12分别固定连接，最终组成塔筒段1。

由于连接构件中的连接板体10采用沿纵向延伸埋设于塔筒分片20的方式，因此在前期的塔筒分片20的制作过程中，连接构件的定位简单，能够简化安装工序，而且连接构件预埋的深度容易控制，埋设的过程不会对塔筒分片20本身造成影响。

另外，连接构件与分片本体21沿纵向连续地接合，所以后期的连接稳定性较好，变形概率低，从而增强了塔筒分片20纵缝连接节点的承载力，也就是提高了塔筒分片20结构的抗变形能力。因此，相邻的两个塔筒分片20之间通过连接构件的配合来固定，不仅结构简单，还能够提升塔筒段1的结构稳定性，从而提高塔筒纵缝的抗震性能，而且可有效地节省施工现场的安装强度，提升塔筒的组装效率。进一步地，组装完成的塔筒能够通过高强螺栓结构承受风力发电机组运行过程中的剪力和拉力，充分发挥不同材料的力学性能，增加塔筒的使用寿命。

图4是根据本发明一个实施例的用于制作塔筒分片20的模具30的一种使用状态示意图；图5是图4中的A部分的局部结构放大示意图。如图4和图5所示，根据本发明的另一个实施例，还提供了一种制作塔筒的模具30，当然，为了更清楚地示意出位于塔筒分片20一侧的连接构件的设置方式，在图4中只示意出了整个塔筒分片20的模具30的一半结构。根据本发明的实施例，模具30包括：底座(图中未示出)、顶板(图中未示出)、弧形板体31、弧形板体32以及两个预支撑件。

具体地，弧形板体31和弧形板体32均放置于底座上，并且弧形板体31位于弧形板体32的外侧，而顶板位于弧形板体31和弧形板体32的顶端并分别与弧形板体31以及弧形板体32连接。由此在弧形板体31和弧形板体32之间形成弧形空间，两个预支撑件分别沿周向位于弧形空间的两端，以对塔筒分片20的两个连接构件进行支撑，同时通过两个预支撑件在弧形空间中界定出与分片本体21相匹配的浇筑腔33。通过预支撑件，使连接板体10的固定部11能够竖立地保持于浇筑腔33中，而延伸部12能够由浇筑腔33向外伸出。当然，在实际的应用过程中，弧形板体31和弧形板体32具有的周向长度需要根据具体的塔筒分片20的周向长度确定。

根据本发明的示例性实施例，预支撑件包括垫板(垫板34和垫板35的结构相同)和限位侧板36，但是，预支撑件需要分两种情况进行具体设置。

第一种情况，设置在每个塔筒分片20的两端部的连接构件包括一个连接板体10(图中未示出)。则预支撑件包括一个垫板34和一个限位侧板36，其中，垫板34则支撑在连接板体10的延伸部12和位于内侧的弧形板体32之间，而限位侧板36则支撑在该连接板体10的延伸部12和位于外侧的弧形板体31之间。由此，可以使连接板体10分别与两个弧形板体间隔预定的距离，并且连接板体10的固定部11位于浇筑腔33中，而延伸部12则伸出于浇筑腔33外。也就是说，通过预支撑件能够将连接板体10以预定间隔地保持于两个弧形板体之间。

当然，当连接构件中只包括一个连接板体10时，连接板体10可以靠近两个弧形板体中的任一者。另外，在本实施例中，由于连接板体10的延伸部12上沿纵向设置有连接孔12a，对应地，垫板34以及弧形板体31同样设置有通孔，从而可以采用紧固件38将连接板体10的延伸部12、垫板34以及弧形板体31固定连接。

第二种情况，如图4和图5所示，设置在每个塔筒分片20的两端部的连接构件包括两个连接板体10。则预支撑件对应两个连接板体10包括两个垫板，即垫板34和垫板35，同时还包括一个限位侧板36。与第一种情况中相似地，垫板34支撑在一个连接板体10的延伸部12和弧形板体31之间，而垫板35支撑在另一个连接板体10的延伸部12和弧形板体32之间，限位侧板36则支撑在两个连接板体10各自的延伸部12之间。由此，可以使两个连接板体10分别与两个弧形板体间隔预定的距离，并且两个连接板体10各自的固定部11位于浇筑腔33中，而延伸部12则伸出于浇筑腔33外。也就是说，通过预支撑件能够将两个连接板体10彼此平行并以预定间隔地保持于两个弧形板体之间。

根据本发明的一个可选的实施例，为了在浇筑前对连接构件以及弧形板体31和弧形板体32进行支撑定位，模具30还包括定位柱37，定位柱37用于在浇筑腔33中对连接板体10进行预定位。具体地，在弧形板体31、弧形板体32以及两个连接板体10各自的第一板体111上对应地开设有定位孔，当将弧形板体31和弧形板体32竖立地方放置于底座上后，可以采用定位柱37分别穿过在弧形板体31、弧形板体32以及第一板体111上对应设置的定位孔111a。当然，在其他可替换的实施例中，当连接板体10能够通过底座或者其他的辅助结构精确定位时，则不需要设置定位柱37以及对应的定位孔。

同样地，在本实施例中，由于连接板体10的延伸部12上沿纵向设置有连接孔12a，对应地，垫板34以及弧形板体31同样设置有通孔，从而可以采用紧固件将连接板体10的延伸部12、垫板34以及弧形板体31固定连接。

由此，通过模具30能够提高塔筒分片20的制作效率，并且模具30的结构简单，便于组装，从而能够降低整个塔筒的制作成本，简化塔筒的组装过程。由于弧形板体31和弧形板体32所形成的浇筑腔33的厚度能够根据实际应用中连接板体10的布置方式进行合理设置，所以能够保证连接板体10的固定部11具有足够厚度的混凝土保护层，从而能够增加连接构件的连接稳定性，保证塔筒段1的结构强度。并且通过设置垫板对连接板体10进行支撑的方式，还能够便捷快速地将两个待连接的塔筒分片20的延伸部12彼此沿径向错开，以保证两个塔筒分片20的连接构件实现精准拼装。

另外，模具30中设置预支撑件对连接板体10进行支撑的方式，能够提高预埋的连接构件的灵活适应性，即连接构件在预埋于分片本体21中时，能够相对于分片本体21在三个维度上进行位置调节。首先，连接构件的高度可以根据所在塔筒段1的高度进行调节(连接构件不一定要与塔筒段1的延伸长度相同)；其次，连接构件在塔筒段1壁厚方向的距离可依据塔筒段1的壁厚进行调节；再次，连接构件在塔筒段1中的预埋深度可依据实际需要进行调节，只要能够保证连接板体10稳固与分片本体21连接即可。

图6是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第一步骤的剖视结构示意图；图7是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第二步骤的剖视结构示意图；图8是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第三步骤的剖视结构示意图；图9是根据本发明实施例的塔筒分片制作方法的第四步骤的剖视结构示意图；图10是根据本发明一个实施例的两个塔筒分片20连接状态的透视结构示意图。以下将根据图6至图10对塔筒(即混凝土塔筒)的制作方法进行说明，根据本发明的一个实施例，预制混凝土塔筒的制作方法主要包括以下三个步骤。

步骤S101，提供上述实施中所述的塔筒分片20。

在本步骤中需要使用上述实施例中提及的模具30制作出两个塔筒分片20，示例性地，同样以每个环形的塔筒段1由两个塔筒分片20构成为例进行说明，具体的制作过程如下。

首先，需要提供上述实施例中所述的模具30，并将模具30预先进行安装，如图6所示。另外，为了提高塔筒分片20的制作效率，优选同时提供两套上述的模具30，以便能够同时制作待连接成塔筒段1的两个塔筒分片20。具体地，将两个模具30各自的两个弧形板体，即弧形板体31和弧形板体32支撑于底座上，以在弧形板体31和弧形板体32之间形成浇筑腔33。此时两个模具30的浇筑腔33彼此相对围合成环状(当然，为了便于理解和说明，图6至图9中只示意出了两个模具30的部分结构)。同时，每一个模具30在各自的周向的两端部分别设置预支撑件，由于塔筒分片20的连接构件包括两个连接板体10，因此，预支撑件包括两个垫板，即垫板34和垫板35，以及限位侧板36，其中，每个预支撑件中的垫板34和垫板35分别沿径向贴靠于各自对应的弧形板体31和弧形板体32的端部位置处，并且通过紧固件38进行固定。而限位侧板36则位于垫板34和垫板35之间并且分别和垫板34以及垫板35之间间隔预定距离，以便通过该预定距离容纳连接板体10。

其次，将两个塔筒分片20的连接构件通过上述的预支撑件支撑于浇筑腔33的沿周向的两端部位置处，如图7所示。具体地，每个连接构件中的两个连接板体10中的一者插置于限位侧板36和垫板34之间，而两个连接板体10中的另一者插置于限位侧板36和垫板35之间，分别采用紧固件38将连接板体10固定于垫板和弧形板体之间，从而通过预支撑件使两个连接板体10各自的固定部11位于浇筑腔33中，而延伸部12从浇筑腔33向外伸出。

另外，为了使两个塔筒分片20各自的连接构件中的连接板体10能够沿径向彼此错开，预支撑件中的垫板34和垫板35的厚度可以根据实际需要进行设置。示例性地，在本实施例中，将两个模具30各自的预支撑件的两个垫板厚度设置为不同，例如可以将垫板34的厚度设置为小于垫板35的厚度，在图7中位于右侧的模具30中将垫板34贴靠于位于内侧的弧形板体32，而将垫板35贴靠于位于外侧的弧形板体31；对应地，在图7中位于左侧的模具30中将垫板34贴靠于位于外侧的弧形板体31，而将垫板35贴靠于位于内侧的弧形板体32。这样，支撑于右侧模具30中的两个连接板体10和支撑于左侧的两个连接板体10则会彼此沿径向错开，以便后续连接。当然，在其他的实施例中，图8中两个塔筒分片20的连接构件彼此配合的方式还可以替换为，左侧的塔筒分片20的两个延伸部12位于右侧的塔筒分片20的两个延伸部12的内侧(如图3所示)，这样同样可以将两个连接构件的延伸部12彼此错开，实现固定连接两个塔筒分片20的目的。

然后，执行第一个浇筑步骤，即向两个浇筑腔33中分别浇灌混凝土，如图8所示。通过相应的浇筑口向两个浇筑腔33中分别浇灌混凝土，直至两个浇筑腔33被填满，则停止浇灌，至此连接板体10的固定部11部分则被埋设于塔筒分片20的混凝土结构中，从而连接板体10固定于塔筒分片20的沿周向的端部位置处。

步骤S102，将两个以上的塔筒分片20通过延伸部沿周向依次首尾连接组成风力发电机组的塔筒段1。

在上述步骤S101中已经制作出两个结构以及尺寸相同的塔筒分片20，接下来需要在浇灌的混凝土凝固形成塔筒分片20后，将模具30进行拆除，分离出完整的(即分片本体21和连接于分片本体21的连接构件)塔筒分片20，进一步将两个塔筒分片20彼此完成拼接构成塔筒段1。请参见图9和图10，首先需要将拆掉模具30的两个塔筒分片20相对放置，使组装的两个塔筒分片20能够围成大致的环形。然后即可通过两个塔筒分片20各自的连接构件(即两个彼此相对的连接构件)相互连接，具体地，由于两个塔筒分片20的连接板体10分别沿径向彼此错开，由此可将两个彼此相对的连接构件中的连接板体10一一对应地沿径向贴合，并通过紧固件38经由两个贴合的连接板体10上设置的连接孔12a将两个连接板体10固定连接，从而可将两个塔筒分片20沿周向依次首尾连接组成塔筒段1。

另外，为了提升每个塔筒段1的密封性，还需要执行第二个浇筑步骤，即向在相邻的两个塔筒分片20之间由两个相互连接的连接构件形成的容置空间22中浇灌混凝土。具体地，由于相邻的两个塔筒分片20采用连接构件进行连接，因此两个连接构件接合后，由于四个连接板体10两两地贴合并固定连接，因此会在位于最内侧的两个延伸部12以及两个分片本体21各自的两个连接端面211之间(当然在两个相邻的塔筒分片20的另一侧连接处则通过位于最内侧的两个延伸部12以及两个分片本体21各自的两个连接端面212)形成沿纵向延伸的容置空间22。

由此，在两个塔筒分片20连接完成后，可以在容置空间22中浇灌混凝土，由此可进一步提升塔筒段1的密封性，并且通过塔筒分片20本身的结构围成用于浇筑的容置空间22(即通过两个相互连接的连接构件围成一个独立的浇筑腔)能够简化塔筒段1的制作过程并且能够提高制作效率，同时无需单独设置其他的辅助模具，同时还能够降低成本。

最后，可按照步骤S102中的方法制作多个环形的塔筒段1。

步骤S103，将两个以上的塔筒段1沿塔筒的轴向依次堆叠。

由于在上述步骤S102中已经通过两个塔筒分片20首尾连接构成环形的塔筒段1，因此最后一步需要将多个塔筒段1沿塔筒的轴向依次叠置完成塔筒的组装，此处可以采用与现有技术中相同的方式，故不再加以赘述。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (16)

1.一种连接构件，用于塔筒段(1)，所述塔筒段(1)包括沿其周向相继分布的两个以上的混凝土塔筒分片(20)，所述连接构件用于连接相邻的两个所述塔筒分片(20)，所述塔筒分片(20)沿其延伸方向分别在两侧形成连接端面(211，212)，其特征在于，

所述连接构件包括一个以上的连接板体(10)，每个所述连接板体(10)包括均沿纵向延伸并且在与该纵向垂直的方向上相继分布的固定部(11)和延伸部(12)，其中，所述固定部(11)能够沿所述塔筒分片(20)的延伸方向埋设于所述塔筒分片(20)中，以将所述连接板体(10)固定于所述塔筒分片(20)，所述延伸部(12)能够由所述连接端面(211，212)向远离所述连接端面(211，212)的方向伸出，以使相邻的两个所述塔筒分片(20)能够通过各自的所述延伸部(12)彼此配合连接。

2.根据权利要求1所述的连接构件，其特征在于，所述固定部(11)包括第一板体(111)和第二板体(112)，所述第一板体(111)连接于所述延伸部(12)和所述第二板体(112)之间，并且所述第一板体(111)与所述第二板体(112)之间相交设置。

3.根据权利要求2所述的连接构件，其特征在于，所述固定部(11)还包括一个以上的增强件(13)，所述增强件(13)安装于所述第一板体(111)和/或所述第二板体(112)且朝向远离对应的所述第一板体(111)和/或所述第二板体(112)的方向伸出。

4.根据权利要求3所述的连接构件，其特征在于，所述增强件(13)采用螺纹连接方式连接于对应的所述第一板体(111)和/或所述第二板体(112)；或者，所述增强件(13)采用焊接方式连接于对应的所述第一板体(111)和/或所述第二板体(112)。

5.根据权利要求3所述的连接构件，其特征在于，所述固定部(11)包括两个以上的所述增强件(13)，并且两个以上的所述增强件(13)沿所述纵向均匀布置于对应的所述第一板体(111)和/或所述第二板体(112)。

6.根据权利要求1所述的连接构件，其特征在于，所述延伸部(12)沿所述纵向设置有多个连接孔，以使相邻的两个所述塔筒分片(20)能够通过各自的所述延伸部(12)采用紧固件(38)彼此固定连接。

7.一种混凝土塔筒分片(20)，用于组装风力发电机组的塔筒段(1)，其特征在于，所述塔筒分片(20)包括：

分片本体(21)，呈弧形地沿所述塔筒段(1)的延伸方向延伸；和

如权利要求1至6中任一项所述的连接构件，所述一个以上的连接板体(10)连接于所述分片本体(21)的沿所述塔筒段(1)周向的至少一端部。

8.一种塔筒，包括沿其轴向依次堆叠设置的两个以上的环形的塔筒段(1)，其特征在于，所述塔筒段(1)包括两个以上如权利要求7所述的塔筒分片(20)，两个以上的所述塔筒分片(20)通过各自的所述延伸部(12)沿周向依次首尾相连。

9.根据权利要求8所述的塔筒，其特征在于，所述连接构件包括两个所述连接板体(10)，两个所述连接板体(10)彼此平行地连接于所述塔筒分片(20)，以使相邻的两个所述塔筒分片(20)通过各自的两个所述连接板体(10)的所述延伸部(12)彼此配合围成沿所述塔筒段(1)的延伸方向延伸的容置空间(22)。

10.根据权利要求8所述的塔筒，其特征在于，相邻的两个所述塔筒分片(20)的延伸部(12)沿所述塔筒段(1)的径向彼此错开。

11.一种塔筒的制作方法，其特征在于，包括：

提供两个以上如权利要求7所述的塔筒分片(20)；

将两个以上的所述塔筒分片(20)通过所述延伸部(12)沿周向依次首尾连接组成所述塔筒段(1)；

将两个以上的所述塔筒段(1)沿所述塔筒的轴向依次堆叠。

12.根据权利要求11所述的塔筒的制作方法，其特征在于，所述提供两个以上如权利要求7所述的塔筒分片(20)的步骤进一步包括：

通过模具(30)搭接出与所述分片本体(21)的形状相匹配的弧形的浇筑腔(33)；

通过所述模具(30)支撑如权利要求1至6中任一项所述的连接构件，并且使所述一个以上的连接板体(10)中每个所述连接板体(10)的固定部(11)竖立于所述浇筑腔(33)中且整体沿所述浇筑腔(33)的延伸方向延伸，同时使所述延伸部(12)沿所述浇筑腔(33)的周向向所述浇筑腔(33)的外部伸出；

向所述浇筑腔(33)内浇灌灌浆料，并在所述分片本体(21)成形后拆除所述模具(30)。

13.根据权利要求11所述的塔筒的制作方法，其特征在于，所述连接构件包括两个所述连接板体(10)，两个所述连接板体(10)以彼此相对且分隔的方式连接于所述塔筒分片(20)，所述制作方法还包括：

使相邻的两个所述塔筒分片(20)通过各自的所述连接构件彼此配合围成沿所述塔筒段(1)的延伸方向延伸的容置空间(22)；

在所述容置空间(22)中浇灌灌浆料，以密封连接相邻的两个所述塔筒分片(20)。

14.一种混凝土塔筒分片的模具(30)，用于制作如权利要求7所述的塔筒分片(20)，其特征在于，所述模具(30)包括：

底座和顶板；

两个弧形板体(31，32)，所述两个弧形板体(31，32)彼此平行地支撑于所述底座和所述顶板之间，以能够通过所述两个弧形板体(31，32)、所述底座和所述顶板限定出弧形空间；

两个预支撑件，所述两个预支撑件分别位于所述弧形空间的沿周向的两端部位置处，以在所述弧形空间中限定出与所述分片本体(21)的形状相匹配的浇筑腔(33)，并且所述预支撑件能够将如权利要求1至6中任一项所述的连接构件支撑于所述浇筑腔(33)处，使所述一个以上的连接板体(10)中每个所述连接板体(10)的固定部(11)竖立于所述浇筑腔(33)中且沿所述浇筑腔(33)的延伸方向延伸，同时使所述延伸部(12)沿所述浇筑腔(33)的周向向所述浇筑腔(33)的外部伸出。

15.根据权利要求14所述的模具(30)，其特征在于，所述预支撑件包括垫板(34，35)和限位侧板(36)，并且，

当所述连接构件包括一个所述连接板体(10)时，所述预支撑件包括一个所述垫板(34)和一个所述限位侧板(36)，一个所述垫板(34)能够支撑在所述连接板体(10)的延伸部(12)和所述两个弧形板体(31，32)中的一者之间，所述限位侧板(36)能够支撑在所述连接板体(10)的延伸部(12)和所述两个弧形板体(31，32)中的另一者之间，以通过所述预支撑件将所述连接板体(10)以预定间隔地保持于所述两个弧形板体(31，32)之间；或者，

当所述连接构件包括两个所述连接板体(10)时，所述预支撑件包括两个所述垫板(34，35)和一个所述限位侧板(36)，两个所述垫板(34，35)能够分别支撑在两个所述连接板体(10)各自的延伸部(12)与所述两个弧形板体(31，32)中对应的所述弧形板体(31，32)之间，所述限位侧板(36)能够支撑在两个所述连接板体(10)的延伸部(12)之间，以通过所述预支撑件使两个所述连接板体(10)分别以预定间隔地保持于所述两个弧形板体(31，32)之间，并使两个所述连接板体(10)沿所述塔筒段(1)的径向方向彼此分隔。

16.根据权利要求14所述的模具(30)，其特征在于，所述模具(30)还包括定位柱(37)，所述定位柱(37)能够穿过所述两个弧形板体(31，32)和所述连接板体(10)的固定部(11)，以对所述连接板体(10)进行定位。