(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210526704.7 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 煤炭科学研究总院有限公司 地址 100013 北京市朝阳区青年沟路5号 (72)发明人 杨冠宇　李海涛　郑建伟　杜伟升　 贺小凡　 (74)专利代理 机构 北京天奇智新知识产权代理 有限公司 1 1340 专利代理师 龙涛 (51)Int.Cl. G01N 3/10(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 23/046(2018.01) (54)发明名称 一种基于CT扫描系统的锚杆拉拔力试验装 置 (57)摘要 本发明涉及一种基于CT扫描系统的锚杆拉 拔力试验装置， 包括固定系统、 加卸载系统和CT 扫描系统， 固定系统用于对试样进行固定， 并配 合加卸载系统对锚杆施加压力， 加卸载系统还能 够记录试验 过程中锚 杆锚固体的轴向压力、 环向 压力、 轴向位移； CT扫描系统用于记录测试过程 中不同阶段锚固材料的细 观裂隙发育情况， 实现 锚杆拉拔力测试全过程的原位CT扫描。 该装置构 造简单， 操作便捷， 安全性 好。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114878336 A 2022.08.09 CN 114878336 A 1.一种基于CT扫描系统的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 包括固定系统、 加卸载系 统和CT扫描系统， 所述固定系统包括自下而上依次连接的下轴压外腔、 高强度塑料空腔和 上轴压外腔， 下轴压外腔内部固定有轴压加载座， 轴压加载座上设置有 试样下部垫环， 上轴 压外腔内部设置有可上下移动的轴压加载杆， 轴压加载杆设置有环形凸起， 环形凸起设置 在上轴压外腔与轴压加载杆形成的上部封闭的轴压加卸载腔内， 并将轴压加卸载腔分为上 部加载腔以及下部卸载腔； 轴压加载杆、 试样下部垫环之 间设置有拉拔力试样， 所述拉拔力 试样包括自内而外依次固接的锚杆、 粘 结剂和锚固材料， 所述锚杆采用玻璃钢锚杆， 锚杆上 端外部套设有 试样上部垫环， 试样上部垫环下部设置在 锚固材料上； 还设置有环压 薄膜， 环 压薄膜内部自上而 下依次密贴轴压加载杆、 试样上部垫环、 锚固材料、 试样下部垫环和轴压 加载座， 外部自上而 下与上轴压外腔、 高强度塑料 空腔、 下轴压外腔形成封闭的环向加卸载 腔； 所述加卸载系统包括轴向加卸载系统和环向加卸载系统,所述轴向加卸载系统包括轴 向加压泵以及与上部加载腔连通的轴压加载接口、 与下部卸 载腔连通的轴压卸 载接口， 轴 向加压泵与轴压加载接口连接； 所述环向加卸载系统包括环向加压泵以及与 环向加卸载腔 上部连通的环压加载接口、 与环向加卸载腔下部连通的环压卸 载接口， 环向加压泵与环压 加载接口连接； 所述CT扫描系统主要包括位于防护箱体内部左右两侧且相对设置的射线源和平板探 测器， 还包括位于防护箱体底部且在射线源和平板探测器之间的CT扫描旋转样品台； 通过 外接电脑操作CT扫描仪， 并将数据存储于外接电脑上； 通过CT扫描系统记录锚杆拉拔力试 验过程中锚杆、 锚固材料以及粘结剂的细观破坏过程； 加卸 载系统底部通过固定支架固定 于CT旋转样品台。 2.根据权利要求1所述的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 所述下轴压外腔包括两个 上下连接的内外径皆呈台阶形的整体呈倒凸形的圆环， 下部圆环的台阶处外周通过固定螺 丝固定在固定支架， 内部下部小直径段与轴压加载座螺纹连接， 内部上部大直径段与上部 圆环下部小直径 段外周螺纹连接， 上部圆环下部小直径段内周与轴压加载座之 间固定有环 压薄膜下端， 上部圆环台阶处设置有环压卸载接口， 上部圆环上部大直径段内部螺纹连接 有高强度塑料空腔。 3.根据权利要求1或2所述的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 所述上轴压外腔包括 两个上下连接的内外径皆呈台阶形的整体呈凸形的圆环， 下部圆环的台阶处外周设置有环 压加载接口， 内部下部大直径段螺纹连接有高强度塑料空腔上端， 上部小直径段内部与轴 压加载杆之 间固定有环压薄膜上端， 上部小直径段外周与上部圆环下部大直径段内周螺纹 连接， 上部圆环的台阶向内形成第二凸环与轴压加载杆密封连接， 该第二凸环上部设置有 轴压卸载接口； 还包括一个带孔环帽， 该带孔环帽下部内部与上部圆环上部小直径段外周 螺纹连接， 带孔环帽的上部开孔的内径与第二凸环内径相同， 与轴压加载杆上部密封连接， 上部开孔、 第二凸环、 轴压加载杆及其环形凸起构成上部的轴向加载腔以及下部的轴向卸 载腔， 轴压加载接口设置在带孔环帽上端并与轴向加载腔连通。 4.根据权利要求3所述的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 拉拔力试样的锚固材料放 置于高强度塑料空腔中心位置， 试样下部垫环和试样上部垫环的外径与锚固材料外径一 致， 锚固材料外壁被环压薄膜包裹， 试样下部垫环和试样上部垫环分别放置于锚固材料上权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114878336 A 2下两端。 5.根据权利要求3所述的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 锚杆下端部与锚固材料齐 平， 锚杆略高于试样上部 垫环， 高出部分的长度不大于试样下部 垫环的高度。 6.根据权利要求3所述的锚杆拉拔力试验装置， 其特征在于， 还设置有环向卸压泵、 轴 向卸压泵， 分别与环压卸载接口、 轴压卸载接口连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114878336 A 3