隧道里的信号为何也很好（身边的创新）

本报记者 李心萍

列车洞里跑，信号一样稳。

陕北革命老区首条高铁——西延高铁近日迎来首个“大考”，元旦假期3天全线发送旅客9.7万人次。

看高清视频、打视频通话、传文档文件……顺畅的上网体验，让旅客王瑛很惊喜，“隧道里的信号甚至比外面还好”。

原来，西延高铁建设时，同步新建并实现了公网5G全覆盖。作为一条穿越黄土高坡、隧道群占比超55%的高铁线，西延高铁是如何做到隧道里信号也很好的呢？

秘诀就藏在西延高铁的隧道壁上。

以西延高铁新延安隧道为例，全长16公里的隧道，两侧藏有80多个洞室，提前布设2条电力、通信信号电缆槽。

“这是我遇到的洞室最多的隧道。”中铁隧道局新延安隧道项目副总工程师赵荣存介绍，80多个洞室里有16个用来安装基站，确保隧道里每公里就有1个基站。

要确保信号通畅，除了加大基站密度，还离不开漏泄同轴电缆的助力。

这种电缆的外皮设有周期性开放槽孔。电磁波在沿电缆传输时，会通过这些槽孔均匀地向隧道空间辐射信号，类似于在隧道内连续不断地布设无线路由器，打造连续、可控的“信号长廊”。

“西延高铁所有隧道的隧道壁上都有3条漏缆，高度分别与动车组车顶和车窗的上下沿对齐。”国铁西安局西安通信段高铁办主任王飞介绍，与车窗上下沿对齐的漏缆就是服务5G公网的，“这样的高度设计，能更好保证信号对车厢空间的全方位覆盖”。

漏缆的安装并不简单。动车组高速驶过隧道时，会形成强烈的气动效应，产生巨大风压，对漏缆固定结构的耐久性提出严峻考验。

为了摸清挑战有多大，设计团队充分借鉴中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室的相关风洞实验成果，依托其成熟的仿真模型，精准计算出漏缆卡具所需承受的瞬态气动载荷。

结果显示，当隧道截面为52平方米时，漏缆卡具需承受的气动合力约为17牛。“对自重不到百克级的漏缆卡具而言，17牛的合力相当于对其施加了自重几十倍的外力。”王飞说，更重要的是，这样的外力冲击每天可能发生百余次。

传统膨胀螺栓无法满足漏缆安装固定要求，设计团队广出“招贤榜”，在全国范围内征集新品。最终，一款名为后扩底机械锚栓的产品成功入选。

抗拉承载力达15千牛，是气动载荷的近900倍，安全储备充分；成功闯过200万次超高周疲劳试验，相当于可抵御动车组数十年运行带来的振动冲击……王飞一一细数新产品的优点。

有了好材料，还要精准施工。国铁西安局西安通信段联合设计施工方建设了一处1∶1全真模拟样板通信机房。

这座全真模拟样板通信机房，完整复刻了西延高铁典型区段的通信设备配置。在这里，技术人员开展了各种极端工况下的系统测试和工艺验证。

最终，设计团队探索出了一套吊装方案：钻孔深度、孔径误差控制在毫米级；清孔必须用高压气吹，确保无尘；注胶使用专用注射器，从孔底开始，杜绝气泡……每一步都严谨如外科手术。

啃下了隧道信号这一最大的硬骨头，其余路段的信号如何保证？

“桥梁及路基路段空间开阔，我们采用传统的基站布置方式。”王飞介绍，对长度小于200米的短隧道或桥隧衔接段，则执行“漏缆贯通”策略，确保漏缆物理连续，避免设备切换或信号衰减造成通话抖动和数据中断。

最终，西延高铁实现5G信号的全覆盖，助力旅客顺畅上网。全真模拟样板通信机房也结出累累硕果，形成190余项建设标准，并拓展运用到正在建设的西康高铁、西十高铁等。