西延高铁攻克隧道通信难题 黄土高原实现5G信号全覆盖

列车穿行于黄土高坡之下,旅客却能流畅观看高清视频、进行视频通话等网络活动。该看似“反差”的体验,在西延高铁上已成为常态。作为连接西安与延安的重要通道,西延高铁开通以来,凭借稳定的通信表现获得旅客认可。隧道通信一直是高铁建设的难点。西延高铁全长约300公里,隧道占比超过55%,部分区段隧道群密集分布。在复杂地质条件下实现信号全覆盖,对设计和施工提出了更高要求。为解决这一问题,建设团队采用多项组合方案。首先是提升基站密度。以全长16公里的新延安隧道为例,隧道两侧共设置80多个洞室,其中16个用于安装基站,基本做到隧道内每公里配置一个基站,为稳定覆盖打下基础。仅靠基站仍不足以满足隧道内连续覆盖需求。建设团队引入漏泄同轴电缆技术,成为隧道通信的关键手段。这种电缆外皮设有周期性槽孔,电磁波沿电缆传输时通过槽孔均匀向隧道空间辐射信号。通俗地说,相当于在隧道内铺设一条连续的“信号通道”,让覆盖更可控、更均匀。西延高铁各隧道的隧道壁上均安装3条漏缆,其中与车窗上下沿对齐的一条专门服务5G公网。该高度经过计算优化,可更好覆盖车厢空间,确保旅客在车厢不同位置都能获得稳定信号。漏缆安装同样面临不小挑战。动车组高速通过隧道会产生明显气动效应,带来瞬态风压冲击。设计团队参考中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室的风洞试验成果,计算漏缆卡具需要承受的瞬态气动载荷:当隧道截面为52平方米时,卡具需承受约17牛的气动合力,相当于对自重不足百克的卡具施加数十倍外力,而且这种冲击每天可能发生百余次。传统膨胀螺栓难以满足要求。经过全国范围产品征集与比选,团队最终采用后扩底机械锚栓,其抗拉承载力达15千牛,约为气动载荷的900倍,安全裕度充足;同时通过200万次超高周疲劳试验,可长期应对列车运行带来的振动冲击。材料设备之外,施工精度同样关键。国铁西安局西安通信段联合设计施工单位建设了1∶1全真模拟样板通信机房,复刻西延高铁典型区段的设备配置,用于极端工况测试与工艺验证。最终形成的吊装与安装工艺要求钻孔深度、孔径误差控制在毫米级;清孔需用高压气吹确保洁净;注胶使用专用注射器从孔底开始,尽量避免气泡产生,确保锚固质量可控。隧道外区段则采用差异化方案:桥梁、路基等开阔地段沿用常规基站布设;对长度小于200米的短隧道及桥隧衔接段,执行“漏缆贯通”策略,保持漏缆物理连续,减少切换与衰减带来的通话抖动和数据中断。通过这套方案,西延高铁实现了5G信号全覆盖。元旦假期3天,全线发送旅客9.7万人次,隧道内网络体验表现稳定,验证了方案的有效性。全真模拟样板通信机房不仅支撑了西延高铁建设落地,也沉淀形成190余项建设标准,并已推广应用到西康高铁、西十高铁等在建项目中,带动对应的工程优化提升。

隧道里“信号更好”的背后,是把旅客出行体验与工程技术难题一并解决的务实探索:既要速度与通达,也要连接与服务。面向未来,交通基础设施的竞争力不只在于里程和时速,更在于能否提供稳定可靠、可持续升级的数字能力。把标准落到实处,把细节做扎实,让看不见的通信网络与看得见的钢铁动脉协同发力,高铁才能更好承载发展、服务民生。