探究鐵路通信鐵塔的設計與思考

孫國強

鐵路通信鐵塔在鐵路通信系統中發揮著重要的作用，鐵路通信鐵塔還承載著無線通信系統天線，是當前無線通信系統中重要的一部分，對比一般通信設備，無法在通信機房中安裝鐵塔，因此鐵路通信鐵塔屬于室外通信設施，同時具有較多的數量，臨近鐵路設施，因此需要維護鐵路通信鐵塔的安全性和穩定性，這關系到無信通信工作的穩定性和鐵路行車安全和游客生命財產安全性，在鐵路通信鐵塔設計過程中，需要保障施工和維護工作的安全性。

一、概述

（一）概念和功能

我國通信行業發展速度不斷提高，因為通信系統的發展帶來機遇，在通信建設過程中通信鐵塔發揮著重要的作用。鐵路通信鐵塔屬于重要的通信設施，主要包括避雷針和爬梯以及塔體構件。鐵路通信鐵塔負責傳送和發射信號和微波等。連接不同的鐵路通信鐵塔，可以高效傳送信號，促進鐵路行業發展。當前我國通信行業發展具有多樣性特征，在多個方面也突出了鐵路通信鐵塔的作用，可以高效傳遞信息。

（二）主要特征

投入使用鐵路通信鐵塔之后，可以有效發射和接受通信信號。提升信號發射接收工作的穩定性和可靠性，降低自然因素和人為因素對于基站的影響。鐵路通信鐵塔的高度比較高，因此周圍的建筑物不會影響到鐵塔的工作，提升信號接收的效率和質量，提高信號傳遞的通暢性。鐵路通信鐵塔具有自我保護能力，鐵塔主要結構為鋼結構，并且利用特殊的連接形式，通過在鐵塔上設置避雷針，可以有效保護鐵路通信鐵塔，在雷雨等惡劣天氣也可以正常運行。

（三）選址要點

在鐵路通信鐵塔設計過程中需要合理選擇場地，為后續建設工作奠定基礎，在選址工作的過程中，要避免場地周圍存在易燃易爆的建筑物，盡量遠離電力高壓線，否則可能會引發鐵塔倒塌等問題，威脅到周圍人員的生命財產安全。鐵路通信鐵塔和電力高壓線的距離要控制在50～100m范圍內，垂直距離在3m以上。

在鐵路通信鐵塔選址階段需要綜合考慮四周水文地質情況，選擇的地質要具備良好的地質，并且具備平坦的地形。盡量避開突破邊緣和斷層等部位，遠離很容易發生洪澇災害的地區。因為水文地質條件的影響，鐵路通信鐵塔可能會出現不均勻沉降等問題，影響到鐵路通信鐵塔的安全性。

二、鐵路通信鐵塔設計的要求

對比一般的建筑結構，鐵路通信鐵塔比較特殊，鐵路通信鐵塔具有較高的高度，同時具有較小的橫截面，鐵路通信鐵塔結構具有柔性，同時長期外露在外界，風荷載發揮著重要的作用，因為結構無防護設備，這就需要注重鐵路通信鐵塔維護保養工作，因為施工條件和一般結構具有較大的不同，同時需要考慮鐵塔運輸和高空吊裝等因素，因此需要分段制作鐵路通信鐵塔。鐵路通信鐵塔還要承受風荷載和地震等方面的影響，在鐵路通信鐵塔設計過程中需要結合風振系數和風壓高度變化系數等，滿足鐵路通信鐵塔的要求。

在鐵路通信鐵塔設計過程中，需要為施工提供便利條件，在實際施工過程中需要進行組裝和吊裝工作，在現場作業中利用機械，整體設計施工比較復雜，一些施工場地比較小，無法落實大型機械作業，因此在鐵路通信鐵塔設計過程中需要考慮到鐵塔安裝的便利性。

在設計階段需要保障維護工作的便利性，因為鐵塔的特征，無法落實結構維護工作，這就需要保障保養工作的有效性，提升鐵路通信鐵塔的安全性，因此在鐵路通信鐵塔設計過程中考慮保養工作的便利性，同時也要為維修工作提供更大的便利。

三、鐵路特殊地段鐵路通信鐵塔設計

（一）隧道口

我國地形比較復雜，一些鐵路項目需要穿越山區，山區涉及到很多隧道和橋隧，在設計無線通信系統的過程中，隧道中需要利用漏泄同軸電纜和光纖直放站，落實弱場補強工作，在隧道口設置光纖直放站遠端機，連接遠端機漏纜和天線，可以覆蓋隧道內弱場區，在隧道口區域中設置射頻電纜，安置光纖直放站具有較大的難度，可以在山頂和山坡位置安置，因為和設備和鐵路線的距離比較小，在饋線內會嚴重損耗信號，不利于在隧道內覆蓋無線信號。

在隧道內需要設置四柱角鋼塔三柱管塔，控制鐵塔高度在30m以內，同時要選擇Q345以上的鋼材材質。在平臺設計過程中，要注意減少鐵路通信鐵塔的受力面積，可以設立多個平臺，單個平臺的天線數量要少于4副，利用8.8級的高強度螺栓連接主體，控制接地電阻在4Ω以內。

（二）跨越大江和大河的橋梁

我國水系比較豐富，很多鐵路需要跨越大江和大河，直接影響到無線設計方案。因為橋梁形式比較豐富，此外橋梁的距離比較長，不利于在地面設置鐵路通信鐵塔來覆蓋場強，可以在橋梁上設置漏泄統籌電纜加設光纖直放站，也可以設置小型天線。選擇在橋上設置漏泄同軸電纜，需要綜合考慮加設條件，因為橋梁上缺乏無線通信立桿的位置，利用接觸網共支柱，因此引發嚴重的維護問題和電磁干擾問題，因為鐵路通信鐵塔維護保養工作比較復雜，在橋梁上設置鐵路通信鐵塔，可以方便實施無線通信系統，降低電磁干擾，保障整體通信效果。但是在橋梁上設置鐵路通信鐵塔，需要考慮橋梁共振和寬度等方面，因此大橋中設置的鐵路通信鐵塔需要利用三邊管塔四柱角鋼塔，控制鐵塔高度在30m以內，選擇Q345以上的鋼材材質，提升鐵路通信鐵塔的抗震烈度，保障鐵塔安全等級為一級以上，在設計平臺的過程中需要減少受力面積，控制每個平臺的天線數量，利用高強度螺栓連接主體。

四、處理鐵路通信鐵塔基礎各種土質

（一）部分消除液化沉陷

經過處理工作之后，有效減少地基液化指數。工作人員可以利用強夯和振動加密處理措施，控制樁間土的標貫錘擊數量。根據基底處理深度的1/2控制基礎邊緣的處理寬度。為了減小液化震陷，可以覆蓋非液化土層，有效改善周圍的排水工作。

（二）全部消除液化沉陷

利用樁基措施的過程中，計算穩定土層深度，保障堅硬持力層深度在0.8m以上，針對非堅硬場地，需要控制持力層深度在1.5m以上。利用加密法加固處理過程中，需要處理液化深度下界。利用強夯振動加密處理措施，加固了碎石樁之后，控制樁間土的標貫錘擊數量。工作人員可以替換利用非液化土層，適當的增加土層覆蓋厚度。工作人員在利用加密法和換填法的過程中，需要嚴格控制基礎邊緣的處理寬度。

（三）降低液化影響

工作人員需要控制基底埋深，合理調整基底面積，避免出現基礎偏心問題。提升基礎剛度，利用伐基箱基，避免出現不均勻沉降問題。利用灌注樁穿透液化層，向液化層下面的持力層傳力。

（四）凍土處理

凍土會限制鐵路通信鐵塔的埋深，在施工過程中遇到凍土層，落實防凍害措施。工作人員要避免在建筑地基中浸入雨水和地表水以及生產廢水等，優化排水設施，在山區設置截水溝，在建筑物之下需要設置暗溝，將地表水和潛水流有效排除。合理選擇建筑場地，選擇的建筑場地要具備較高的地勢，同時具有較低的地下水位和良好的地表排水性能。在基礎側面填入非凍脹性的砂土，控制回填厚度在10cm以內，在地下水位以下的基礎利用樁基礎自錨式基礎。如果樁基礎承臺下存在凍土，需要在梁和承臺下設置一定的空隙，避免因為土凍脹引發承臺拱裂問題。地基具有較強的凍脹性，需要設置鋼筋混凝土基礎梁，控制上部分建筑的長高比，使房屋整體剛度因此提升。

五、結語

在信息時代，鐵路通信鐵塔發揮著重要的作用，因此我國需要注重鐵路通信鐵塔設計工作，合理選擇鐵路通信鐵塔的位置，如果條件允許，要盡量避免在地質條件惡劣的區域設置鐵路通信鐵塔，維護鐵路通信鐵塔的安全性，同時需要落實鐵路通信鐵塔維護管理工作，避免影響到鐵路通信鐵塔工作性能。

作者單位：中國聯合網絡通信有限公司邯鄲市分公司