15
BAB III GEOMETRI JALAN ANGKUT TAMBANG
Jalan adalah lintasan yang menghubungkan lalu lintas dari suatu temp tempat at ke temp tempat at lain lainny nya. a. Pere Perenc ncan anaa aan n jala jalan n yang ang bena benarr akan akan memberikan kelancaran, keamanan, dan kenyamanan bagi pemakai jalan. Menurut Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga berdasarkan medan jalan, jalan dapat diklasifikasikan seperti tabel berikut. Tabel 3.1. Klasifikasi Jalan berdasarkan Medan Jalan Jenis Medan Kemiringan Medan !" Datar #$ Perbukitan $ % &' Pegunungan ( &' Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
Jalan Jalan mempunya mempunyaii peranan peranan yang sangat penting penting dalam dalam kegiatan kegiatan pertam pertamban bangan gan mengin mengingat gat fungs fungsiny inya a untuk untuk mengan mengangku gkutt bahan bahan galian galian menuju tempat pengolahan ataupun langsung ke konsumen. Medan berat yang mungkin terdapat di sepanjang rute jalan tambang harus di atasi dengan mengubah rancangan jalan untuk meningkatkan aspek manfaat dan keselamatan kerja. )ecara umum, konstruksi jalan tambang sama dengan jalan angkut di kota kota.. Jala Jalan n tamb tamban ang g memp mempun uny yai kara karakt kter er khusu husus s yang ang dapa dapatt memb membed edak akan anny nya a deng dengan an jala jalan n raya raya pada pada umum umumny nya, a, kare karena na pola pola pembuata pembuatan n jalan dipengaru dipengaruhi hi oleh perencan perencanaan aan tambang. tambang. Perbedaa Perbedaan n yang mendasar terletak pada permukaan jalannya road road surface". surface". *al ini
15
16
dikarenakan
jalan tambang sering dilalui oleh alat+alat mekanis berat.
iri+ciri jalan angkut tambang antara lain+
Jalan tambang jarang dilapisi aspal atau beton karena sering dilalui alat+alat berat.
+
Pada beberapa lokasi bersifat sementara temporer " seiring dari kegiatan penambangan tersebut. eometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti jalan
raya pada umumnya, yaitu lebar jalan angkut, jari+jari tikungan dan super+ ele/asi, kemiringan jalan, dan cross slope. 0lat angkut atau truk+truk tambang umumnya berdimensi lebih lebar, panjang dan lebih berat dibanding kendaraan angkut yang bergerak di jalan raya. 1leh sebab itu, geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkt yang digunakan agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal dan aman.
3.1. LEBAR JALAN ANGKUT TAMBANG )ecara teoritis dapat dikatakan bah2a semakin lebar jalan angkut maka semakin lancar arus lalu lintas kendaraan yang melalui jalan tersebut. Perhitungan lebar jalan angkut minimum didasarkan atas ukuran dari alat angkut terbesar yang mele2ati jalan tersebut. Di samping itu, perhitungan lebar jalan pun harus mempertimbangkan jumlah lajur, yaitu lajur tunggal untuk jalan satu arah atau lajur ganda untuk jalan dua arah. Perhitungan lebar jalan angkut dapat dibedakan menjadi dua, yaitu perhitungan lebar jalan lurus dan perhitungan lebar jalan pada tikungan.
17
3.1.1. Lebar Jalan Angku Ta!bang "#sisi Lurus Penentuan lebar jalan minimum untuk jalan lurus dengan lajur ganda atau lebih, menurut AASH! Association of American Standard Hig"#a$ ransportation !fficial " Manual %ural Hig"#a$ Design, harus ditambah dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan. Di ba2ah ini merupakan tabel faktor pengali untuk perhitungan secara sederhana lebar jalan minimum untuk jalan lurus. Tabel 3.$. %ak#r "engali Unuk "er&iungan Lebar Jalan Mini!u! Jumlah 3aktor Pengali Jalur 4ebar Kendaraan Maksimum" 5 &,6 & $,' $ ',6 Sumber: &ur"akim, '(() 7 8,'
ambar berikut ini merupakan ilustrasi penampang melintang cross section" dari lebar jalan angkut minimum untuk jalan lurus dengan lajur ganda.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.1. Lebar Jalan Angku "#sisi Lurus Unuk 'ua Jalur
18
)eandainya lebar kendaraan dan jumlah lajur yang direncanakan masing+masing adalah 9t dan n, maka lebar jalan alat angkut pada jalan lurus dapat dirumuskan sebagai berikut L = n.Wt + ( n + 1).(0,5.Wt )
....................: (3.1)
Keterangan4 ; lebar jalan angkut minimum m" 9t ; lebar alat m" n ; jumlah jalur
3.1.$. Lebar Jalan Angku Ta!bang "#sisi Tikungan 4ebar jalan angkut pada tikungan selalu lebih besar daripada lebar jalan lurus. *al ini dikarenakan pada posisi membelok kendaraan akan membutuhkan ruang gerak yang lebih besar akibat jejak ban depan dan belakang yang ditinggalkan di atas jalan melebar. Penentuan lebar jalan minimum pada tikungan untuk lajur ganda didasarkan pada+
4ebar
juntai
o*er"ang "
bagian
depan
kendaraan belok. +
Jarak dari kedua tepi jalan
+
Jarak antara kendaraan saat bersimpangan
+
4ebar jejak ban
dan
belakang
saat
19
Persamaan yang digunakan untuk menghitung lebar jalan angkut minimum pada tikungan yaituW = n( U + Fa + Fb + Z ) + C C = Z = 0,5( U + Fa + Fb )
...................... (3.$)
Keterangan9 ; lebar jalan angkut minimum pada tikungan m" U ; lebar jejak roda m" 3a ; lebar juntai depan m" 3b ; lebar juntai belakang m" < ; lebar bagian tepi jalan m" ; jarak antar kendaraan m"
ambar di ba2ah ini merupakan ilustrasi dari lebar jalan angkut minimum untuk jalan tikungan dengan lajur ganda.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.$. 'esain Lebar Jalan Angku "ada "#sisi Bel#kan
20
3.$. JARI*JARI TIKUNGAN =adius
tikungan
jalan
angkut
merupakan
jari+jari
lintas
perlengkungan yang dibentuk oleh alat angkut pada saat menikung. Jari+ jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi alat angkut yang digunakan, khususnya jarak hori>ontal antara poros roda depan dan belakang. ambar $.$ memperlihatkan jari+jari lingkaran yang dijalani oleh roda belakang dan roda depan berpotongan di pusat dengan besar sudut sama dengan sudut penyimpangan roda depan.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.3. +udu Maksi!u! "en,i!-angan Kendaraan
Berdasarkan gambar di atas jari+jari tikingan dapat dihitung dengan rumus sebgai berikut R =
W
sin β
Keterangan= ; jari+jari tikungan jalan angkut m" 9 ; jarak poros roda depan dan belakang m" ? ; sudut penyimpangan roda depan o"
.............................. (3.3)
21
Eamun, rumus di atas merupakan perhitungan matematis untuk mendapatkan lengkungan tikungan jalan tanpa mempertimbangan faktor+ faktor kecepatan alat angkut, gesekan roda ban dengan permukaan alan dan superele/asi. 0gar terhindar dari kemungkinan kecelakaan, maka untuk
kecepatan
tertentu
dapat
dihitung
jari+jari
minimum
untuk
superele/asi maksimum dan koefisien gesek maksimum. Besarnya jari+jari tikungan minimum pada jalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut R
=
V 2 127 (e + f )
.............................. (3.)
Keterangan= ; radius tikungan m" @ ; kecepatan kendaraan kmAjam" e ; superele/asi f
; koefisien gesekan samping Berdasarkan rumus di atas, dapat dihitung jari+jari tikungan
minimum =min" untuk /ariasi kecepatan rencana @ =" dengan emaks ; 56! serta harga f maks sesuai kur/a pada gambar $.7. *asil perhitungan terlihat pada tabel $.$. Tabel 3.3. Jari*/ari ikungan !ini!u! unuk e!aks 0 12 @R KmAjam"
5&6
566
B6
C6
86
'6
76
$6
&6
=min m"
866
$D6
&C6
&56
55$
DD
7C
&D
5$
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
22
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.. Kura K#efisien Gesek unuk e!aks 425 625 dan 12 (!enuru AA+7TO)
Jari+jari tikungan jalan angkut tambang juga harus memenuhi keselamatan kerja di tambang atau memenuhi faktor keamanan. 3aktor keamanan yang dimaksud adalah jarak pandang bagi pengemudi pada tikungan baik hori>ontal maupun /ertikal terhadap kedudukan suatu penghalang yang diukur dari titik kedudukan mata pengemudi". 0dapun faktor+faktor yang mempengaruhi keselamatan dan keamanan operasi pengangkutan adalah+
Kecepatan maksimum yang dii>inkan
+
Kemiringan jalan
+
Jarak berhenti
+
Jarak pandang pengemudi
23
3.3. +U"ERELE8A+I )uperele/asi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang terbentuk oleh batas antara tepi jalan terluar dengan tepi jalan terdalam karena perbedaan ketinggian. 3ungsi superele/asi untuk mengatasi gaya sentrifugal kendaraan pada saat membelok. )etiap kendaraan yang mele2ati tikungan akan mengalami gaya sentrifugal gaya dorong keluar", gaya tersebut harus dapat diimbangi oleh gaya sentripetal agar dump truck tidak terbalik. aya sentripetal ditimbulkan oleh superele/asi, semakin besar nilai superele/asi yang dibuat akan semakin besar kecepatan kendaraan untuk mele2ati tikungan.
Ga!bar 3.9. +u-ereleasi
24
Untuk
dapat
menghitung besarnya
nilai
superele/asi dapat
digunakan rumus sebagai berikute + f =
V2
............................. (3.)
127 × R
Keterangane ; superele/asi f
; koefisien gesekan samping
@ ; kecepatan kendaraan kmAjam" = ; radius tikungan m"
Kemiringan melintang atau kelandaian pada penampang jalan tepi perkerasan luar dan sumbu jalan sepanjang lengkung peralihan disebut landai relatif. *arga landai relatif disesuaikan dengan kecepatan rencana @=" dan jumlah lajur yang tersedia. Tabel 3.. Ke:e-aan ren:ana er&ada- su-ereleasi @= KmAjam"
&6
$6
76
'6
86
C6
e
5A'6
5A'
5A566
5A55'
5A5&'
5A5'6
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
3.. CROSS SLOPE +ross slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan jalan terhadap bidang hori>ontal. Pada umumnya jalan angkut mempunyai bentuk penampang melintang cembung. Jalan angkut tambang dibuat demikian dengan tujuan untuk memperlancar penyaliran. 0pabila turun hujan, maka air yang ada pada permukaan jalan akan segera mengalir ke
25
tepi jalan angkut, tidak tergenang pada badan jalan. *al ini penting karena air
yang
menggenang
pada
permukaan
jalan
angkut
akan
membahayakan kendaraan yang le2at dan mempercepat kerusakan jalan.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.4. Cross Slope
Eilai cross slope yang umum yang direkomendasikan &6 sampai 76 mmAm, diukur dari jarak bagian tepi jalan ke bagian tengah atau pusat jalan dan disesuaikan dengan kondisi yang ada. Permukaan tepi+tepi jalan dalam kondisi kering tidak terlalu miring dapat di2ujudkan, maka pembebanan ban akan relatif datar dan tingkat kepenatan pengemudi dapat dikurangi.
3.9. KEMIRINGAN JALAN ANGKUT TAMBANG Kemiringan
jalan
angkut
berhubungan
langsung
dengan
kemampuan alat angkut baik dalam pengereman ataupun dalam
26
mengatasi tanjakan. Kemiringan jalan umumnya dinyatakan dalam persen !". Kemiringan jalan angkut dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut -
Grade (α ) =
∆h ∆ x
x 100%
..::::.. (3.9)
Keterangan Fh ; beda tinggi antara & titik yang diukur m" FG ; jarak datar antara & titik yang diukur m"
Persamaan di atas dapat dari gambar di ba2ah ini-
h
x
Ga!bar 3.;. Ke!iringan Jalan
Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut khususnya dump truk, berkisar antara ! + 56!. )edangkan
27
untuk jalan naik maupun jalan turun pada daerah perbukitan lebih aman kemiringan jalan maksimum C! Menurut r- .artanto .rod/osumarto, B". Besar kemiringan jalan tanjakan dapat mempengaruhi hal+hal seperti berikut+
Kecepatan
kendaraan
menurun
sehingga
proukti/itas
juga
mengalami penurunan +
Beban pada transmisi akan meningkat
+
Kendaraan sulit dikontrol pada kondisi basah Tabel 3.9. "erbandingan Maksi!u! Ter&ada- Ke!iringan @R KmAjam"
5&6
556
566
C6
86
'6
76
#76
H !"
$
$
7
'
C
B
56
56
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
3.4. JARAK "AN'ANG Jarak pandang adalah jarak antar pengemudi dengan daerah yang dapat dilihat olehnya. Jarak pandang aman safe sig"t distance" adalah jarak yang diperlukan pengemudi untuk melihat bebas ke depan pada suatu tikungan, baik ke arah /ertikal maupun hori>ontal. Jarak pandang yang aman diperlukan oleh pengemudi operator " untuk melihat ke depan secara bebas pada suatu tikungan. Jika pengemudi melihat suatu penghalang yang membahayakan, pengemudi dapat melakukan antisipasi untuk menghindari bahaya tersebut dengan aman. Jarak pandang
28
minimum sama dengan jarak berhenti. Jarak pandang terdiri dari jarak pandang henti Jh" dan jarak pandang mendahului Jd". Jarak pandang henti adalah jarak minimum yang diperlukan oleh setiap pengemudi untuk menghentikan kendaraannya dengan aman begitu melihat adanya halangan di depan. Ketinggian mata pengemudi berkisar antara 7,66+7,6 m, sedangkan tinggi penghalang yang dapat menimbulkan kecelakaan berkisar antara 6,5'+6,&6 m diukur dari permukaan jalan. Jarak pandang henti berkaitan erat dengan kecepatan kendaraan, gesekan ban dengan jalan, 2aktu tanggap dan gra/itasi dan dapat diformulasikan sebagai berikut-
Jh
= 0,278 V R .T +
V R
2
254 ( fp ± L )
:::::: (3.4)
Keterangan @= ; kecepatan rencana kmAjam" I ; 2aktu tanggap, ditetapkan &,' detik f p ; koefisien gesek memanjang antara ban dengan perkerasan jalan, menurut AASH! ;6,&C+6,7' menurut Bina Marga ;6,$'+6,'' 4
; kemiringan jalan !" Iabel $.8. memperlihatkan panjang Jh minimum yang dihitung
berdasarkan rumus di atas dengan pembulatan+pembulatan. Tabel 3.4. "erbandingan /arak -andang &eni dengan ke:e-aan kendaraan @= kmAjam
5&6
566
C6
86
'6
76
$6
&6
29
Jh minimum m" &'6 5' 5&6 ' Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
''
76
&
58
3.4.1. Jarak "andang Lengkung 7#ri<#nal
Jarak
Pandang
4engkung
*ori>ontal
adalah
jarak
bebas
pandangan pengemudi dari halangan benda+benda di sisi jalan daerah bebas samping" untuk dapat melihat kendaraan yang berla2anan arah maupun yang berada di depannya di daerah tikungan.
Daerah bebas
samping adalah ruang untuk menjamin kebebasan pandang di tikungan sehingga Jh terpenuhi. Dengan demikian, daerah bebas samping dimaksudkan untuk memberikan kemudahan pandangan di tikungan dengan membebaskan objek+objek penghalang sejauh meter diukur dari garis tengah lajur dalam sampai objek penghalang pandangan. Llustrasi jarak pandang lengkung hori>ontal dapat dilihat pada gambar berikut.
Jarak pandang
aris pandang
daerah pembersihan penghalang pandangan
Ga!bar 3.6. Jarak "andang 7#ri<#nal
30
Daerah bebas samping dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut-
Jika Jh < Lt
Jika Jh
E = R 1 − Cos
28,65 R'
::: (3.;)
28,65 Jh Jh − Lt 28,65 Jh = Sin − Cos + R' R' 2
> Lt
E R 1
:.. (3.6)
Keterangan = ; jari+jari tikungan m" = ; jari+jari sumbu lajur dalam m" Jh ; jarak pandang henti m" 4t ; panjang tikungan m"
3.4.$. Jarak "andang Lengkung 8erikal Jarak pengemudi
Pandang
dapat
4engkung
memandang
@ertikal
dengan
adalah
bebas
jarak
kendaraan
dimana yang
berla2anan arah maupun di depannya pada saat tanjakan. Llustrasi jarak pandang lengkung /ertikal dapat dilihat pada gambar berikut. Jarak berhenti yang diperlukan Jarak Pandang aris pandang bahaya
4engkung @ertikal
31
Ga!bar 3.=. Jarak Ber&eni Lengkung 8erikal
4engkung /ertikal direncanakan untuk mengubah secara bertahap perubahan dari dua macam kemiringan arah memanjang jalan pada setiap lokasi yang diperlukan. *al ini dimaksudkan untuk menyediakan jarak pandang henti yang cukup demi keamanan dan kenyamanan. 4engkung /ertikal terdiri dari dua jenis, yaitu lengkung cembung dan lengkung cekung. a. 4engkung @ertikal embung Pada tabel $.. memperlihatkan ketentuan tinggi untuk lengkung cembung menurut Bina Marga. Tabel 3.;. Keenuan Tinggi Unuk Jarak "andang Iinggi mata h5" m *enti Jh" 5,6' Mendahului Jd" 5,6' Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997 Untuk Jarak Pandang
Iinggi objek h&" m 6,5' 5,6'
Berikut ini merupakan persamaan untuk menentukan panjang lengkung parabola pada lengkung /ertikal cembung yaitu sebagai berikut-
Jika Jh # 4,
Jika Jh ( 4t,
L =
A . Jh
4 ; panjang lengkung parabola m"
......................... (3.=)
399
L = 2 Jh −
Keterangan -
2
399 ∆
........................ (3.1)
32
0 ; perbedaan kemiringan dua titik pengamatan m" Jh ; jarak pandang henti m" b. 4engkung @ertikal ekung Iidak ada dasar yang dapat digunakan untuk menentukan panjang lengkung cekung /ertikal 4", akan tetapi ada empat kriteria sebagai pertimbangan yang dapat digunakan, yaitu
Jarak sinar lampu besar kendaraan
Kenyamanan pengemudi
Ketentuan drainase
Penampilan secara umum
Untuk
memperhitungkan jarak berhenti dari kendaraan yang
sedang bergerak dan secara tiba+tiba dihentikan dapat digunakan grafik pada ambar $.56.
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
33
Ga!bar 3.1. Grafik Ke:e-aan 8+ Jarak Ber&eni -ada 8ariasi Ke!iringan
