PERENCANAAN KONSTRUKSI JALAN REL
Lintas kereta api direncanakan untuk melewatkan berbagai jumlah angkutan barang dan/atau penumpang dalam suatu jangka waktu tertentu. Perencanaan konstruksi jalan rel harus direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat dipertanggung jawabkan secara teknis dan ekonomis.
Secara teknis diartikan konstruksi jalan rel harus dapat dilalui oleh kereta api dengan aman dan tingkat
kenyamanan tertentu selama umur konstruksinya.
Secara ekonomis diharapkan
agar pembangunan dan
pemeliharaan konstruksi
tersebut
dapat
diselenggarakan dengan biaya yang sekecil mungkin, dimana masih memungkinkan terjadinya keamanan dan tingkat kenyamanan. Perencanaan Perencanaan konstruksi jalan rel dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu : 1.
Jumlah beban
2.
Kecepatan maksimum maksimum
3.
Beban gandar
4.
Pola Operasi
Atas dasar diatas dapat diadakan klasifikasi jalan rel (PD. 10, Pasal 1) Dalam persyaratan teknis Jalur kereta Api No. PM 60 Tahun 2012 di Indonesia dalam perencanaan jalan rel menggunakan 2 jenis lebar spoor yaitu lebar spoor 1067 mm dan lebar spoor 1435 mm.
Perencanaan konstruksi jalan rel adalah perencanaan sebuah sistem jalan rel yang terdiri dari konstruksi bagian
atas
dan
konstruksi
bagian
bawah.
a. Konstruksi bagian atas harus memenuhi persyaratan 1.
Persyaratan geometri
2.
Persyaratan ruang bebas
3.
Persyaratan beban gandar
4.
Persyaratan frekuensi
b. Konstruksi bagian bawah yang berupa tanah dasar dan subgrade harus memenuhi persyaratan stabilitas dan daya dukung
LENGKUNG LINGKARAN Dua bagian lurus yang perpanjangannya saling membentuk sudut harus dihubungkan dengan lengkung yang berbentuk lingkaran,dengan lingkaran,dengan atau tanpa lengkung-lengkung peralihan. untuk berbagai kecepatan rencana besar jari-jari minimum minimum yang diizinkan ditinjau dari dua kondisi
1. Gaya sentrifugal s entrifugal diimbangi sepenuhnya sepenuhnya oleh gaya berat
Dengan satuan praktis maka
dimana : R = Jari jati lengkung horizontal (m) (m) V = Kecepatan Kecepatan rencana rencana (km/jam) h = Peninggian rel pada pada lengkung horizontal (mm) (mm) W = Jarak antara kedua titik kontak roda dan rel (1120 mm) g = Percepatan gravitasi (9,81 m/det2)
m aks Dengan peninggian maksimum h maks = = 110 mm, maka
Sehingga untuk jari - jari minimum untuk kondisi ini adalah :
2. Gaya Sentr if ugal di imbangi oleh gaya berat dan daya dukun g komponen j alan r el
di mana a = percepatan sentrifugal (m/detik 2) Percepatan sentrifugal ini maksimum 0,0478 g, karena pada harga ini penumpang masih merasa nyaman jadi :
a maks = 0,0478 g
Dengan peninggian maksimum h maks = 110 mm, maka Rmin pada kondisi ini adalah
3. Jar i-j ari mi nim um pada lengkung yang tidak memerl ukan busur peral ih an
kondisi di mana lengkung peralihan (lh) tidak diperlukan, jika tidak ada peninggian yang harus di capai (h = 0), berdasar rumus peninggian minimum.
jika h = 0, maka jari-jari minimum untuk kondisi ini:
Untuk berbagai kondisi kecepatan rencana diatas, besar jari - jari minimum yang diijinkan sesuai permen No. 60 tahun 2012 adalah sesuai dengan yang tercantum pada tabel dibawah :
(sumber : Penjelasan PD 10, PD 10, Permen No.60 Tahun 2012)
KLASIFIKASI JALAN REL DAN DAYA ANGKUT LINTAS
1. KLASIFIKASI JALAN REL
Karena beban gandar dibuat sama untuk setiap kelas, maka klasifikasi hanya didasarkan kepada daya angkut lintas dan atau kecepatan maksimumnya, maka penggolongan kelas akan ditentukan oleh kecepatan
maksimum. Selain untuk perencanaan, klasifikasi jalan rel dipakai untuk menentukan siklus perawatan menyeluruh
Menurut Permen no. PM 60 tahun 2012 tentang persyaratan teknis jalan KA, Klasifikasi kelas jalan rel dapat dilihat pada table di bawah
ET = Elastis tunggal, EG = Elastis Ganda
2. DAYA ANGKUT LINTAS
Daya angkut lintas adalah jumlah angkutan anggapan yang melewati suatu lintas dalam jangka waktu satu tahun. Daya angkut lintas mencerminkan jenis serta jumlah beban total dan kecepatan kereta api yang lewat di lintas bersangkutan. Daya angkut (T) disebut dengan satuan ton/tahun
Daya angkut lintas dihitung dengan persamaan :
T = 360 x S x TE TE = T p + K b . T b + K 1 . T 1
Dimana : T
= Daya angkut lintas (ton/tahun)
TE = Tonase ekivalen (ton/hari) T p
= Tonase penumpang dan kereta harian
T b
= Tonase barang dan gerbong harian
T 1
= Tonase lokomotif harian
S
= Koefisien yang besarnya tergantung kepada kualitas lintas
S
= 1,1 untuk lintas dengan kereta penumpang yang berkecepatan mak 120 km/jam
S
= 1,0 untuk lintas tanpa kereta penumpang
K b = Koefisien yang besarnya tergantung kepada beban gandar K b = 1,5 untuk beban gandar < 18 ton K b = 1,3 untuk beban gandar > 18 ton k 1
= Koefisien yang besarnya = 1,4
KONSTRUKSI PERLINTASAN SEBIDANG 1.
UMUM
Pada saat ini operator kereta api masih diselenggarakan oleh operator tunggal yakni PT. Kereta Api Indonesia, dengan semakin meningkatnya pengguna kereta api, maka PT. Kereta Api dituntut untuk lebih meningkatkan keselamatan, ketepatan waktu, kemudahan pelayanan dan kenyamanan. Gangguan terhadap angkutan penumpang atau barang sangat berpengaruh terhadap kredibilitas operator. berdasarkan data maka salah satu gangguan yang cukup signifikan adalah kecelakaan pada perlintasan baik perlintasan berpintu maupun tidak, kecelakaan ini umumnya melibatkan kereta api dengan kendaraan pribadi
atau umum, bahkan dalam satu kasus kecelakaan juga disebabkan karena keluarnya roda kereta pada perlintasan. Banyak penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kondisi konstruksi perlintasan yang tidak baik dapat menyebabkan kemacetan pada kendaraan umum, pribadi maupun sepeda motor. sehingga membuat tingkat keamanan pada perlintasan menjadi rendah, diakibatkan penumpukan kendaraan bermotor ketika melewati perlintasan, beberapa permasalahan yang sering menjadi penyebab tingkat keselamatan di perlintasan menjadi rendah antara lain: 1. Konstruksi jalan pada jalan kereta api yang tidak baik, mengakibatkan kendaraan yang melintas di jalan kereta api harus berjalan perlahan dan mengakibatkan kemacetan kendaraan pada perlintasan tersebut, sehingga membuat rawan terjadinya kecelakaan ketika kereta api melintas.
2. Rendahnya disiplin pengguna jalan, yang suka menerobos pintu perlintasan walau sudah tertutup
3. Tingginya biaya untuk perawatan perlintasan akibat banyaknya jumlah perlintasan, sehingga mengakibatkan banyak perlintasan yang tidak terawat.
berdasarkan faktor tersebut maka konstruksi jalan pada perlintasan sebidang memegang peranan penting dalam meningkatkan faktor keselamatan diperlintasan. Oleh karena itu perencanaan perlintasan sebidang juga meliputi perencanaan konstruksi jalan pada perlintasan, pengetahuan akan konstruksi jalan pada perlintasan akan mendukung mewujudkan perencanaan yang sehingga menghasilkan konstruksi yang baik, aman dan efisien dalam pelaksanaan pekerjaan maupun dalam perawatannya terutama dari segi biaya 2. KONSTRUKSI PERLI NTASAN SEBI DAN G
Dalam merencanakan konstruksi perlintasan sesuai dengan Peraturan Dinas No. 10 harus memperhatikan hal-hal tersebut dibawah ini: Lebar perlintasan sebidang bagi jalan raya dalam keadaan pintu terbuka atau tanpa pintu, harus sama dengan lebar perkerasan jalan raya yang bersangkutan.
Perlintasan sebidang yang dijaga dilengkapi dengan rel-rel lawan untuk menjamin tetap adanya alur untuk flens roda kecuali untuk konstruksi lain yang tidak memerlukan rel lawan.
Lebar alur adalah sebesar 40 mm dan harus selalu bersih benda-benda penghalang.
Panjang rel lawan adalah sampai 0,8 meter di luar lebar perlintasan dan dibengkokan
ke dalam agar tidak terjadi tumbukan dengan roda dari rangkaian. Sambungan rel didalam perlintasan harus dihindari.
Konstruksi perlintasan sebidang dapat dibuat dari bahan beton seperti ditunjukan dalam gambar-gambar 1.6 sampai dengan gambar 1.10
semen,
aspal
dan
kayu
LENGKUNG PERALIHAN Lengkung peralihan adalah suatu lengkung dengan jari-jari yang berubah beraturan. Lengkung peralihan dipakai sebagai peralihan antara bagian yang lurus dan bagian lingkaran dan sebagai peralihan antara dua jari-jari lingkaran yang berbeda. Lengkung peralihan dipergunakan pada jari-jari lengkung yang relatif kecil, seperti terlihat pada Tabel dibawah.
Lengkung peralihan dibuat untuk mengeliminasi perubahan gaya sentrifugal sedemikian rupa sehingga penumpang di dalam kereta api tetap terjamin kenyamanannya Panjang lengkung peralihan tersebut merupakan fungsi dari perubahan gaya sentrifugal persatuan waktu, kecepatan dan jari-jari lengkung.
untuk amaks = 0,0478 . g maka dengan menggunakan rumus praktis didapat
Sehingga Panjang minimum lengkung peralihan adalah :
Dimana : l h = Panjang lengkung minimum peralihan (m) h
= Peninggian rel pada lengkung (mm)
V = kecepatan rencana (km/jam) R = Jari - jari lengkung (m)
GEOMETRI JALAN REL Perencanaan geometri jalan rel merupakan bagian dari perencanaan yang dititik beratkan pada perencanaan bentuk fisik sehingga dapat memenuhi fungsi dasar dari jalan rel yaitu memberikan pelayanan yang optimum pada masyarakat. Geometri jalan rel direncanakan berdasarkan pada kecepatan rencana serta ukuran - ukuran kereta yang melewatinya dengan memperhatikan faktor keamanan, kenyamanan, ekonomi dan keserasian dengan lingkungan sekitarnya.
Berdasarkan Permen No. 60 tahun 2012 tentang persyaratan teknis jalan rel, Persyaratan geometri yang wajib dipenuhi persyaratan: a) lebar b) c) d) pelebaran e) peninggian rel.
jalan
jalan
rel;
rel; kelandaian; lengkung; dan.
sedangkan berdasarkan PD 10 Geometri jalan rel meliputi perencanaan a) lebar sepur b) lengkung horizontal c) Landai d) Landai pada lengkung atau terowongan e) Lengkung vertikal f) Penampang melintang dalam perencanaan lengkung horizontal maka kita akan membahas tentang lengkung ligkaran, Lengkung peralihan, Lengkung S, Pelebaran sepur, Peninggian rel
Meskipun adanya perbedaan pada permen dan PD 10, pada dasarnya ada persamaan dalam pemenuhan persyaratan tersebut, berdasarkan elemen dasar dari perencanaan geometri jalan yang meliputi : a) Alinyemen horizontal/trase jalan, terutama dititik beratkan pada perencanaan sumbu jalan b) Alinyemen vertikal/penampang memanjang jalan c) Penampang melintang jalan dimana kordinasi yang baik antara bentuk alinyemen vertikal dan horizontal akan memberikan kamanan dan kenyamanan pada perjalanan kereta api.
maka pada perencanaan geometri jalan rel, kita akan membahas perencanaan dan persyaratan antara lain:
1. Alinyemen horizontal
a. b. Lengkung o Lengkung lingkaran o Lengkung peralihan o Lengkung S o Pelebaran sepur o Peninggian rel
Lebar horizontal,
yang
sepur meliputi
2. Alinyemen vertikal
a. Landai b. Landai pada lengkung dan terowongan c. Lengkung vertikal
3. Penampang melintang jalan rel
(sumber : Permen No 60 tahun 2012, PD 10, Dasar dasar perencanaan geometri jalan sivia sukirman)
SKILU bukan SIKILKU! Lho apa itu Skilu ? ya sepintas orang dengar memang Sikilku (kaki ku), istilah ini harus dimengerti oleh orang yang bekerja di jalan rel, kenapa? karena inilah dasar dari penyakit di jalan rel, bener SKILU memang penyakit, mayoritas kejadian ANJLOK kereta bisa disebabkan faktor ini, dan skilu ini bisa menjadi penyakit kronis bila terjadi di titik-titik rawan jalan rel, seperti perlintasan, wesel, jembatan, sambungan rel dan lengkung, terutama lengkung peralihan.
Jadi apa sebenarnya apakah Skilu itu, Skilu adalah "perbedaan ketinggian yang sebenarnya antara sisi rel kiri dan kanan jalan rel tiap tiga meter" , kenapa tiap tiga meter, karena inilah jarak gandar yang dimiliki roda pada kereta api, tapi seperti kita ketahui di jalan rel ini mengenal toleransi, jadi Skilu juga memiliki batasan, istilahnya penyakit, batasan ini menunjukkan gejala2 penyakit yang kita alami, sehingga jika melebihi batas toleransi dan tidak diobati, penyakit ini akan semakin tambah parah dan bisa berakibat fatal.
Dijalan rel, kita mengenal batasan skilu ini tergantung dari kecepatan kereta yang diperbolehkan melintas, 1.
untuk jalan rel dengan kecepatan kereta > 90km/jam batasannya 2,5 mm/m
2.
untuk kecepatan kereta antara 60km/jam s.d 90km/jam batasannya 3 mm/m
3.
untuk kecepatan kereta < 60km/jam batasannya 4mm/m
perbaikan harus segera dilakukan jika melebihi toleransi di atas. Setelah kita mengetahui batasan2 tersebut, maka jika ada k ereta yang lewat dengan kecepatan > 90km/jam di daerah jalan rel yang dibatasi kecepatannya sampai dengan 60km/jam dan terjadi anjlokan, sudah taukan penyebabnya........
Sekarang untuk mengetahui nilai skilu ini ada beberapa cara,
1.
kita ukur perbedaan peninggian antara rel kanan dan rel kiri tiap tiga meter dengan alat ukur
yang dinamakan Matisa 2.
kita ukur tingginya genjotan (penurunan bantalan rel akibat tekanan kereta yang lewat)
yang terjadi pada bantalan ketika kereta lewat. Kemudian
kita
jumlah
hasil
pengukuran
tersebut,
selisihnya
yang
dijadikan
dasar
untuk
menentukan Skilu tersebut masuk toleransi atau tidak........nah nanti kita coba bahas perhitungan2 tentang SKILU ini....ok yang pasti SKILU bukan SIKILKU ....(Sgh)
PELEBARAN SEPUR PADA LENGKUNG 1 Pelebaran sepur dilakukan agar roda kereta dapat melewati lengkung tanpa mengalami hambatan dan agar rel dan roda tidak cepat aus, bagaimanakah kondisi ini terjadi?
1. Kondisi gerbong kereta dalam tikungan
Pada waktu gerbong dengan dua gandar melalui suatu tikungan, roda muka sisi terluar (pada rel luar) akan menekan rel. Karena gandar muka dan gandar belakang kereta api merupakan suatu kesatuan yang teguh (rigid wheel base), maka gandar belakang berada pada posisi yang sejajar dengan gandar muka, hal mana juga memungkinkan tertekannya rel dalam oleh roda belakang. Keadaan ini dapat dijelaskan pada gambar dibawah. Flens roda luar membuat sudut dan sumbu memanjang gerbong letaknya selalu tegak lurus terhadap gandar depan. Terdapat berbagai kedudukan gandar pada saat melalui suatu tikungan, yang antara lain tergantung pada jari jari tikungan (R), jarak antar gandar (d), kelonggaran total (spelling = 2e) dan kecepatan (V)
Kedudukan I:
Gandar depan menempel pada rel luar, sedang gandar belakang bebas diantara kedua rel, disebut sebagai jalan bebas.
Kedudukan II:
Gandar depan menempel rel luar sedang gandar belakang menempel pada rel dalam, akan tetapi tidak menekan. Gandar belakang ini berkedudukan radial terhadap titik pusat t ikungan (M)
Kedudukan III:
Gandar depan menempel pada rel luar sedang gandar belakang menempel dan menekan pada rel dalam. Kedua gandar tidak ada yang letaknya radial terhadap titik pusat tikungan. Kedudukan ini disebut jalan mepet.
Kedudukan IV;
Gandar depan dan gandar belakang menempel pada rel luar. Kedudukan ini disebut jalan tali busur yang hanya dicapai pada kecepatang yang tinggi.
Untuk mengurangi gaya tekan akibat terjepitnya roda kereta, maka perlu diadakan pelebaran agar rel dan roda tidak cepat aus. Ada tiga factor yang sangat berpengaruh terhadap besarnya pelebaran sepur : 1.
Jari-jari lengkung (R)
2.
Ukuran/jarak gandar muka-belakang yang teguh (d) (lihat gambar)
3.
Kondisi keausan roda dan rel
Bila kondisi R makin kecil dan d makin besar, kemungkinan terjepitnya kereta makin besar, oleh karena setiap negara menggunakan ukuran sepur dan gandar yang berbeda-beda, maka terdapat perbedaan
pendekatan dalam perhitungan pelebaran sepur.
dalam perhitungan pelebaran digunakan pendekatan dari JNR (jepang), dengan menerapkan ukuran-ukuran sepur dan gandar yang digunakan di Indonesia
Gambar Gandar teguh
2. Kondisi Keausan roda dan rel
lebar minimum tapak roda yang masih mungkin menapak di atas rel pada saat gerbong dengan dua gandar teguh melewati lengkung, membatasi penentuan besarnya pelebaran sepur. Lebar minimum ini dicapai [ada kondisi roda dan rel secara bersama sama mencapai toleransi keausan. Jika ditinjau jenis rel R. 42, pada waktu roda baru dan rel baru, besar kelonggaran (e) dilintas lurus sebesar 4 s.d 5 mm. nilai ini bisa mencapai 25mm pada saat roda dan rel mencapai batas keausan. Sehingga pada saat gebong menikung, kelonggaran pada sisi rel dalam sebesar 2 x 25mm, atau 50mm
3. Keadaan roda
lebar roda
= 130 mm (a)
Tebal flens roda
= 30 mm (b)
Lebar bagian tirus roda = 5mm (c)
Lebar tapak roda yang mungkin = a - b - c = 95 mm, sehingga pada saat gerbong menikung, lebar tapak roda yang masih mungkin menapak di atas rel dalam, hal mana roda dan rel bersama-sama mencapai toleransi keausan adalah sebesar 95mm - 50 mm = 45 mm. Nilai ini merupakan besar pelebaran maksimum agar tapak roda tidak keluar rel pada saat gerbong menikung. Namun secara praktis, pelebaran sepur maksimum diambil sebesar 20 mm, agar masih terdapat tapak roda yang cukup menapak diatas rel (sumber : penjelasan PD 10)
LEBAR SEPUR JALAN KA (1067 mm)
Untuk seluruh kelas jalan rel lebar sepur adalah 1067mm yang merupakan jarak terkecil antara kedua sisi kepala rel, diukur pada daerah 0 -14 mm dibawah permukaan teratas kepala rel. Pengukuran lebar sepur dilakukan dengan memakai mal (template). Hubungan matematis antara lebar sepur (S), jarak antara bagian terdalam roda (c), tebal flens roda (f), dan kelonggaran antara rel dan roda (e) adalah sebagai berikut :
S = c + 2f + 2e
Gambar Pengukuran lebar sepur dan kelonggaran antara roda, rel pada kedudukan tengah
Hubungan di atas berlaku untuk jalur lurus, dimana nilai lebar sepur tetap tidak tergantung pada besar kecilnya rel, lebar kepala rel atau tingginya rel. Pada bagian lengkung, lebar sepur perlu diperbesar disesuaikan dengan nilai R (jari-jari) lingkaran, pelebaran tersebut berangsur angsur dimulai dari awal lengkung hingga lengkung penuh (LIHATPELEBARAN SEPUR PADA LENGKUNG)
RUANG BEBAS DAN RUANG BANGUN 1. PERSYARATAN TATA LETAK, TATA RUANG DAN LINGKUNGAN Persyaratan tata letak, tata ruang dan lingkungan meliputi persyaratan peruntukan lokasi, pengalokasian ruang dan pengendalian dampak lingkungan Pembangunan jalur kere Peruntukan Lokasi 1. ta api harus sesuai dengan rencana trase jalur kereta api yang sudah ditetapkan.
Pengalokasian Pengalokasian Ruang ruang jalur kereta api diperlukan untuk kepentingan perencanaan dan pengopera sian. 2.
Pengalokasian Ruang untuk Perencanaan Untuk kepentingan perencanaan, suatu jalur kereta api harus memiliki pengaturan ruang yang terdiri dari : 3.
ruang manfaat jalur kereta api;
ruang milik jalur kereta api; dan
ruang pengawasan jalur kereta api.
ketentuan mengenai ruang manfaat jalur kereta api, ruang milik jalurkereta api da n ruang pengawasan jalur kereta api sesuai dengan ketentuanyang berlaku. 2. PENGALOKASIAN RUANG UNTUK PENGOPERASIAN Untuk kepentingan operasi suatu jalur kereta api harus memilikipengaturan ruang yang terdiri dari : ruang bebas; 1. 2.
ruang bangun.
3. RUANG BEBAS Ruang bebas adalah ruang di atas jalan rel yang senantiasa harus bebas dari segala rintangan dan benda penghalang; ruang ini disediakan untuk lalu lintas rangkaian kereta api. Ukuran ruang bebas untuk jalur tunggal dan jalur ganda, baik pada bagian lintas yang lurus maupun yang melengkung, untuk lintas elektrifikasi dan non elektrifikasi, adalah seperti yang tertera pada Gambar 1-1, Gambar 1-2, Gambar 1-3, Gambar 1-4,Gambar 1-5, Gambar 1-6, Gambar 1-7 dan Gambar 1-8 4. RUANG BANGUN Ruang bangun adalah ruang di sisi jalan rel yang senantiasa harus bebas dari segala bangunan tetap. Batas ruang bangun diukur dari sumbu jalan rel pada tinggi 1 meter sampai 3,55 meter. Jarak ruang bangun tersebut ditetapkan sebagai berikut :
5. GAMBAR RUANG BEBAS LEBAR SEPUR 1067 mm DAN LEBAR SEPUR 1435 mm
