32
BAB III
METODOLOGI
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian pada tugas akhir ini adalah penelitian perancangan yaitu penelitian yang proses atau Langkah-langkahnya dilakukan untuk merancang suatu objek agar dapat menjadi sesuai yang diinginkan.
3.2 Lokasi Studi
Lokasi pada perancangan jalur kereta api pada tugas Tugas Akhir ini adalah dimulai pada gerbang Pintu Tol ITERA menuju Bandara Raden Intan II dan diakhiri pada Pintu Tol Tegineneng seperti pada Gambar 3.1. jalan rel akan dirancang kurang lebih 28.6 km disekitar jalan Tol di Provinsi Lampung. Pada gambar dibawah ini jalan Tol ditunjukan dengan garis berwarna putih, sedangkan jalur kereta api ditunjukan dengan beberapa warna.
Gambar 3.1 Lokasi Perancangan Jalan Rel ITERA – Tegineneng
(Sumber: Google Earth)3.3 Pengumpulan Data
Data yang digunakan saat mendesain jalur rel kereta api double track pada tugas
akhir tersebut ialah data sekunder seperti data topografi, curah hujan, data operasi
stasiun, dan data pendukung lainnya yang diperlukan dalam mendesain jalur rel
kereta api.
33
3.3.1 Data Topografi
Data topografi merupakan salah satu data pokok yang digunakan dalam mendesain jalur rel kereta api. Data topografi berisi tentang data eksisting dan data trase, yang akan digunakan untuk mendesain alinyemen horizontal dan alinyemen vertikal dalam perencanaan jalur rel kereta api. Data alinyemen horizontal digunakan untuk mendesain tikungan, perlintasan sebidang, dll. Sedangkan data alinyemen vertikal digunakan untuk mengetahui segmen jalan rel seperti galian dan timbunan.
3.3.2 Data Curah Hujan
Data curah hujan yang digunakan pada perencanaan jalur kereta api untuk mengetahui tinggi muka air maksimum pada permukaan sungai. Sehingga jalur rel kereta api dapat direncanakan dengan elevasi lebih tinggi dari pada muka air maksimum agar jalur rel kereta api tidak tergenang muka air sungai.
3.3.3 Data Operasi
Tugas akhir ini dikhususkan untuk membahas pengangkutan batubara, agar mendapatkan hasil desain yang maksimal maka jumlah kebutuhan lalu lintas angkutan batubara yang akan dipenuhi atau ditingkatkan harus diketahui. Data operasi kereta api yang digunakan adalah data Operasi 2021 Drive IV.
3.4 Metode Analisi Data
Setelah semua data yang dibutuhkan didapatkan maka tahap selanjutnya adalah pengolahan data yang diperoleh untuk mendesain jalur rel kereta api. Pengolahan data pada perencanaan jalan rel harus serupa pada aturan- aturan yang ada seperti aturan pada PM No. 60 2012.
3.4.1 Perencanaan Umum
Perencanaan umum merupakan analisis yang pertama dilakukan dalam
perencanaan jalur baru kereta api, dibawah ini merupakan beberapa perencanaan
umum :
34
1. Tugas akhir ini dikhususkan untuk membahas pengangkutan batubara, agar mendapatkan hasil desain yang maksimal maka jumlah kebutuhan lalu lintas angkutan batubara yang akan dipenuhi atau ditingkatkan harus diketahui.
Untuk memenuhi kebutuhan angkutan batu bara, maka dibutuhkan jalur baru kereta api.
2. Pemilihan jalur kereta api double track dalam perencanaan ini agar dapat mememuhi dan tercapainya angkutan batu bara secara maksimal. Pemilihan desain double track juga dapat memperkecil antrian kereta api dalam berlalulintas sehingga dapat memaksimalkan waktu pengangkutan.
3. Pada perencanaan ini menggunakan lebar sepur 1067 mm. Penggunaan lebar sepur ini bertujuan untuk menghubungkan jalur baru kereta api dengan jalur yang lama, sehingga dapat memperluas jaringan kereta api dilampung khususnya dan secara umum disumatera.
4. Penarikan jalur trase kereta api pada perencanaan ini tedapat tiga pilihan trase.
Penarikan 3 trase memberikan pertimbangan untuk memilih trase ideal yang memenuhi kriteria seperti ekonomis, jumlah jembatan atau terowongan yang sedikit, topografi yang tidak terlalu ekstrim, jarak yang terdekat, daya dukung tanah yang baik, memiliki sedikit dampak negatif lingkungan dan sosial, serta sesuai dengan perencanaan tata guna lahan. Setiap penarikan masing-masing trase memiliki kelebihan serta kekurangan masing-masing pada setiap trase sehingga dapat menjadi bahan pertimbangan dalam memilih trase yang akan digunakan. Pada penarikan trase memiliki tahap seperti dibawah ini :
a. Origin
Yaitu menentukan titik awal dan tujuan akhir dari trase rencana.
b. Hambatan
Mengetahui hambatan yang akan dilalui trase kereta api seperti sungai, bangunan public, sekolah, instansi militer, dan terowongan.
c. Titik Stasiun
Meentukan titik stasiun yang akan dilewati oleh jalan rel tersebut.
d. Optimalisasi Lengkung
Pemilihan jalur kereta api dengan lengkung horizontal dan vertical yang
optimal.
35
e. Tata guna lahan
Pemilihan jalur kereta api yang pembebasan lahan lebih ekonomis seperti perkebunan.
5. Pemilihan trase jalur kereta api pada perencanaan ini memiliki beberapa alternatif jalur kereta api yang akan dikembangkan pada perencanaan ini dengan mengembangkan parameter yang benar agar memperoleh alternatif trase yang optimal baik dari segi teknis, ekonomi atau lingkungan.
3.4.2 Perencanaan Geometrik Jalur Rel
Perencanaan geometrik jalur rel adalah tahap perencanaan atau mendesain jalan rel sesuai dengan Peraturan Menteri No 60 2012 dan Peraturan Dinas 10 tentang Perencanaan Kontruksi Jalan Rel. Perencanaan jalan rel didesain dengan mempertimbangkan topografi, tataguna lahan, hambatan alam, integritas simpul nasional, kenyamanan, ekonomi, serta lingkungan berdasarkan beban dan jenis kereta yang akan melintasinya. Pada perencanaan jalur baru kereta api ini, jalur menggunakan double track. Pemilihan jalur double track pada perencanaan ini bertujuan untuk meningkatkan lalu lintas kereta api agar tercapainya target maksimum angkutan pada kereta api.
1. Alinyemen Horizontal
Alinyemen Horizontal merupakan proyeksi dari sumbu jalan rel bidang horizontal, yang terdiri dari garis lurus dan garis lengkungan. Dalam menentukan alinyemen horizontal, diperlukan penetuan beberapa komponen seperti :
a. Lengkung Lingkaran adalah dua bagian lurus yang panjangnya saling membentuk sudut dan harus dihubungkan menggunakan lengkung yang berbentuk lingkaran,dengan atau tampa lengkung peralihan.
b. Lengkung peralihan merupakan lengkung yang digunakan sebagai peralihan antara bagian tak berkelok dan bagian lengkung pada radius yang berbeda.
c. Lengkung S terjadi jika terdapat dua lengkung pada jalan rel yang
bertentangan arah lengkungannya dan menyambung antar dua lengkung
36
tersebut, maka lengkung ini harus memiliki jarak antar lengkung minimal 20 m dari luar lengkung peralihan.
d. Pelebaran sepur merupakan pelebaran yang direncanakan khusus agar roda kereta bisa melintasi lengkung tampa mendapati hambatan. Pelebaran sepur dilakukan dengan cara memindahkan rel bagian dalam kearah dalam.
e. Untuk mengimbangi gaya sentrifugal pada rangkaian kereta saat melintasi lengkungan maka dilakukan peninggian rel luar pada lengkungan.
2. Alinyemen Vertikal
Alinyemen Vertikal merupakan proyeksi sumbu jalan rel pada bidang vertikal yang melalui sumbu jalan rel tersebut. Alinyemen vertikal terdiri dari garis lurus dengan atau tampa kelandaian, dan lengkung vertikal yang berupa busur lingkaran. Besarnya radius terendah tergantung dengan besarnya kecepatan yang telah direncanakan. Faktor-faktor yang harus dipengaruhi pada lainyemen vertical adalah:
a. Lereng Penentu
Lereng penentu adalah lereng yang dijadikan sebagai acuan dasar dalam perencanaan Alinyemen vertical. Lereng penentu diambil diantara titik tertinggi dan titik terendah pada kontur yang dilalui oleh trase
b. Kelandaian
Persyaratan kelandaian harus sesuai pada peraturan yang berlaku diperecangan jalur rel, kelandaian yang harus dipenuhi seperti landai penentu, persyaratan landai curam, dan persyaratan landai emplasmen.
Landai penentu merupakan suatau kelandaian (pendakian) yang terbesar yang ada pada suatu lintas lurus, persyaratan landai penentu harus memenuhi aturan pada PM No 60 tahun 2012.
Perencanaan alinyemen horizontal dan vertikal pada tugas akhir ini akan
menggunakan aplikasi autocad Civil 3D. Aplikasi ini memberikan kemudahan
untuk membuat gambar profil memanjang jalur rel dengan perintah-perintah yang
cukup mudah dipahami dan digunakan.
37
3.4.3 Perencanaan Drainase Jalan
Untuk prencanaan dainase jalur kereta api memiliki tahapan-tahapan sebagai berikut:
1. Penentuan kondisi lingkungan jalan rel dan selokan samping yang akan digunakan.
Data kondisi lingkungan jalan rel dan selokan samping yanng akan digunakan dalam perencanaan diantaranya :
a. Kemiringan segmen jalan rel, yang akan digunakan untuk menentukan kemiringan segmen seluran samping pada sistem drainase.
b. Jarak daerah layanan drainase
c. Panjang segmen jalan rel yang akan menentukan panjang segmen drainase yang akan direncanakan.
d. Penampang melintang selokan yang akan digunakan e. Jenis material yang akan digunakan.
2. Data curah hujan
Data curah hujan yang didapat dari pengukuran pada pos pengamatan BMG, dengan data yang digunakan adalah data sesuai dengan tempat perencaan jalan rel dan untuk perencanaan untuk 10 tahun. Setelah data curah hujan didapatkan, selanjutnya akan diolah untuk mencari curah hujan maksimum rata-rata pertahun, nilai debit banjir untuk periode ulang tertentu, frekuensi banjir rencana dan kemudian akan ditentukan intensitas curah hujan maksimum.
3. Perhitungan waktu konsentrasi (Tc)
Penentuan waktu konsentrasi dilakukan untuk disetiap wilayah pengairan sekitar. Waktu konsentrasi yang digunakan adalah penjumlahan waktu pengaliran air terjauh yang dialami menuju selokan samping (Tof) dan waktu pengaliran rencana pada saluran.
4. Perhitungan intensitas curah hujan (I)
Melakukan perhitungan debit untuk periode ulang yang ditentukan kemudian pada peta lokasi perencanaan, gambarkan lengkung intensitas curah hujan unutk mendapatkan wilayah pengaruh hujan.
5. Penentuan daerah layanan drainase (A)
38
Daerah layanan drainae adalah dimana debit air masuk menuju drainase berasal. Daerah layanan drainase (daerah pengairan) merupakan perkalian jarak masing-masing sumber debit air masuk dengan panjang segmen jalan rel drainase tersebut berada.
6. Penentuan besar koefisien pengaliran (C)
Koefisien pengaliran terkait dengan keadaan permukaan tanah (terrain) setempat dan tata gunanya.
7. Perhitungan besar debit aliran selokan samping
Debit aliran selokan samping dihitung dengan melihat kondisi lapangan.
8. Penentuan dimensi selokan samping
Dimensi selokan samping ditentukan dengan menggunakan persamaan manning. Dari persamaan tersbeut akan didapatkan luas basah, keliling basah, serta jari -jari hidrolis dari selokan yang direncanakan.
9. Penentuan tinggi jagaan
Tinggi jagaan merupakan jari dari muka air rencana pada drainase samping hingga ujung atas atau dari dimensi selokan rencana. Tinggi jagaan perlu diperhatikan agar dapt menampung limpasan air berlebih dari perencanaan pada suatu waktu terntentu.
10. Perhitungan dimensi gorong-gorong
Perhitungan pada dimensi gorong-gorong sama seperti penentuan dimensi saluran, dimana perlu diperhitungkan luas oenampang basah, keliling basah, jari-jari hidrolik, kecepatan aliran yang terjadi, serta kemiringan gorong – gorong rencana.
3.4.4 Perencanaan Emplasemen dan Wesel
Dalam perencanaan emplasmen stasiun memiliki tahap-tahap sebagai berikut:
1. Pola operasi stasiun
Pada awal tahap ini adalah melihat pola operasi dan kondisi eksisting lalu
dilakukan pola perancanaan penataan sepur dengan adanya penambahan
banyaknya sepur. Selanjutnya dilakukan pola operasi yang akan dilayani oleh
stasiun tersebut.
39
2. Lokomotif dan gerbong
Desain emplasmen stasiun berpatokan pada kereta yang akan melintasi atau berhenti distasiun dan memiliki panjang maksimum.
3. Perhitungan panjang sepur
Perhitungan panjang sepur merupakan panjang kereta maksimum yang akan berhenti distasiun tersebut.
Dan untuk mendesain wesel terdiri dari berbagai bagian yaitu : 1. Jenis wesel
Jenis wesel ditentukan berdasarkan kecepatan rencana kereta api ketika melewati wesel.
2. Bantalan wesel
Bantalan wesel yang akan digunakan harus lebih lebar dibandingkan pada bantalan biasa sehingga mampu memperkuat dudukan wesel.
3. Rel dan geometri wesel
supaya kontruksi wesel tidak sulit, maka rel pada wesel tidak diletakkan secara iring melainkan vertikal. Pada lengkung wesel tidak diberikan peninggian rel, dengan tujuan untuk saat kontruksi wesel tidk sulit dan kecepatan kereta yang melalui wesel tidak terlalu besar.
3.4.5 Perhitungan Galian dan Timbunan
Agar mendapatkan jumlah galian dan timbunan serta volume dalam perancangan ini, penulis menggunakan Aplikasi Autocad Civil 3D dengan membuat cross section dan menghitung volume pekerjaan. Terlebih dahulu dengan memasukan
data kontur, alinyemen horizontal, alinyemen vertikal serta membuat corridor model dikontur.
3.5 Diagram Alir
Diagram alir adalah Langkah-langkah atau tahapan dalam penyusunan serta
pengerjaan tugas akhir sehingga dapat tercapai tujuan dari yang diinginkan, sesuai
dengan perencanaan dan aturan yang berlaku untuk geometri jalan rel.
40
