Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 1
BAB II
KONSTRUKSI UNDERPASS (BOX CULVERT)
Tujuan Pembelajaran Umum :
1. Mampu memahami spesifikasi dan karakteristik gambar konstruksi box culvert 2. Mampu memahami sketsa dan data perencanaan gambar box culvert
3. Mampu memahami cara menggambarkan konstruksi box culvert
Tujuan Pembelajaran Khusus :
1. Mengidentifikasi spesifikasi dan karakteristik gambar konstruksi box culvert. 2. Dapat memahami data perencanaan dan membuat sketsa gambar konstruksi box
culvert.
3. Dapat menggambarkan konstruksi box culvert dengan mengaplikasikan software AutoCAD.
4. Dapat mengkomunikasikan hasil penggambaran dengan benar.
2.1 Pendahuluan
Saat ini banyak ditemui kondisi jalan yang menyebabkan pergerakan pengguna jalan sering terhambat, contoh adanya pembangunan jalan baru seperti jalan tol yang melintasi jalan lama, atau jalan kareta api melintasi jalan raya. Perlintasan yang berpotongan tersebut merupakan perlintasan sebidang atau sebuah perlintasan jalur kereta api satu level dengan jalan dengan jalan tol atau jalan raya, tanpa menggunakan jembatan/penghubung. Dengan adanya perlintasan sebidang, risiko terjadinya kecelakaan lalu lintas antara kendaraan dijalan raya dengan kereta api akan semakin besar. Hal tersebut disebabkan karena pada perlintasan kereta api sebidang (railway cross level) terdapat pertemuan antara moda transportasi yang masing-masingnya memiliki karakteristik pergerakan berbeda.
Untuk mengatasi hal tersebut pembagunan jalan (Underpass) melalui Box Culvert dan Tunnel atau terowongan adalah merupakan solusinya.
Box Culvert adalah bangunan yang dibangun dibawah jalan atau jembatan yang dipergunakan sebagai jalur penghubung seperti jalan, saluran air (drainase), pipa gas,
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 2 pipa kabel listrik, dan lain sebagainya. Pada dasarnya box culvert adalah sebuah konstruksi yang menyerupai “pipa” persegi atau persegi panjang yang terbuat dari beton bertulang guna untuk memperkuat konstruksi memikul beban yang diatasnya. Pengerjaannya ada berupa cor ditempat dan banyak juga terbuat dari beton pra cetak (precast). Tipikal perancangan konstruksi box culvert disesuaikan dengan beberapa hal, seperti ; kondisi lapangan, kegunaan, estetika, kekuatan, dan ekonomis.
2.2 Fungsi Box Culvert
2.1.1. Box Culvert untuk Saluran pembuangan Saniter / drainase
Box Culvert jenis ini adalah perangkat berupa saluran yang di dalamnya mengalir limbah saniter, maupun limbah air kotor untuk disalurkan ke sungai terdekat. Dalam merancang Box Culvert jenis ini yang penting diperhatikan adalah topografi setempat untuk menghasilkan kemiringan yang optimum, sehingga jalannya limbah tidak tersendat, jenis box culvert yang digunakan dapat berupa Precast (gambar 2.1).
Gambar 2.1 Box Culvert Precast
2.2.2. Box Culvert untuk Terowongan Utilitas
Box Culvert Jenis ini fungsinya untuk melindungi berbagai macam utilitas, seperti utilitas saluran air bersih, utilitas kabel PLN, utilitas kabel Telepon dan utilitas kabel Telkom. Box Culvert jenis ini biasanya terletak di bawah tanah dan fungsinya untuk melindungi berbagai utilital tersebut, sehingga pada umumnya Box Culvert jenis ini berukuran kecil dan menggunakan Box Culvert precast. Box Culvert jenis ini harus memiliki ketahanan yang baik terhadap air, serangan binatang pengerat dan bukan
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 3 struktur yang mudah terbakar mengingat pentingnya utilitas yang ada dalam Box Culvert tersebut.
2.2.3. Box Culvert untuk Irigasi
Box Culvert untuk saluran air/irigasi adalah perangkat yang memiliki kekuatan struktur yang tinggi untuk dapat menyalurkan air yang melewati gorong –gorong tersebut. Box culvert jenis ini sering didapati di bawah jalan tol yang melintasi kawasan persawahan yang membutuhkan pengairan yang memadai, pada dasaranya dimensi dari box culvert ini berukuran besar karena disesuaikan dengan saluran irigasi yang telah ada dan pengerjaan Box Culvert jenis ini menggunakan metoda pengecoran di tempat (cast in place), seperti gambar 2.2.a dan 2.2.b
Gambar 2.2.a dan 2.2.b Box Culvert cast in place
2.2.4. Box Culvert Cekungan Penangkap Air
Box Culvert jenis ini biasanya digunakan sebagai perangkat untuk menyalurkan air yang mengalirkan air untuk melewati sebuah jalan raya, jalan kereta api atau bendungan. Sehingga bagian atasnya sering dimanfaatkan sebagai jembatan atau jalan raya. Selain bentuk kotak ada bentuk lain yaitu Arch Culvert (gambar 2.3) yang menggabungkan kekuatan struktur dan estetika (keindahan). Arch Culvert menjadi alternatif pilihan bentuk gorong-gorong atau mengganti struktur jembatan konvensional.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 4 Gambar 2.3, Arch Culvert
2.2.5. Box Culvert untuk Lorong Bawah Tanah ( akses lalu lintas )
Box Culvert yang digunakan sebagai akses lalu lintas adalah lorong yang fungsinya menghubungkan jalan lama yang telah dibuat namun jalan tersebut terhalang oleh struktur lainnya yang berada di atas jalan tersebut, biasanya status jalan tersebut adalah jalan kolektor yang dilalui kendaraan dengan jumlah yang besar, selain sebagai penghubung box culvert juga sebagai jalur alternatif untuk mengurangi kemacetan. Berikut ini terlihat empat buah tipikal underpass yang telah dimanfaatkan seperti gambar 2.4.
Gambar 2.4, Tipikal Underpass
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 5 Gambar 2.5, Box Culvert memiliki spigot dan socket
Gambar 2.6, Reinforced Concrete Box Culvert Box (RCBC)
Box tipe lain adalah RC Box Culvert (RCBC) bisa juga disebut Reinforced Concrete Box Culvert, adalah salah satu produk precast yang dapat digunakan sebagai Jembatan. Produk ini dapat digunakan dan dirancang untuk segala jenis pembebanan, baik beban berat maupun ringan. RCBC ini terdiri dari 2 komponen yaitu Top component dan Bottom component .
Box Culvert di rancang dengan berbagai fungsi dan kegunaan, yang memiliki beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan jumlah cellnya, seperti Box Culver 1 cell, 2 cell, dan 3 cell, terlihat pada gambar 2.7. Cell di sini merupakan lorong atau saluran yang terbentuk melalui keempat sisinya dan diberi penguat di setiap sudut sisinya dengan struktur berbentuk segi empat, seperti tipikal dibawah ini.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 6 (a) (b)
( c )
Gambar 2.7 (a,b,c) Tipikal Box Culvert
2.3. Contoh 1. Gambar Box Culvert yang Melintasi Jalan Raya.
Garis besar tahapan penggambaran :
1. Siapkan data survey yang lengkap dengan segala dimensi dan elevasi yang dibutuhkan.
2. Rencanakan box culvert sesuai kebutuhan dan tentukan kekuatan struktur untuk mendapatkan dimensi box culvert, jumlah dan ukuran tulangan, mutu beton. 3. Buat gambar situasi dan denah rencana underpass.
4. Gambar potongan melintang dan memanjang box culvert
5. Gambar detail penulangan, lengkapi dengan kodefikasi setiap penulangan, 6. Semua gambar dilengkapi dengan ukuran dan notasi sesuai dengan standar. 7. Buat daftar penulangan dan Bar Bending Diagram sebagai kelengkapan dari
Shop Drawing guna untuk memudahkan pelaksanaan konstruksi beton box culvert.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 7 Gambar 2.8, Denah Rencana Underpass (Box Culvert)
Data perencanaan sebagai berikut :
1. Dimensi Box Culvert /Underpass
Panjang = 50 m
Lebar (dihitung dari As ke As) = 9 m Lebar yang dihitung dari permukaan luar = 9,35 m Tinggi (dihitung dai As ke As) = 4 m Tinggi yang dihitung dari permukaan luar = 4,35 m
Box Culvert Underpass
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 8
35
35
35
415
35
415
35
B = 935
365
435
Gambar 2.9, Dimensi Box Culvert
Gambar 2.10, Penulangan Box Culvert 2. Tulangan yang dipakai
Pelat bawah dan pelat atas : Tulangan utama D20 – 75 Tulangan bagi D16 – 150 Dinding : Tulangan utama D20 - 200 Tulangan bagi D16 – 225 3. Material yang digunakan
Untuk Beton menggunakan fc = 35 MPa Untuk Tulangan Menggunakan fy = 240 Mpa
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 9
2.4. Contoh 2. Gambar Box Culvert yang Melintasi Jalan Tol.
Tahapan Penggambaran sebagai berikut :
1. Siapkan data survey yang lengkap dengan segala dimensi dan elevasi yang dibutuhkan.
2. Rencanakan Box Culvert sesuai kebutuhan dan tentukan kekuatan struktur untuk mendapatkan dimensi box culvert, jumlah dan ukuran tulangan, mutu beton.
3. Persiapkan rencana setting gambar dengan program CAD, mulai setting format kertas, dimensi, style text, dan layer. Nama-nama layer dianjurkan agar disesuaikan dengan nama elemen-elemen garis gambar dengan tujuan untuk memudahkan proses editing gambar.
4. Buat gambar situasi rencana Underpass, seperti (gambar 2.11). Skala gambar disesuaikan dengan ketentuan yang telah ditetapkan
5. Buat gambar denah rencana Underpass, (gambar 2.12)
6. Gambar potongan melintang dan memanjang Box Culvert, (gambar 2.13. dan gambar 2.14)
7. Gambar detail penulangan, lengkapi dengan kodefikasi dan setiap penulangan, (gambar 2.15, 2.16) dan detail penulangan plat injak ( gambar detail A)
8. Semua gambar dilengkapi dengan notasi dan ukuran yang diperlukan.
9. Buat daftar penulangan dan Bar Bending Diagram sebagai kelengkapan dari Shop Drawing guna untuk memudahkan perkerjaan estimasi biaya dan pelaksanaan konstruksi.
10. Periksa semua kelengkapan dan kebenaran gambar setiap lembarnya, selanjutnya sesuaikan dengan nama atau judul gambar, urutan penomoran, skala gambar serta data-data yang dibutuhkan oleh gambar tersebut sesuai fungsinya.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 10
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 11 Gambar 2.12, Denah Box Culvert
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 12 Gambar 2.13, Potongan Memanjang Box Culvert
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 13 Gambar 2.14, Potongan Melintang Box Culvert
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 14 Gambar 2.15, Potongan Melintang (Sistem Penulangan Box Culvert)
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 15 Gambar 2.16, Potongan Melintang (Sistem Penulangan Box Culvert)
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 16 Gambar 2.17, Detail A (Penulangan Plat Injak)
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 17 Gambar 2.18, Detail Penulangan Potongan 2-2
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 18 Gambar 2.19, Daftar Penulangan dan Bar Bending Diagram dari Gambar 2.18
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 19 Gambar 2.20, Sistem Penulangan Wingwall (Potongan 3-3)
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan
2 - 20 Gambar 2.21, Daftar Penulangan dan Bar Bending Diagram
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 21 Gambar 2.11 sampai dengan gambar 2.21 diatas adalah sebagian dari contoh gambar proyek nyata di daerah Jawa Barat. Proses pengerjaan pengecoran plat lantai dan perakitan tulangan dinding dapat dilihat pada gambar 2.22(a,b)
( a ) ( b )
Gambar 2.22 (a,b) Merakit Tulangan Dinding Box Culvert
Dari contoh gambar perencanaan diatas, mahasiswa diharapkan dapat mengembangkan gambar dengan ukuran dan bentuk yang berbeda, bahkan mengembangkan dalam bentuk detail lainnya yang dianggap perlu dan gambar Bar Bending Schedule (BBS) serta gambar kerja (Shop Drawing) apabila telah mendapatkan mata kuliah Formwork dan kuliah Metoda Pelaksanaan Konstruksi.
2.5 Terowongan Lalu Lintas (Traffic Tunnel)
Terowongan yang dibuat untuk kepentingan lalu lintas, terdiri dari terowongan kereta api, terowongan jalan raya, terowongan pelajan kaki, terowongan tranportasi dibawah kota, dan terowongan transportasi tambang dibawah tanah. Terdapat pula terowongan navigasi yaitu untuk kepentingan lalu lintas air di kanal-kanal dan sungai-sungai yang menghubungkan satu kanal atau sungai ke kanal lainnya, selain itu terowongan ini juga dibuat untuk menembus daerah pegunungan untuk memperpendek jarak dan memperlancar lalu lintas air. Selain itu juga ada terowongan untuk Utilitas umum, biasanya dibuat didaerah perkotaan untuk menyalurkan kabel listrik, telepon, pipa gas, pipa air bersih dan pipa air kotor, pipa-pipa penting lainnya, box bangunan untuk memudahkan inspeksi secara kontinue, pemeliharaan dan perbaikan sewaktu-waktu kalau ada kerusakan.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 22 Terowongan yang dibangun dibawah kawasan perkotaan yang padat, dapat menghindari wilayah perkotaan yang ramai, dapat juga dibangun dibawah dasar sungai ataupun selat. Terowongan juga digunakan untuk membuat jalan pintas dikawasan pegunungan sehingga dapat mengurangi panjang jalan. Hal ini dibuktikan dengan telah banyak dibuatnya terowongan-terowongan kereta api baik yang terdapat di bawah permukaan laut maupun yang terdapat dibawah tanah. Dan tentunya hal itu tidak terlepas dengan semakin maju dengan pesatnya teknologi dunia konstruksi, seperti terlihat beberapa terowongan kereta api terpanjang di dunia berikut ini :
1. Seikan Rail Tunnel, Japan (53,8 km) Dengan panjang 53,8 km, rekor untuk terowongan rel terpanjang di dunia sejauh ini telah dicapai oleh Rail Seikan Tunnel yang menghubungkan pulau Honshu ke pulau Hokkaido. Terowongan ini dibuka pada 1988 dan memiliki hamparan 23,5 km yang telah dibangun di bawah dasar laut (Selat Tsugaru). Ini juga merupakan terowongan rel terdalam di dunia (gambar 3.23)
Gambar 2.23, Seikan Rail Tunnel
2. Tunnel, England and France (49,9 km) Terowongan Channel memberikan link rel sangat nyaman antara Inggris dan Perancis, melalui jalur kereta api di bawah dasar laut. Dengan panjang 49,9 km dan bagian sepanjang 37,9 km berada di bawah laut, sehingga membuatnya terowongan bawah laut ini menjadi salah satu yang terpanjang di dunia. Terowongan Channel berada di bawah Selat Inggris (tepatnya di Selat Dover) yang menghubungkan Cheriton, Kent, di Britania Raya dan Coquelles dekat Calais di utara Perancis. Proyek berbiaya besar ini awalnya dimulai dengan beberapa kesalahan dan akhirnya selesai dibangun pada 1994.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 23 Gambar 2.24, Tunnel, England and France
3. Loetschberg Tunnel, Switzerland (34,57 km) Loetschberg Tunnel merupakan terowongan kereta api yang memiliki panjang 34,57 km, menghubungkan Frutigen, Berne dan Raron. Terowongan ini dapat menampung baik kereta penumpang dan kereta barang. Bagi wisatawan Jerman bepergian ke resor ski Swiss, terowongan ini telah berjasa besar karena memotong waktu perjalanan mereka menjadi setengah perjalanan sebelumnya.
Gambar 2.25, Loetschberg Tunnel, Switzerland
4. Guadarrama Rail Tunnel, Spain (28,4 km) Guadarrama Rail Tunnel adalah terowongan kereta api yang menghubungkan Madrid dan Valladolid, yang merupaka rel kereta api kecepatan tinggi, dengan panjang 28,4 km. Terowongan ini memiliki dua tabung dan merupakan terowongan rel terpanjang di Spanyol
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 24 Gambar 2.26, Guadarrama Rail Tunnel, Spain
Sumber : http://www.unik.ws/2012/12/7-terowongan-kereta-api-terpanjang-di.html
2.6 Persyaratan Terowongan 2.6.1 Persyaratan Sistem
a. Terowongan untuk kepentingan jalur kereta api terdiri dari tiga jenis :
1. Terowongan pegunungan (mountain tunnel), yaitu terowongan yang dibangun menembus daerah pegunungan;
2. Terowongan perisai (shield tunnel), yaitu terowongan yang dibangun dengan menggunakan mesin perisai (shield machine).
3. Terowongan gali timbun (cut and cover tunnel), yaitu merupakan terowongan yang dibangun dengan metode penggalian dari permukaan tanah hingga kedalaman tertentu dengan menggunakan system penahan tanah (earth retaining) dan ditimbun kembali setelah konstruksi terowongan selesai dibangun.
b. Sistem terowongan harus memenuhi persyaratan berikut: 1. ruang bebas;
2. geometri; 3. beban gandar;
4. stabilitas konstruksi; dan 5. kedap air.
c. Ruang bebas dalam terowongan memperhitungkan jenis sarana perkeretaapian yang dioperasikan dan sistem balas (ballasted) atau tanpa balas (unballasted).
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 25 d. Dimensi terowongan ditentukan oleh ruang bebas ditambah sekurangkurangnya
100 mm untuk perawatan.
e. Geometri terowongan harus mempertimbangkan geometri jalan rel dan drainase dengan kelandaian jalan rel dalam terowongan sekurangkurangnya1‰.
f. Beban gandar kereta api sesuai dengan rencana sarana perkeretaapian yang dioperasikan.
g. Konstruksi terowongan harus mempertimbangkan sekurang-kurangnya beban-beban berikut:
1. beban tanah atau batuan di atasnya (overburden); 2. beban mati dan beban hidup;
3. beban akibat tekanan air; 4. beban gempa; dan 5. beban lainnya.
h. Stabilitas Konstruksi Terowongan :
1. Stabilitas konstruksi terowongan untuk jenis terowongan pegunungan harus didasarkan atas penyelidikan sekurang-kurangnya sebagai berikut:
a) topografi; b) geologi; c) tanah;
d) hidrologi; dan e) lingkungan.
2. Stabilitas konstruksi untuk jenis terowongan gali timbun dan terowongan perisai harus didasarkan atas penyelidikan sekurang-kurangnya sebagai berikut: a) topografi; b) geologi; c) hidrologi; d) tanah; e) daerah amblesan;
f) udara berkadar oksigen rendah dan gas berbahaya; dan g) lingkungan.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 26 3. Dinding pelapis terowongan harus kedap air dan jika ada kebocoran masih diijinkan dengan laju kebocoran (leakage) tidak boleh melampaui 0,2l/m2/hari.
2.6.2 Persyaratan Komponen
a. Terowongan Pegunungan
Komponen terowongan pegunungan terdiri dari: 1. portal;
2. beton tembak (shotcrete); 3. baja penyangga (steel support); 4. baut batuan (rock bolt);
5. dasar Terowongan (invert); 6. dinding, dan
7. fasilitas pendukung.
b. Terowongan Gali Timbun dan Perisai
Komponen terowongan gali timbun terdiri dari : 1. Lining
2. Invert.
c. Fasilitas pendukung terowongan sekurang-kurangnya : 1. jalan inspeksi / evakuasi;
2. sistem sirkulasi udara; 3. telepon darurat;
4. peralatan informasi jenis tombol tekan (push button); 5. pendeteksi api (fire detector);
6. peralatan alarm darurat; 7. pemadam api;
8. papan petunjuk evakuasi; 9. lampu penerangan.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 27 Gambar 2.27, Cross Section Of Railways Tunnel
Typical Section
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 28 Gambar 2.29 Tipikal Terowongan (Underpass)
Sumber Pusat Kominikasi Publik Dept PU. 2008
Dari berbagai tipikal terowongan diatas, proses awal sebelum dibangun tetap melalui tahap desain dengan ketelitian yang tinggi. Selanjutnya dilengkapi dengan gambar pra rencana, gambar rencana, gambar pelaksanaan dan terakhir gambar yang telah dilaksanakan (as built drawing).
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 29
2.7 Lembar Soal 2.7.1 Latihan Soal
Pertanyaan :
1. Apa yang saudara ketehaui tentang jembatan ?
2. Gambarkan salah satu sketsa tipikal underpass yang pernah saudara lihat 3. Sebutkan beberapa jenis tipikal underpass yang saudara ketahui
4. Sebutkan jenis gambar yang diperlukan dalam pembanunan konstruksi underpass
5. Apa perbedaan gambar perencanaan dengan gambar pelaksanaan?
Jawaban :
1. ... 2. ... 3. ... 4. ... 5. ... 2.7.2 Latihan Soal(Bentuk Tanya jawab langsung saat perkuliahan)
2.7.3
Tugas Latihan Gambar Aplikasi CAD.1. Persiapkan rencana setting gambar dengan program CAD, mulai setting format kertas, dimensi, style text, dan layer. Nama-nama layer dianjurkan agar disesuaikan dengan nama elemen-elemen garis gambar dengan tujuan untuk memudahkan proses editing gambar.
2. Buat gambar situasi rencana Underpass, periksa dan pelajari data perencanaan dengan teliti.
3. Buat gambar denah rencana Underpass
4. Gambar potongan melintang dan memanjang Box Culvert.
5. Gambar detail penulangan, lengkapi dengan kodefikasi dan setiap penulangan.
Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan 2 - 30 6. Buat daftar penulangan dan gambarkan Bar Bending Diagram sebagai kelengkapan dari Shop Drawing guna untuk memudahkan perkerjaan estimasi biaya dan pelaksanaan konstruksi.
Daftar Pustaka
Giusti/Hasni, 2013, Praktek Kerja Lapangan Pembangunan Box Culvert pada Jalan Raya Ciwaringin – Palimanan STA 202 + 740
http://www.calvaryadi.com.product.php, www.lisaconcrete.com, Box culvert tipe U – Ditch.
http://www.unik.ws/2012/12/7-terowongan-kereta-api-terpanjang-di.html
Indri/Redi, 2006, Laporan Tugas Akhir Desain Ulang Box Underpass Pada proyek Underpass Paskal Hyper Square Pasir kaliki – Bandung”.
Kamus Istilah bidang Pekerjaan Umum Departemen Pekerjaan Umum, Pusat Komunikasi Publik 2008
Tata cara perencanaan Persimpangan Sebidang Jalan Perkotaan No.01/T/BNKT/1992 Website Departemen Pekerjaan Umum / glossory (www.pu.go.id)
