LAPORAN PERENCANAAN JALAN KERETA API
Disusun Oleh:
Rika Wahyu Sulastri (2140503114) Ibnu Rahman Alghifari (2140503116) Nur Laila Puspaningrum (2140503124) Tegar Septiansyah (2140503135)
Dosen Pengampu:
Evi Puspitasari, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TIDAR 2022
LEMBAR ASISTENSI
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan yang berjudul
“Perencanaan Jalan Kereta Api” tepat pada waktunya.
Adapun tujuan dari penulisan laporan ini adalah untuk memenuhi tugas Ibu Evi Puspitasari, S.T., M.T. pada mata kuliah Jalan Kereta Api. Selain itu, laporan ini juga bertujuan untuk menambah wawasan bagi para pembaca dan penulis.
Terima kasih saya ucapkan kepada Zefanya Wahyu Kinasih selaku asisten dosen dan Ibu Evi Puspitasari, S.T., M.T. selaku dosen pengampu mata kuliah Jalan Kereta Api yang telah memberikan materi serta bimbingan kepada kami, dan teman-teman yang terlibat dalam pembuatan laporan.
Kami menyadari, laporan yang kami tulis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun akan kami nantikan demi kesempurnaan makalah ini.
Magelang, 26 Oktober 2022
Penulis
DAFTAR ISI
HALAAMAN JUDUL...i
LEMBAR ASISTENSI...ii
LEMBAR PENGESAHAN...iii
KATA PENGANTAR...iv
DAFTAR ISI...v
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Kereta Api Secara Umum...2
1.3 Perkembangan Transportasi Kereta Api...2
1.4 Sejarah Kereta Api Indonesia...4
1.5 Jenis-jenis Transportasi Kereta Api...5
1.5.1 Jenis Propulasi (Tenaga Gerak)...5
1.5.2 Jenis Rel Kereta...6
1.5.3 Jenis Penempatan Rel...7
1.5.4 Jenis Kereta Api Perkotaan...7
1.5.5 Jenis Kereta Api Barang...8
1.6 Stasiun Kereta Api...8
1.7 Jenis Stasiun Kereta Api...9
1.8 Kereta Penumpang...12
1.8.1 Jenis Kereta Api Penumpang...13
BAB II PERENCANAAN TRASE JALAN...15
2.1 Dasar Pemilihan Trase...15
2.2 Faktor Penentuan Trase Jalan...16
2.3 Gambar Trase Jalan Kereta Api...19
BAB III PERANCANGAN ALINYEMEN HORIZONTAL...21
3.1 Dasar Perencanaan...21
3.1.1 Perencanaan Geometrik Jalan Rel...21
3.1.2Perencanaan Alinyemen Horizontal...26
3.2 Penentuan Koordinat Suatu Titik...27
3.3 Perhitungan Jarak Antar Titik...27
a. Perhitungan Sudut Azimuth...28
b. Perhitungan Lengkung Horizontal dan Peninggian Rel...29
BAB IV PERANCANGAN ALINYEMEN VERTIKAL...37
4.1 Dasar Penilaian Trase...37
4.2 Perhitungan lengkung vertikal...41
BAB V DETAIL KONSTRUKSI JALAN REL...46
5.1 Tipe Rel...46
5.2 Bantalan Rel...50
5.3 Penambat Rel...52
5.4 Sambungan Rel...52
5.5 Balas...54
5.6 Perlintasan dengan Jalan Raya...57
BAB VI ANALISIS MATERIAL KEBUTUHAN KONSTRUKSI...59
6.1 Kebutuhan Rel...59
6.2 Penentuan Jumlah Bantalan dan Penambat Rel...61
6.3 Perhitungan Volume Ballas...61
6.4 Perhitungan Volume Sub Ballas ( Bawah Ballas )...66
6.5 Volume Galian Dan Timbunan...68
BAB VII DRAINASE...71
7.1 Dasar Perencanaan...71
7.2 Perhitungan Drainase...73
BAB VIII BANGUNAN PELENGKAP...77
8.1 Wesel...77
8.2 Perlintasan Dengan Jalan Raya...81
8.3 Stasiun...82
8.4 Emplasment...84
8.5 Bangunan Pelengkap Lain...84
8.6 Rambu Rambu Pendukung Perjalanan Kereta Api...86
BAB IX PENUTUP...89
9.1 Kesimpulan...89
9.2 Saran...89
LAMPIRAN...89
DAFTAR PUSTAKA...89
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Transportasi merupakan perpindahan manusia atau barang dari satu tempat ke tempat lainnya menggunakan sebuah kendaraan yang digerakkan oleh manusia atau mesin dengan tujuan untuk memudahkan manusia dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Transportasi terbagi atas 3 jenis, yaitu transportasi air, transportasi udara, dan transportasi darat.
Di Indonesia memiliki moda transportasi yang beragam, salah satunya adalah kereta api. Kereta api merupakan salah satu moda transportasi darat yang memiliki karakteristik dan keunggulan khusus terutama dalam kemampuannya untuk mengangkut baik penumpang maupun barang secara massal, hemat energi, hemat dalam penggunaan ruang, hemat bahan bakar dan mempunyai factor keamanan yang tinggi dan tingkat pencemaran yang rendah serta lebih efisien untuk angkutan jarak jauh dan dalam angkutan kota.
Dengan semakin maraknya masyarakat yang menggunakan jasa kereta api, sebaiknya diimbangi dengan fasilitas-fasilitas yang memadai, serta peningkatan kualitas pelayanan yang baik agar masyarakat lebih percaya dann memilih menggunakan jasa transportasi kereta api.
Seiring dengan perkembangan transportasi kereta api di Indonesia dari waktu ke waktu yang awalnya dipilih sebagai alat angkut yang mampu mengangkut hasil bumi dan penumpang dalam jumlah banyak, bebas hambatan, serta memiliki tingkat kenyamanan yang tinggi. Hal tersebut sesuai dengan UU No. 13/1992 tentang moda transportasi, yaitu perkeretaapian adalah salah satu moda transportasi yang memiliki karakteristik dan keunggulan khusus, serta lebih efisien dibandingkan dengan moda transportasi lainnya. Dengan beberapa keunggulan yang dimiliki oleh kereta api, sehingga membuat keberadaan stasiun
kereta api, serta dalam proses interaksi dan aktivitas bagi pengguna transportasi kereta api.
Adapun tujuan terkait laporan perencanaan jalan kereta api baru, antara lain:
1. Dapat merencanakan pembangunan jalan kereta api baru dengan menggunakan peta topografi yang telah ditentukan.
2. Dapat mengetahui pertimbangan yang harus dicapai dalam merencanakan jalan kereta api baru mengenai kendala-kendala fisik yang terjadi di lapangan.
3. Dapat mengetahui tahapan-tahapan dalam perencanaan jalan kereta api baru.
1.2 Kereta Api Secara Umum
Kereta api merupakan alat transportasi massal yang umumnya terdiri dari lokomotif dan rangkaian kereta atau gerbong yang berukuran relatif luas sehingga mampu memuat penumpang maupun barang dalam skala besar. Kereta api juga moda transportasi darat yang efisien untuk jumlah penumpang yang tinggi sehingga sangat cocok untuk angkutan massal kereta api perkotaan pada koridor yang padat, tetapi juga digunakan untuk angkutan penumpang jarak menengah sampai dengan 3 atau 4 jam perjalanan ataupun untuk angkutan barang dalam jumlah yang besar dalam bentuk curah, seperti untuk angkutan batu bara.
1.3 Perkembangan Transportasi Kereta Api
Perkembangan transportasi kereta api menggunakan jalan rel bermula dari dikembangkannya usaha untuk meningkatkan pelayanan transportasi yang meliputi kuantitas pengangkutan, kecepatan perjalanan, dan keawetan sarana prasarananya. Awal mula terciptanya jalan rel bermula di Inggris pada tahun 1630, abad ke 17, yaitu dengan adanya pengangkutan batu bara menggunakan kereta kuda.
Terdapat dua masalah berkaitan dengan penggunaan kereta kuda, yaitu jalan yang dilalui cepat rusak, dan kapasitas angkut yang rendah. Dalam mengatasi permasalahan tersebut pada jalan yang dilalui dipasang balok-balok kayu membujur, yang bertujuan agar dapat memberikan landasan yang lebih kuat dan memperkecil hambatan antara roda dan permukaan jalannya. Dengan memasang balok-balok kayu membujur tersebut kapasitas angkut kuda yang menarik kereta bisa meningkat. Balok-balok kayu membujur ini ternyata masih juga cepat rusak, baik oleh cuaca maupun oleh beban kereta sehingga balok-balok kayu tersebut diganti dengan bantalan besi. Tujuan dari penggantian dengan menggunakan bantalan besi yaitu untuk mengurangi gesekan ketika gerbong- gerbong kereta bergerak. Meskipun sudah menggunakan batang besi, tetapi dengan masih digunakannya bentuk roda biasa, masih terjadi melesetnya roda keluar dari batang besi. Untuk menghindari melesetnya roda tersebut maka roda- roda diberi flens (flange), yang terjadi pada tahun 1789. Akibat dari penggunaan flens pada roda ini mengakibatkan kendaraannya tidak dapat digunakan di jalan raya biasa, sejak itulah terjadi perbedaan antara jalan raya dan jalan yang menggunakan batang besi atau jalan rel.
Pada awal abad XIX kereta di atas rel mulai ditarik oleh kendaraan yang dijalankan dengan mesin (lokomotif) uap. pada masa-masa tersebut jalan rel mulai pula dibangun di beberapa negara, seperti Perancis, Jerman, Belgia, Belanda, Rusia, Austria, termasuk Indonesia. Perkembangan kereta api baik sarana maupun prasarananya terus berjalan. Pengembangan dalam hal kecepatan, pelayanan, keselamatan, efisensi, dan kenyamanan terus pula dilakukan seiring pula dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Di kota-kota besar seperti London, New York, dan Paris mulai membangun sistem subway. Ketika propulsi elektrik menjadi praktis, kebanyakan jalur kereta api di jalanan ikut diubah dengan basis elektrik, yang selanjutnya dikenal dengan "streetcars", "trolleys",
"trams" dan "Strassenbahn".
Perkembangan terus berjalan, termasuk dalam rancang bangun, teknologi komunikasi dan informasi, dan teknologi bahan. Hal ini membawa pula
perkembangan sarana dan prasarana kereta api, misalnya kereta api super cepat, kereta api monorail (dengan satu rel), kereta api levitasi magnetik (maglev), dan kereta api pengangkut berat. Begitu pula perkembangan dalam teknologi penggeraknya, misalnya lokomotif diesel, diesel-listrik dan penggerak listrik.
Teknologi persinyalan juga berkembang sehingga tidak hanya digunakan sinyal mekanis tetapi juga sinyal elektris.
1.4 Sejarah Kereta Api Indonesia
Kereta api di Indonesia mucul pada abad ke 19, dalam bentuk kereta yang ditarik oleh lokomotif uap. Kehadiran kereta api di Indonesia ditandai dengan pencangkulan pertama pembangunan jalan kereta api di desa Kemijen.
Pembangunan diprakarsai oleh Naamlooze Venootschap Nederlandsch Indische Spoorweg Maatschappij (NV. NISM) yang dipimpin oleh Ir. J.P de Bordes dari Kemijen menuju desa Tanggung yang jaraknya kurang lebih 26 kilometer.
Keberhasilan pihak NV. NISM, pada 10 Februari 1870 membuat dibangunnya rel kereta api lain yang dapat menghubungkan kota Semarang- Surakarta sejauh 110 kilometer. Selain di Pulau Jawa, pembangunan jalan kereta api juga dilakukan di Aceh di tahun 1874, Sumatera Utara pada 1886, Sumatera Barat tahun 1891, dan di Sumatera Selatan pada tahun 1914. Tahun 1922, pembangunan jalan kereta api berlanjut hingga Celebes, Pulau Sulawasi. Jalan kereta api di Sulawesi ini menghubungkan jarak 47 Km antara Makasar dengan Takalar, yang pengoperasiannya mulai dilakukan tanggal 1 Juli 1923.
Sedangkan di Pulau Kalimantan, meskipun belum sempat dibangun, studi mengenai jalan kereta api jalur Pontianak-Sambas sejauh 220 Km sudah diselesaikan. Demikian juga di pulau Bali dan Lombok, juga pernah dilakukan studi pembangunan jalan kereta api. Sampai dengan tahun 1939, panjang jalan kereta api di Indonesia mencapai 6.811 kilometer. Tetapi, pada tahun 1950 panjangnya berkurang menjadi 5.910 kilometer disebabkan oleh pembongkaran yang dilakukan oleh Jepang, semasa masa penjajahannya di Indonesia.
Jepang juga ikut berkontribusi membangun jalur kereta api. Sepanjang 83 kilometer jalur kereta api antara kota Bayah-Cikara dibangun dan 220 kilometer antara Muaro-Pekanbaru. Jepang membangun jalan kereta api jalur Muaro- Pekanbaru dengan menggunakan teknologi seadanya dan menggunakan tenaga penduduk Indonesia. Setelah Indonesia meraih kemerdekaannya dengan diproklamirkan pada tanggal 17 Agustus 1945, karyawan KA yang tergabung dalam "Angkatan Moeda Kereta Api" (AMKA) mengambil alih kekuasaan perkeretaapian dari pihak Jepang.
Peristiwa bersejarah itu terjadi pada tanggal 28 September 1945. Di hari itu, AMKA menegaskan bahwa mulai tanggal 28 September 1945 kekuasaan perkeretaapian berada di tangan bangsa Indonesia. Inilah yang melandasi ditetapkannya 28 September 1945 sebagai Hari Kereta Api di Indonesia, serta dibentuknya "Djawatan Kereta Api Republik Indonesia" (DKARI).
1.5 Jenis-jenis Transportasi Kereta Api
Jenis-jenis transportasi kereta api dapat dibagi menjadi 5 jenis, antara lain:
1. Jenis Propulasi (tenaga gerak) 2. Jenis Rel Kereta
3. Jenis Penempatan Rel 4. Jenis Kereta Api Perkotaan 5. Jenis Kereta Api Barang
1.5.1 Jenis Propulasi (Tenaga Gerak)
Berdasarkan jenis propulasi/tenaga geraknya dalam transportasi kereta api dibagi menjadi 4, yaitu:
1. Kereta Api Uap
Kereta api uap adalah kereta api yang digerakkan dengan uap air yang dihasilkan dari ketel uap yang dipanaskan dengan kayu bakar, batu bara ataupun minyak bakar, oleh karena itu kendaraan ini dikatakan sebagai kereta api
2. Kereta Api Diesel
Kereta api diesel adalah jenis kereta api yang digerakkan dengan mesin diesel dan umumnya menggunakan bahan bakar mesin dari solar. Ada dua jenis utama kereta api diesel ini yaitu kereta api diesel hidrolik dan kereta api diesel elektrik.
3. Kereta Rel Listrik
Kereta rel listrik atau yang sering disingkat sebagai KRL merupakan kereta rel yang bergerak dengan sistem propulsi motor listrik.
4. Kereta Api Daya Magnet
Kereta api daya magnet merupakan kereta api yang bekerja dengan memanfaatkan daya tolak-menolak dan gaya Tarik-menarik antara medan magnet yang berada pada rel kereta api.
1.5.2 Jenis Rel Kereta
Berdasarkan jenis rel dalam transportasi kereta api dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Kereta Api Rel Konvensional
Kereta api rel konvensional adalah kereta api yang biasa dijumpai. Kereta jenis ini menggunakan rel yang terdiri dari dua batang baja yang diletakan di bantalan. Di daerah tertentu yang memliki tingkat ketinggian curam, digunakan rel bergerigi yang diletakkan di tengah tengah rel tersebut serta menggunakan lokomotif khusus yang memiliki roda gigi.
2. Kereta Api Monorel
Kereta api monorel (kereta api rel tunggal) adalah kereta api yang jalurnya tidak seperti jalur kereta yang biasa dijumpai. Rel kereta ini hanya terdiri dari satu
batang besi. Letak kereta api didesain menggantung pada rel atau di atas rel.
Karena efisien, biasanya digunakan sebagai alat transportasi kota khususnya di kota-kota metropolitan dunia dan dirancang mirip seperti jalan layang.
1.5.3 Jenis Penempatan Rel
Berdasarkan jenis penempatan rel dalam transportasi kereta api dibagi menjadi 3, yaitu:
1. Kereta Api Bawah Tanah
Kereta api bawah tanah adalah kereta api yang berjalan di bawah permukaan tanah (subway). Kereta jenis ini dibangun dengan membangun terowongan- terowongan di bawah tanah sebagai jalur kereta api.
2. Kereta Api Layang
Kereta api layang berjalan di atas dengan bantuan tiang-tiang, hal ini untuk menghindari persilangan sebidang agar tidak memerlukan pintu perlintasan kereta api.
3. Kereta Api Permukaan
Kereta api permukaan merupakan kereta api yang berjalan di atas tanah.
1.5.4 Jenis Kereta Api Perkotaan
Berdasarkan jenis kereta api perkotaan dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Kereta Api Berat
Angkutan kereta api perkotaan yang berjalan dilintas yang dipisah dari lalu lintas lainnya sehingga dapat berjalan dengan kecepatan maksimum 100 km/jam atau kecepatan perjalanan sekitar 25 sampai 30 km/jam.
2. Kereta Api Ringan
Salah satu sistem Kereta Api Penumpang yang beroperasi dikawasan perkotaan yang konstruksinya ringan dan bisa dioperasikan berjalan bersama lalu lintas kendaraan lain atau dalam lintasan khusus diperuntukkan bagi kereta api ringan.
1.5.5 Jenis Kereta Api Barang
Kereta api barang merupakan kereta api yang digunakan untuk mengangkut barang (kargo), pupuk, hasil tambang (pasir, batu, batubara ataupun mineral), ataupun kereta api trailer yang digunakan untuk mengangkut peti kemas.
Berdasarkan jenis kereta api barang dibagi menjadi, yaitu:
1. Kereta api gerbong datar, 2. Kereta api gerbong tertutup, dan 3. Kereta api gerbong barang curah.
1.6 Stasiun Kereta Api
Adapun pengertian stasiun kereta api menurut beberapa sumber, sebagai berikut:
1. Pengertian Stasiun Kereta Api menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia. Stasiun Kereta Api adalah tempat menunggu calon penumpang kereta api dan sebagainya;
tempat perhentian kereta api dan sebagainya.
2. Pengertian Stasiun Kereta Api menurut Undang-Undang Nomer 23 tahun 2007 tentang perkeretaapian. Stasiun adalah tempat untuk pemberangkatan dan pemberhentian kereta api.Fasilitas di stasiun kereta api
Fasilitas stasiun kereta api umumnya terdiri atas:
1. Pelataran parkir di muka stasiun
2. Tempat penjualan tiket, dan loket informasi 3. Peron atau ruang tunggu
4. Ruang kepala stasiun, dan
5. Ruang PPKA (Pengatur Perjalanan Kereta Api) beserta peralatannya, seperti sinyal, wesel (alat pemindah jalur), telepon, telegraf, dan lain sebagainya.
Stasiun besar biasanya diberi perlengkapan yang lebih banyak daripada stasiun kecil untuk menunjang kenyamanan penumpang maupun calon penumpang kereta api, seperti ruang tunggu (VIP ber AC), restoran, toilet, mushola, area parkir, sarana keamanan (Polsuska), sarana komunikasi, dipo lokomotif, dan sarana pengisian bahan bakar. Pada papan nama stasiun yang dibangun pada zaman Belanda, umumnya dilengkapi dengan ukuran ketinggian rata-rata wilayah itu dari permukaan laut, misalnya Stasiun Bandung di bawahnya ada tulisan plus-minus 709 meter.
1.7 Jenis Stasiun Kereta Api
Dalam Peraturan Menteri Perhubungan Nomor: PM. 33 Tahun 2011 tentang Jenis, Kelas dan Kegiatan di Stasiun Kereta Api, stasiun kereta api menurut jenisnya dibagi menjadi tiga, yaitu:
1. Stasiun Penumpang
Stasiun penumpang merupakan stasiun kereta api untuk keperluan naik dan turun penumpang. Pada stasiun penumpang paling sedikit harus dilengkapi dengan fasilitas-fasilitas sebagai berikut:
a. Keselamatan b. Keamanan c. Kenyamanan
d. Naik turun penumpang e. Penyandang cacat f. Kesehatan
g. Fasilitas umum dan pembuangan sampah 2. Stasiun Barang
Stasiun barang merupakan stasiu kereta api untuk keperluan bongkar muat barang. Pada stasiun barang paling sedikit harus dilengkapi dengan fasilitas- fasilitas sebagai berikut:
a. Keselamatan b. Keamanan c. Bongkar muat d. Fasilitas umum f. Pembuangan sampah 3. Stasiun Langsiran
Stasiun operasi merupakan stasiun kereta api untuk keperluan pengoperasian kereta api. Stasiun operasi ini harus dilengkapi dengan fasilitas keselamatan dan operasi kereta api.
Klasifikasi stasiun kereta api menurut ukurannya, yaitu:
1. Kelas Besar
Stasiun kereta api kelas besar memiliki lebih dari 5 jalur rel yang juga berguna untuk keperluan langsir, dilengkapi dengan depo penyimpanan lokomotif dan depo penyimpanan gerbong kereta api.
2. Kelas Sedang
Stasiun kereta api kelas sedang memiliki 4 sampai 5 jalur rel kereta api dan dapat digunakan untuk langsir, tidak memiliki depo penyimpanan lokomotif tetapi memiliki depo penyimpanan gerbong kereta api.
3. Kelas Kecil
Stasiun kereta api kecil berfungsi sebagai transit penumpang jarak dekat. Stasiun kelas kecil hanya memiliki 3 jalur kereta api.
Klasifikasi stasiun kereta api menurut letak, yaitu 1. Stasiun Akhir
Stasiun dimana jalan kereta api dimulai atau berakhir 2. Stasiun Antara
Stasiun yang kedudukannya berada diantara lintasan rel atau dua stasiun lain.
3. Stasiun Persilangan
Stasiun yang kedudukannya berada pada persimpangan yang membagi dua lintasan rel.
4. Stasiun Pertemuan
Stasiun pertemuan merupakan kombinasi dari stasiun akhir dan stasiun antara.
Dapat juga dikatakan bahwa stasiun pertemuan ialah stasiun yang menghubungkan tiga jurusan.
Klasifikasi stasiun kereta api menurut bentuknya ada empat yaitu:
1. Stasiun Siku-siku
Stasiun siku-siku merupakan stasiun kepala yaitu stasiun dimana jalan kereta api berakhir pada stasiun tersebut. Pada stasiun ini terdapat peron ujung dan peron sisi.
2. Stasiun Pararel atau Sejajar
Stasiun pararel atau sejajar erupakan stasiun yang kedudukan gedungnya sejajar dengan jalan kereta api.Atau dapat dibuat sebagai suatu kombinasi dari stasiun
3. Stasiun Pulau
Stasiun pulau merupakan stasiun yang kedudukan gedungnya di tengah-tengah antara jalan kereta api.
4. Stasiun Semenanjung
Stasiun semenanjung merupakan stasiun yang kedudukan gedungnya terletak disudut antara dua jalan kereta yang bergandengan.
1.8 Kereta Penumpang
Menurut Wikipedia, kereta penumpang adalah kendaraan beroda yang merupakan bagian dari sebuah rangkaian kereta api dan digunakan untuk mengangkut penumpang. Kereta penumpang umumnya dilengkapi dengan sistem listrik, sistem hiburan audio visual, dan toilet. Di daerah atau negara-negara tertentu kereta penumpang dilengkapi dengan tempat tidur untuk perjalanan malam hari. Pada awalnya kereta penumpang hanya diberi tempat duduk dan tidak diberi atap (untuk kelas ekonomi) atau diberi atap (untuk kelas khusus). Di Eropa, khususnya Inggris, pada masa lampau setiap umumnya kereta penumpang dilengkapi kabin/kamar sendiri-sendiri untuk dua atau beberapa penumpang yang dilengkapi dengan pintu sendiri-sendiri.
Di Amerika Serikat, kereta penumpang umumnya tertutup dan tidak dilengkapi dengan kabin/kamar tersendiri sebagaimana kereta yang umum dijumpai saat ini di Indonesia. Setiap kereta penumpang dilengkapi empat pintu dengan dua pintu di sisi kanan dan dua pintu di sisi kiri bodi kereta. Kereta untuk tidur ditemukan di Amerika Serikat atas rancangan Pullman. Di Indonesia masyarakat lebih mengenal istilah gerbong penumpang. Ini kurang tepat menyebutkan kata Gerbong sebenarnya digunakan untuk mengangkut barang, bukan penumpang. Setiap kereta penumpang milik PT Kereta Api Indonesia (Persero) memiliki nomor tersendiri.
Format penomoran terbaru sejak tahun 2010 umumnya K[M|P][1|2|3]- xx(tahun pembuatan)x(jenis bogie)xx(nomor urut). Angka 1, 2, dan 3 menunjukkan kelas. K1 berarti Kereta 1 (kelas eksekutif), K2 berarti Kereta 2 (kelas bisnis), dan K3 berarti Kereta 3 (kelas ekonomi). Sementara KM berarti Kereta Makan, KMP berarti Kereta Makan dan Pembangkit, serta P berarti Kereta dan Pembangkit.
1.8.1 Jenis Kereta Api Penumpang
Jenis kereta penumpang di Indonesia terdiri dari 5, yaitu:
1. Kereta Api
Jenis kereta penumpang di Indonesia ini dikendalikan oleh lokomotif diesel.
Umumnya menggunakan bahan bakar solar. Jalur perlintasannya hampir semuanya berada di atas tanah. Ada kereta api yang punya gerbong sekitar 10, dengan kapasitas penumpang kira-kira 800 orang. Salah satunya adalah kereta ekonomi rute Pasar Senen-Kutoarjo.
2. Moda Rakyat Terpadu (MRT)
MRT adalah jenis kereta penumpang di Indonesia yang digerakkan oleh aliran listrik dari bagian atas gerbong. Transportasi ini punya rangkaian sekitar 6 kereta.
MRT yang masih tersedia di Jakarta, mampu menampung kurang lebih 1.950an penumpang sekali jalan. Transportasi ini tidak dikendalikan oleh masinis, namun tersedia kabin khusus untuk jaga-jaga. Perlintasan MRT Jakarta dibangun di bawah tanah dan jalur layang. Tidak bersinggungan dengan jalan raya, sehingga rangkaian kereta dapat beroperasi sesering mungkin.
3. Kereta Rel Listrik (KRL)
Serupa dengan MRT, kereta rel listrik (KRL) juga digadang-gadang sebagai transportasi urban yang efektif. Jumlah rangkaian keretanya kurang lebih 8 sampai 10. Jalur perlintasan moda transportasi yang disebut KRL Commuter Line ini
masinis. KRL Commuter Line modern beroperasi di kawasan Jabodetabek semenjak sekitar tahun 2011. Sekali jalan, mampu menampung kurang lebih 2 ribuan penumpang.
4. Lintas Rel Terpadu (LRT)
Jenis kereta penumpang di Indonesia selanjutnya adalah lintas rel terpadu (LRT) atau light rail transit. Moda transportasi ini punya rangkaian kurang lebih 2 sampai 4 kereta. Kapasitas jumlah penumpangnya lebih sedikit daripada MRT maupun KRL. Mampu menampung sekitar 600 orang. Kerennya, jalur perlintasannya berada di jembatan layang. LRT Jakarta sudah memenuhi persyaratan untuk beroperasi, dengan rute Jakarta, Bogor, Depok, dan Bekasi.
Tarif tiketnya kurang lebih Rp5 ribuan.
5. Kereta Cepat
Jenis kereta penumpang di Indonesia satu ini masih dalam tahap pembangunan.
Trek jalur kereta diperkirakan selesai tahun ini, mulai dari fondasi, dudukan rel, sampai terowongan. Kereta cepat direncakan akan dirilis pada sekitar tahun 2021, dengan rute Jakarta-Bandung.
BAB II
PERENCANAAN TRASE JALAN
2.1 Dasar Pemilihan Trase
Pemilihan trase jalan rel merupakan hal yang pertama dilakukan dalam perencanaan suatu jalan re kereta api. Trase jalan rel disebut sumbu jalan rel yaitu berupa garis-garis lurus yang saling berhubungan pada peta topografi suatu muka tanah yang telah diketahui titik-titk koordinatnya. Trase jalan digunakan sebagai acuan membentuk lengkung jalan rel hingga struktur jalan rel. Penetapan trase jalur kereta api bertujuan untuk mewujudkan keharmonisan antara jaringan jalur kereta api dan perencanaan tata ruang dan wilayah sesuai tatarannya.
Pemilihan trase jalur kereta api harus mempertimbangkan beberapa hal seperti keamanan, kenyamanan bagi pengguna kereta api, dan biaya pelaksanaan konstruksi. Kementerian Perhubungan Republik Indonesia (2012) menyatakan trase jalur kereta api paling sedikit memuat beberapa hal, diantaranya:
1. Titik-titik koordinat, 2. Lokasi stasiun,
3. Rencana kebutuhan lahan, dan 4. Skala gambar.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam merencanakan dan memilih trase yang baik, antara lain:
1. Trase jalan untuk perencanaan jalan baru setidaknya dengan jarak alternatif terdekat yang memungkinkan. Hal ini dimaksudkan agar biaya pengerjaan akan dapat diminimalisir.
2. Trase jalan diusahakan tidak tegak lurus dengan garis transisi atau kontur di peta topografi. Apabila tegak lurus dengan garis transisis, maka jalan yang akan memiliki kemiringan memanjang yang besar (baik menanjak maupun
tegak lurus transisi. Hendaknya kemiringan memanjang tidak melebihi 5%
(sebgian literatur menulis 10%).
3. Pada perencanaan tikungan hendaknya menggambarkan besaran sudut luas ( β ). Tikungan tidak terlalu besar. Terdapat ebberapa kategori untuk besaran sudut luar ( β ) untuk tikungan, yaitu Full Circle (dengan nilai
β<20° ).
2.2 Faktor Penentuan Trase Jalan
Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi dalam penentuan trase jalan, diantaranya:
2.2.1 Faktor Topografi
Faktor topografi dalam penetapan trase jalan memiliki peranan yang sangat penting. Hal tersebut dikarenakan akan mempengaruhi penetapan alinyemen, kelandaian jalan, jarak pandang, penampang melintang saluran samping jalan, dan sebagainya. Pada kondisi topografi fator yang harus diperhatikan, yaitu:
1. Trase jalan dibuat lurus, pendek, sedikit tikungan, dan kelandaian seminim mungkin;
2. Trase jalan sebaiknya menjauhi daerah aliran sungai (DAS), apabila rencana trase jalan harus memotong sungai diusahakan bentang sungai yang pendek, serta pembuatan jembatan dibuat tegak lurus sungai;
3. Mempertimbangkan besarnya volumr galian dan timbunan dan timbunan dalam penyiapan badan jalan;
4. Trase jalan diletakkan pada kondisi tanah dasar sebaiknya mempunyai CBR memenuhi syarat spesifikasi, sehingga keberadaan tanah di lokasi trase jalan yang akan dibuat dapat digunakan untuk pekerjaan galian dan timbunan;
5. Penentuan trase jalan dipertimbangkan kondisi lingkungan, hutan lindung, cagar budaya serta iklim;
6. Penentuan trase jaaln dihindari di daerah patahan, tanah rawan longsor, muka air tanah yang tinggi, dan intensitas curah hujan yang tinggi.
2.2.2 Faktor Geofisik
Faktor geofisik adalah satu persyaratan dalan merencanakan trase jalan adapun tujuannya untuk memetakan peneyebaran tanah/batuan dasar yang meliputi kisaran total tanah. Pelapukan pada daerah sepanjang trase rencana, sehingga dapat memberikan informasi mengenai stabilitas lereng,prediksi penurunan lapisan tanah dasar dan daya dukung.
2.2.3 Faktor Lingkungan
Tata guna lahan merupakan hal yang mendasar dalam perencanaan trase jalan karena adanya suatu musyawarah mufakat yang berhubungan langsung dengan masyarakat pemilik tanah yang tanahnya terkena untuk pembuatan trase jalan. Hal yang perlu diperhatikan, antara lain:
1. Kawasan Hutan Lindung
Hutan lindung adalah kawasan hutan yang mempunyai fungsi pokok sebagai perlindungan sistem penyangga kehidupan untuk mengetahui tata air, mencegah banjir ,mengendalikan erosi, mencegah instuksi air laut dan memelihara kesuburan tanah . Penggunaan kawasan hutan lindung untuk pembuatan trase jalan jelas akan mengubah fungsi hutan lindung tersebut sehingga akan menyebabkan fungsi hutan lindung tersebut tidak mampu lagi menjadi perlindungan sistem penyangga kehidupan yang secara langsung akan berdampak pada keadaan lingkungan sekitar.
2. Cagar Budaya
Penentuan lokasi trase jalan tidak merusak bangunan cagar budaya dan ada batasannya dari jalan sampai kiri kanan bangunan cagar budaya yang seharusnya
dipelihara keberadaannya. Alternatif apabila trase jalan berada di daerah cagar budaya adalah dengan menggunakan konstruksi layang, overpass, sehingga cagar budaya yang ada tidak terusik.
2.3 Gambar Trase Jalan Kereta Api
Terdapat berbagai pertimbangan dalam pemilihan trase jalan rel kereta api tersebut dari stasiun A yang terletak di pusat kota dengan harapan mempermudah untuk dijangkau oleh pengguna jasa kereta api dan mempermudah dalam menaikkan dan menurunkan penumpang, serta mempermudah melakukan perpindahan moda dengan transportasi lain. Lintasan trase yang melewati sawah dengan maksud agar trase jalan rel tidak terlalu curam, sehingga memperkecil resiko kecelakaan. Penempatan stasiun B dipusatkan dekat dengan pemukiman penduduk agar dengan adanya stasiun tersebut dapat membantu perekonomian warga sekitar dan mempermudah para pengguna kereta api menuju stasiun B.
BAB III
PERANCANGAN ALINYEMEN HORIZONTAL
3.1 Dasar Perencanaan
Alinyemen horizontal adalah proyeksi sumbu jalan rel pada bidang horizontal alinyemen horizontal terdiridari garis lurus dan lengkungan.
3.1.1 Perencanaan Geometrik Jalan Rel
Kriteria perencanaan alinyemen yang baik mempertimbangkan beberapa faktor berikut ini:
1. Fungsi Jalan Rel
Alinyemen jalan rel harus memenuhi tujuan dari penggunaanya. Secara umum jalan rel tersebut berfungsi untuk pelayanan transportasi/ pergerakan orang atau barang yang menghubungkan tempat-tempat pusat kegiatan.
2. Keselamatan
Jalan rel dirancang untuk menghindari adanya kecelakaan baik keselamatan yang terjadi pada lalu lintas kereta api dan interaksi terhadap jalan raya 3. Ekonomi
Jalan rel dibangun dengan mempertimbangkan biaya pembangunan,pemeliharaan dan operasi, manfaat dari pembangunan jalan rel baik secara mikro dan makro.
4. Aspek lingkungan
Pembangunan jalan rel harus mempertimbangkan dampak lingkungan yang di timbulkan selain mempertimbangkan nilai estetika. Dampak lingkungan yang terjadi yaitu longsor,banjir,kerusakaan hutan dan lain-lain.
5. Lengkungan
Akibat adanya gaya yang ditimbulkan dari gaya sentrifugal tersebut, maka lengkung horizontal memerlukan peninggian pada rel luarnya. Sehingga perancangan lengkung horizontal berkaitan erat dengan analisis peninggian
rel. Beberapa jenis lengkung yang terdapat pada lengkung horizontal, yaitu sebagai berikut:
a. Lengkung Lingkaran
Lengkung lingkaran yaitu dua bagian lurus yang perpanjangannya saling membentuk sudut, dihubungkan dengan lengkung yang berbentuk lingkaran dengan atau tanpa lengkung peralihan. Dalam perencanaan jalan rel, terdapat berbagai kecepatan rencana serta besar jari-jari minimum yang diizinkan, sebagai berikut:
Tabel 3.1.1 Kecepatan Rencana dan Jari-jari Minimum
(Sumber: Peraturan Dinas Nomor 10. PT.Kereta Api Indonesia)
Gambar 3. 1 Lengkung lingkaran
b. Lengkung Peralihan
Menurut Peraturan Menteri Perhubungan RI No. 60 Tahun 2012, Lengkung peralihan (S-C-S) 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. Panjang minimum dari lengkung peralihan ditetapkan dengan rumus sebagai berikut:
Lh = 0,01x h x V ………..………..(3.1) ,dimana:
Lh = panjang minimal lengkung peralihan (m)
H = pertinggian relatif antara dua bagian yang dihubungkan (mm) V = kecepatan rencana untuk lengkungan peralihan (km/jam) c. Lengkung “S”
Pada dua lengkung dari suatu lintas yang berbeda arah lengkungnya terletak bersambungan, akan membentuk suatu lengkung membalik (reserve curve) dengan bentuk huruf S, sehingga dikenal sebagai
“lengkung S”. Antara kedua lengkung, yang berbeda arah sehingga membentuk huruf S ini harus diberi bagian lurus minimum 20 meter di luar lengkung transisi.
6. Pelebaran Sepur
Pelebaran sepur dilakukan agar roda kendaraan rel dapat melewati lengkung tanpa mengalami hambatan. Pelebaran sepur dilakukan dengan menggeser rel
dalam ke arah dalam. Besar pelebaran sepur untuk lebar jalan rel 1435 mm dengan berbagai jari-jari tikungan.
Tabel 3.1.2 Persyaratan Pelebaran Sepur
(Sumber: Permenhub No.60 Tahun 2012)
7. Peninggian Rel
Peninggian rel yaitu akibat adanya gaya sentrifugal pada lengkung horizontal, sehingga memerlukan peninggian pada bagian rel luarnya.
Kategori peninggian rel di dalam perancangan lengkung horizontal yaitu diantaranya:
a. Peninggian Normal b. Peninggian Minimum c. Peninggian Maksimum
Faktor keamanan terhadap bahaya guling kereta/ gerbong/
lokomotif saat berhenti di bagian lengkung horizontal dengan peninggian rel sebesar 110 mm. Peninggian rel dicapai dan dihilangkan tidak secara mendadak, tetapi berangsur-angsur dihilangkan berdasarkan lengkung transisi. Pada keadaan lengkung horizontal tanpa lengkung transisi, peninggian rel dicapai dan dihilangkan berangsur angsur sepanjang suatu “panjang transisi” dengan batasan panjang minimum yang pada dasarnya dapat dihitung dengan persamaan:
Lh = 0,01 . h . V………..………..(3.2)
Gambar 3. 2 Peninggian Elevasi Rel Pada Lengkungan Jalur Ganda Tabel Peninggian Rel
3.1.2 Perencanaan Alinyemen Horizontal
Keterangan:
PI = nomor stasiun (Point of Intersection) v = kecepatan rencana (km/jam)
Rc = jari-jari rencana (m)
∆ = sudut tangen (°) TC = tangen circle CT = circle tangen
Tc = jarak antara TC dan PI (m) Lc = panjang bagian tikungan (m)
Tc = Rc tg ∆………..………..(3.3)
Tc adalah singkatan dari tangen circle yakni titik dimana mulai menarik lengkung circle
Ec=T tg ∆………..………..(3.4) Ec adalah jarak antara titik PI ke lengkung tikungan
Panjang lengkung diperoleh dengan rumus
Lc=(v.360)2πRc………..………..(3.5)
atau
Lc=0,01745.Rc.∆ ………..………..(3.6) ,dimana:
Lc merupakan panjang lengkung circle yang diukur dalam meter
∆ merupakan sudut tangen yang diukur dari gambar trase jalan Rc merupakan jari- jari rencana.
3.2 Penentuan Koordinat Suatu Titik 1. Data Perencanaan
a. Koordinat Titik
b. Kapasitas Angkut : 10.106 - 20.106 ton/tahun c. Kelas Jalan : II
d. Kecepatan Maksimum : 110 km/jam
Titik x y
A 2100 4000
PPV1 4582 7674
PPV2 7319 9312
B 8448 11674
3.3 Perhitungan Jarak Antar Titik 1. Jarak Titik A dengan PP1
d1=
√
(xA−x1)2+(yA−y1)d1=
√
(2100−4582)2+(4000−7674)2d1=
√
(−2482)2+(−3674)2d1=
√
6160324+13 498276 d1=√
19658600d1=4433.801m ≈4434m 2. Jarak Titik PP1 dengan PP2
d2=
√
(x1−x2)2+(y1−y2)d2=
√
(4582−7319)2+(7674−9312)2 d2=√
(−2737)2+(−1638)2d2=
√
7491169+2683044 d2=3189,704m3. Jarak Titik PP2 dengan B d3=
√
(x2−xB)2+(y2−yB)d3=
√
(7319−8448)2+(9312−11674)2 d3=√
(−1130)2+(−2362)2d3=
√
1276900+5579044 d3=2618,385ma. Perhitungan Sudut Azimuth 1. α(A−P1)=arctan
(
XpYp1−1−YAXA)
= arctan
(
7674−40004582−2100)
+180°= 34,039°+180°
= 214,039°
2. α(P1−P2)=arctan
(
XpYP2−2−YPXP11)
= arctan
(
7319−45829312−7674)
+180°= 59,1003°+180°
= 239,1°
3. α(P2−B)=arctan
(
XBYB−XP−YP22)
= arctan
(
116748448−7319−9312)
+180°= 25,543°+180°
= 205,543°
Perhitungan sudut antar tikungan memiliki perhitungan, sebagai berikut:
1. Δ1=
|
∝(P1−P2)−∝(A−P1)|
¿|239,1−214,039|
=25,061 °
2. Δ2=
|
∝(P2−B)−∝(P1−P2)|
¿|205,543−239,1|
=33,557 °
b. Perhitungan Lengkung Horizontal dan Peninggian Rel - Kapasitas Angkut = 10.106 - 20.106 ton/tahun - Kelas Jalan = Kelas II
- Kecepatan Maksimum = 110 km/jam - Jumlah Track = Double Track Perhitungan jari-jari minimum
R min = 0,054V2
R_min = 0,054(110)2
R_min =653,4 m ≈ 700 m (dibulatkan) Diambil R rencana = 700 m
a. Tikungan 1 - R rencana = 700 m - Peninggian rel:
h=5,95.V2 R
¿5,95. 1102 700
¿102,85mm<110mm
hminimal=8,8.V2
R −53,54
¿8,8.1102
700 −53,54
¿98,574mm hminimal<h … . OK !
Diambil h = 99 mm
- Panjang lengkung peralihan (Ls) Ls=0,01× h× Vmax
¿0,01×99×110
¿108,9m
- Panjang lengkung lingkaran (Lc) Sudut lengkung peralihan θ
(¿¿s)
¿
θs=360× Ls 4πR
¿360×108,9 4π.700
¿4,45°
Sudut lengkung lingkaran ( θc¿ θc=∆−2θs
θc=∆1−2θs
¿25,061°−2(4,45°)=16,149°
Lc= θc
360×2πR
¿16,149
360 ×2π.700
¿197,297m
- Panjang lengkung total L1=Lc+2Ls
¿197,297+2(108,9)
¿415,097m
y= Ls2 6R
¿(108,9)2 6×700
¿2,8236m
k=Ls−Rsinθs
¿108,9−700 sin 4,45°
¿54,514m
P=y−R(1−cosθs)
¿2,8236−700(1−cos 4,45)
¿0,7078m
Et1=(R+Q)/cos∆ 2−R
¿(700+0,7078)/cos25,061 2 −700
¿17,8m
Tt1=(R+Q)tan∆ 2+k
¿(700+0,7078)tan25,061
2 +54,514
¿344,461m
b. Tikungan 2 - R rencana = 700 m - Peninggian rel:
h=5,95.V2 R
¿5,95. 1102 700
¿102,85mm<110mm
hminimal=8,8.V2
R −53,54
¿8,8.1102
700 −53,54
¿98,574mm hminimal<h … . OK !
Diambil h = 99 mm
- Panjang lengkung peralihan (Ls) Ls=0,01× h× Vmax
¿0,01×99×110
¿108,9m
- Panjang lengkung lingkaran (Lc) Sudut lengkung peralihan θ
(¿¿s)
¿
θs=360× Ls 4πR
¿360×108,9 4π.700
¿4,45°
Sudut lengkung lingkaran ( θc¿ θc=∆−2θs
θc=∆1−2θs
¿33,557°−2(4,45°)
¿24,645°
Lc= θc
360×2πR
¿24,645
360 ×2π.700
¿301,095m
- Panjang lengkung total L2=Lc+2Ls
¿301,095+2(108,9)
¿518,895m
y= Ls2 6R
¿(108,9)2 6×700
¿2,8236m
k=Ls−Rsinθs
¿108,9−700 sin 4,45°
¿54,514m
P=y−R(1−cosθs)
¿2,8236−700(1−cos 4,45)
¿0,7078m
Et2=(R× Q)/cos∆ 2−R
¿(700×0,7078)/cos33,557 2 −700
¿31,86m
Tt2=(R+Q)tan∆ 2+k
¿(700+0,7078)tan 33,557
2 +54,514
¿265,7832m
Tabel Alinyemen Horizontal
Keterangan Tikungan 1 Tikungan 2
Vr(km/jam) 110 110
∆ ( ° ) 25,061 ° 33,557°
R (m) 700 700
hnmm¿ ¿ ¿ 102,85 102,85
Ls(m) 108,9 108,9
θc(°) 16,149° 24,645°
θs(°) 4,45° 4,45°
Lc(m) 197,297 301,095
L(m) 415,097 518,895
y (m) 2,8236 2,8236
k (m) 54,514 54,514
P (m) 0,7078 0,7078
17,938 31,864
Et(m) 210,071 54,514
Tt(m) 210,2485 265,7832
Tabel Stationing
Titik Rumus Stasionin
g
ST1 Sta A+d1-tt1 4223,75
SC1 Sta Ts1 +Ls1 4332,65
PP1 Sta A+d1 4434
CS1 Sta Sc1+Lc1 4529,95
ST1 Sta Cs1+Ls1 4638,85
TS2 Sta Ts1+d2-Tt1-Tt2 6938,72
SC2 Sta Ts2+Ls2 7047,62
PP2 Sta PP1+d2 7625
CS2 Sta Sc2+Lc2 7348,71
ST2 Sta Cs2+Ls2 7457,61
B Sta PP2+d3 10241
BAB IV
PERANCANGAN ALINYEMEN VERTIKAL
4.1 Dasar Penilaian Trase
Alinyemen vertikal adalah proyeksi sumbu jalan rel pada bidang vertikal yang melalui sumbu jalan rel tersebut. Dipergunakan bila terdapat perbedaan kelandaian sehingga dengan adanya lengkung vertikal peralihan dapat terjadi secara berangsur-angsur dari suatu landai ke kelandaian berikutnya. Alinyemen vertikal terdiri dari garis lurus dengan atau tanpa kelandaian dan lengkung vertikal yang berupa busur lingkaran.
1. Lengkung Vertikal
Pada setiap pergantian landai harus dibuat lengkung vertikal yang memenuhi keamanan dan kenyamanan. Panjang lengkung vertikal berupa busur lingkaran yang menghubungkan dua kelandaian lintas berbeda, ditentukan berdasarkan besarnya jari-jari lengkung vertikal dan perbedaan kelandaian.
Kriteria alinyemen vertical, yaitu:
a. Beberapa kelandaian yang berlainan dalam jarak pendek disederhana-kan menjadi satu kelandaian.
b. Jika penurunan beralih ke pendakian atau pendakian beralih ke pe-nurunan, disediakan bagian mendatar dengan panjang minimum 200 m.
c. Tinggi puncak rel sedapat mungkin tidak diturunkan, kecuali tidak memenuhi syarat-syarat yang disebutkan sebelumnya.
Besarnya jari-jari minimum dari lengkung vertikal tergantung dari besarnya kecepatan rencana ( PD 10 Bab II pasal 6).
Gambar 4. 1 Lengkung Vertikal (Sumber: Google)
Keterangan:
Xm = Jarak dari awal lengkung vertikal sampai titik tekuk A Ym = Jarak dari titik tekuk A ke elevasi rencana
R = jari-jari lengkung vertical L = Panjang lengkung peralihan Φ = Perbedaan landai
g1,g2 = Kelandaian 1 dan 2
Rumus-rumus yang digunaka, sebagai berikut:
Φ = [g2 – g1]
Xm = 21* R * φ Ym = 81* R*( φ)2 Km PLV = Km PI – Xm Elv PLV = Elv PI – Xm* 0 Km PV = Km PI
Elv PV = Elv PV–Ym Km PTV = Km PI + Xm
Elv PTV = Km PI + Xm * φ
Ada dua macam lengkung vertikal yaitu:
1) Lengkung Vertikal Cekung
Gambar 4. 2 Lengkung Vertikal Cekung (Sumber: Google)
2) Lengkung Vertikal Cembung
Gambar 4. 3 Lengkung Vertikal Cembung (Sumber: Google)
2. Landai
Besarnya landai ditentukan oleh tangens sudut antara jalan kereta api an garis mendatar. Jadi besarnya landai pada umumnya dinyatakan dalam bentuk pecahan, misalnya 1/25, 1/40, dan sebagainya. Dapat pula dinyatakan dalam bentuk mm/m atau o/oo. Jadi landai 1/25 sama dengan landai 40 o/oo.
Pengelompokan lintas berdasar pada kelandaian dari sumbu dan rel (PD 10 Bab 2 pasal 4a).
Tabel 4.1 Pengelompokan Lintas Berdasar Pada Kelandaian
a. Landai penentu
Landai penentu adalah landai pendakian terbesar yang ada pada lintas lurus, yang berpengaruh terhadap kombinasi gaya tarik lokomotif terhadap rangkaian kereta yang dioperasikan.
Tabel 4.2 Landai Penentu Maksimum
b. Landai Curam LandaI curam (Sc):
landai > landai penentu, misalnya di pegunungan Panjang maksimum landau curam:
lc= Vk2Vp
2g .(Sp−Sc) ……….(4.1) Keterangan:
lc=panjang maksimumlandai curam(m) Vk=kecepatan maksimum di kakilandai curam Vp=kecepatanminimum dikaki landai curam
g=gravitasi
Sp=landai penentuo/oo sc=landai penentu o/oo
4.2 Perhitungan lengkung vertikal 1. Data Perencanaan
Kelas jalan : I
Kecepatan rencana : 110 km / jam
Kecepatan maksimum : 120 km / jam
Landai penentu maksimum :
Jari – jari lengkungan vertikal : 8000 m a. Data Perencanaan
Titik
Koordinat Stasionin g
Elevas i
X Y
A 2100 4000 0 40
PPV1 3837,5 6550 3400 80
PPV2 4259 7186 4250 180
PPV3 6874,25 9045 8250 230
B 3500 1167 11700 230
b. Perhitungan Jarak Antar Titik
X Y¿
¿¿
¿¿ d(A−PPV1)=√¿
2100 3837,5−¿
¿ 6550−4000¿2
d(A−PPV¿1)=√¿
d(A−PPV1)=¿ 3085,6776 = 3086 m
X Y¿
¿¿
¿¿
d(PPV1−PPV2)=√¿ 3837,5 4259−¿
¿ 7186−6550¿2 d(PPV1−PPV¿ 2)=√¿
d(PPV1−PPV2)=¿ 762,9929554 = 763 m
X Y¿
¿¿
¿¿
d(PPV2−PPV3)=√¿ 9045−7186¿2 6874,25−4259¿2+¿
d(PPV2−PPV¿ 3)=√¿
d(PPV2−PPV3)=¿ 3208,646687 = 3209 m
X Y¿
¿¿
¿¿ d(PPV3−B)=√¿
1167−9045¿2 3500−6874,25¿2+¿
d(PPV3−B¿ )=√¿
d(PPV3−B)=¿ 8570,206944 = 8570 m
4.3 Perhitungan Stationing Titik Penting 1. Perhitungan Stationing
Titik A = 0+000
Titik PPV1 = Sta A + d(A−PPV1) = 0+000 + 3086 = 3+086 Titik PPV2 = Sta PPV1 + d(PPV1−PPV2) = 3+086 + 763 = 4+163 Titik PPV3 = Sta PPV2 + d(PPV2−PPV3) = 4+163 + 3209 = 7+459 Titik B = Sta PPV3 + d(PPV3−B) = 7+459+ 8570 = 16+820
2. Perhitungan Landai
Landai 1 ( i1 ) = ePPV1−eA StaPPV1−StaA
= 80−40
(3+086)−(0+000)=¿ 0,011764706 %0
Landai 2 ( i2 ) = ePPV2−ePPV1
StaPPV2−StaPPV1= 180−80
(4+163)−(3+086)=¿ 0,117647059
%0
Landai 3 ( i3 ) = ePPV3−ePPV2 StaPPV3−StaPPV2
= 230−180
(7+459)−(4+163)=¿ 0,0125 %0
Landai 4 ( i4 ) = eB−ePPV3 StaB−StaPPV3
= 230−230
(16+820)−(7+459)=¿ 0 %0
3. Beda Landai
Q1=¿ l i1−i2 l = l (0,011764706) – (0,117647059) l = 0,105882353 Q2=¿ l i2−i3 l = l (0,117647059) – (0,0125) l = 0,105147059 Q3=¿ l i3−i4 l = l (0,0125) – (0) l = 0,0125
LV1=Q1. R=¿ 0,105882353 . 8000 = 847,0588235 Xm1=1
2. LV1=1
2. 847,0588235 ¿ 423,5294 Ym1=R . Q12
8 =8000.(0,105882353)2
8 =¿ 11,21107
LV2=Q2. R=0,105147059.8000=¿ 841,1764706 Xm2=1
2. LV2=1
2. 841,1764706 = 420,5882 Ym2=R . Q22
8 =8000.(0,105147059)2
8 =¿ 11,0559
LV3=Q3. R=0,0125.8000=¿ 100 Xm3=1
2. LV3=1
2. 100 ¿ 50 Ym3=R . Q32
8 =8000.(0,0125)2
8 =¿ 0,15625
4. Perhitungan Stationing Akhir Titik A = 0+000
Titik PLV1 = Sta A + ( d(A−PPV1)−Xm1 ) = 0+000 + (3086 - 423,5294) = 2662,148188
Titik PPV1 = Sta PLV1 + Xm1=¿ 2662,148188 + 423,5294 = 3085,678 Titik PTV1 = Sta PPV1 + Xm1=¿ 3085,678 + 423,5294 = 3823,529
Titik PLV2 = Sta PPV1 + ( d(PPV1−PPV2)−Xm2 ) = 3085,678 + (763 - 420,5882)
= 3742,40472
Titik PPV2 = Sta PLV2 + Xm2=¿ 3742,40472+ 420,5882 = 4162,993 Titik PTV2 = Sta PPV2 + Xm2=¿ 4162,993 + 420,5882 = 4670,588
Titik PLV3 = Sta PPV2 + ( d(PPV2−PPV3)−Xm3 ) = 4162,993 + (3209 - 50) = 7408,646687
Titik PPV3 = Sta PLV3 + Xm3=¿ 7408,646687 + 142,8571 = 7458,647 Titik PTV3 = Sta PPV3 + Xm3=¿ 7458,647 + 142,8571 = 8300
Titik B = 11+700
5. Perhitungan Elevasi Titik A = +40
Titik PLV1 = Elevasi PPV1 – ( Xm1. i1 ) = +80 – (423,5294 . 0,011764706) = 75,01730104
Titik PPV1 = +80
Titik PTV1 = Elevasi PPV1 + ( Xm1. i1 ) = +80 + (423,5294 . 0,011764706) = 84,9827
Titik PLV2 = Elevasi PPV2 – ( Xm2. i2 ) = +180 – (420,5882 . 0,117647059) = 130,5190311
Titik PPV2 = +180
Titik PTV2 = Elevasi PPV2 + ( Xm2. i2 ) = +180 + (420,5882 . 0,117647059) = 229,481
Titik PLV3 = Elevasi PPV3 – ( Xm3. i3 ) = +230 – (50 . 0,0125) = 229,375 Titik PPV3 = +230
Titik PTV3 = Elevasi PPV3 + ( Xm3. i3 ) = +230 + (50 . 0,0125) = 230,625
Titik B = +230
BAB V
DETAIL KONTRUKSI JALAN REL
Dalam konstruksi jalan rel ada banyak perlengkapan untuk melengkapi konstruksi jalan ret sendiri dan Detail konstruksi itu sebagai keamanan sekaligus syarat jalan rel, diantaranya yaitu Tipe ret, Penambal rel balas dan perlintasannya dengan jalan raya.
5.1 Tipe Rel
Rel pada jalan rel mempunyai fungsi sebagai pijakan menggelinding- nyn rada kereta api untuk meneruskan beban dari roda tereta api ke bantalan Tipe an karakteristik penampang rel untuk masing-masing kebas Jalan, tercantum pada tabel berikut:
Dalam perancangan yang kami buat menggunakan rel dengan tipe R.54/R.50 karena kelas jalan kami termasuk tipe jalan telas II.
Diantara dua pilihan tipe rel tersebut dipilih tipe R.54 dengan pertimbangan, sebagai berikut:
1. Tipe rel tersebut diperkirakan dapat menahan momen lentur dan gaya normal yang bekerja pada rel.
2. Diperkirakan dapat memenuhi ketatuan, ketuatan dan durasi lintas yang diperlukan agar dapat memberikan kedudukan permutaan yang rata San mencukupi bagi rada kereta api.
3. Diharapkan bila terjadi perubahan kelas jalan rel, rel tidak Perlu Qi rubah karena tipe 2.54 sudah memenuhi kelas rel II
Rel harus memenuhi persyaratan, sebagai berikut:
1. Minimum perpanjangan (elegation 10%),
2. Kekuatan tanle (tensile strenght) minimum 6175 N/mm², dan 3. Kekerasan kepala rel tidak boleh kurang dari 320 BHN.
Penampang rel harus memenuhi ketentuan dimensi rel pada tabel gambar sebagai berikut:
Prinsip dasar perancangan potongan melintang rel, antara lain:
1. Berat Optimum, 2. Syarat ketuatan, 3. Kekuatan, dan 4. Purabilitas.
1. Potongan Melintang Rel
Kepala rel sebagai tempat bertumpu kasul roda kereta api. Badan rel Dirancang dengan kuat geser cukup. Terdapat lengkung transisi untuk mengurangi tegangan yang timbul aribal kedudukan roda dan rel mining Gaya cuning forces sebesar 35% dari beban gandar. kaki Rel untuk kestabilan terhadap Guling convertuning.
Permulaan bawah rata agar distribusi beban ke bantalan rata.
2. Perhitungan Rel panjang
Panjang minimum rel panjang dapat ditentukan berdasarkan:
a. Pemuaian Rel,
b. Gaya Normal Rel, dan c. Gaya Lawan Bantalan.
∆ L=L x λ x ΔT ……….(5.1) Keterangan:
∆ L = Perpanjangan penambatan (m) L = Panjang rel (m)
λ = Koefisien muai
Δ T = Pertambahan temperatur
3. Gaya Pada Batang Rel
f=Δ L x E x A
L ……….(5.2)
atau
Keterangan:
F = Gaya pada batang rel E = Modulus elastisitas rel A = Luas penampang
Jenis rel menurut panjangnya dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:
1. Rel Standar
Rel standar mempunyai panjang 25 m. Dengan menggunakan rel standar ini, sebagai pengganti Ɛari rel standar terdahulu yang memiliki panjang 17 m, maka akan mempunyai keuntungan, sebagai berikut:
a. Jumlah sambungan rel dapat diterangi, dan
b. Berkurangnya jumlah samburgan rel akan mengurangi guncangan sehingga meningkatkan kenyamanan penumpang kereta api.
2. Rel Pendek
Rel pendek dibuat dari beberapa rel standar Yang Sambung dengan las Dan Dikerjakan di tempat pengerjaan. Pekerjaan pengelasan dilakukan dengan proses flesh welding. Rel pendek memiliki panjang maksimum 100 m.
3. Rel Panjang
Rel panjang dibuat dari beberapa rel pendek yang disambung dengan las dilapangan, dikenal pula dengan nama continous welding rail (wr) . Panjang minimum rel panjangtergantung pada jenis bantalan yang digunakan dan tipe rel seperti tercantum pada tabel berikut:
5.2 Bantalan Rel
Bantalan rel adalah landasan tempat rel bertumpu dan diikat dengan penambat rel sehingga harus kuat untuk menahan beban kereta api yang berjalan di atas rel.
Bantalan rel berfungsi, sebagai berikut:
1. Meletakkan dan menambat batang rel
Menjaga kelebaran trek (track gauge, adalah ukuran lebar trek rel. Indonesia memiliki track gauge 1067 mm) agar selalu konstan, dengan kata lain agar batang rel tidak meregang atau menyempit
2. Menumpu batang rel agar tidak melengkung ke bawah saat dilewati rangkaian KA, serta
3. Mentransfer axle load yang diterima dari batang rel dan plat landas untuk disebarkan ke lapisan batu ballast di bawahnya.
Oleh karena itu, bantalan harus cukup kuat untuk menahan batang rel agar tidak bergesar, sekaligus kuat untuk menahan beban rangkaian KA. Bantalan dipasang melintang dari posisi rel pada jarak antar bantalan maksimal 60 cm Ada tiga jenis bantalan, yaitu:
1. Bantalan Kayu (Timber Sleepers),
terbuat dari batang kayu asli maupun kayu campuran, yang dilapisi dengan creosote (minyak pelapis kayu) agar lebih awet dan tahan jamur.
2. Bantalan Plat Besi (Steel Sleepers),
merupakan bantalan generasi kedua, lebih awet dari kayu. Bantalan besi tidak dipasang pada trek yang ter-eletrifikasi maupun pada trek yang menggunakan persinyalan elektrik.
3. Bantalan Beton Bertulang (Concrete Sleepers), dan
merupakan bantalan modern saat ini, dan paling banyak digunakan karena lebih kuat, awet, murah, dan mampu menahan beban lebih besar daripada dua bantalan lainnya.
4. Bantalan Slab.
suatu bantalan yang langsung menjadi satu dengan badan jalan yang dicor dalam bentu slab. Investasi untuk pembangunan lintasan dengan bantalan slab sangatlah beasar dari bantalan yang lain seperti beton dan juga baja, tetapi memiliki perawatan yang mudah. Bantalan ini digunakan untuk membangun lintasan kerata api cepat dan arus yang tinggi.
Perbandingan umur bantalan rel kereta api yang dipergunakan dalam keadaan normal dapat ditaksir, sebagai berikut:
1. Bantalan kayu yang tidak diawetkan: 3-15 tahun.
2. Bantalan kayu yang diawetkan: 25-40 tahun.
3. Bantalan besi baja: sekitar 45 tahun.
4. Bantalan beton: diperkirakan 60 tahun.
GAMBAR BANTALAN REL
5.3 Penambat Rel
Penambat rel mempunyai fungsi untuk menambat / mengaitkan batang rel dengan bantalan yang menjadi tumpuan batang rel tersebut, agar batang rel tetap menyatu pada bantalannya, dan menjaga kelebaran trek (track gauge). Jenis penambat yang digunakan bergantung kepada jenis bantalan dan tipe batang rel yang digunakan. Ada dua jenis penambat rel, yakni Penambat Kaku dan Penambat
