Pada kesempatan kali ini saya akan memberikan informasi mengenai perencanaan struktur jalan rel, nah silahkan kawan-kawan simak artikel berikut.
A. Definisi Struktur Jalan Rel
1. Cakupan Prasarana Kereta Api
Berdasarkan UU No.13 Tahun 1992 yang tertuang dalam Bab I Pasal 1 ayat
7, prasarana kereta api adalah jalur dan stasiun kereta api termasuk
fasilitas yang diperlukan agar sarana kereta api dapat dioperasikan.
Fasilitas penunjang kereta api adalah segala sesuatu yang melengkapi
penyelenggaraan angkutan kereta api yang dapat memberikan kemudahan
serta kenyamanan bagi pengguna jasa angkutan kereta api. Prasarana
kereta api lebih terperinci lagi dapat digolongkan sebagai:
- Jalur atau jalan rel,
- Bangunan stasiun,
- Jembatan,
- Sinyal dan telekomunikasi.
Untuk kajian di bidang ketekniksipilan, lebih banyak terfokus kepada
prasarana kereta api pada pembangunan jalur atau jalan rel, bangunan
stasiun dan jembatan. Meskipun demikuan, dalam lingkup kajian
prasarana transportasi disini, pembahasan materi studi lebih ditumpukan kepada perencanaan, pembangunan dan pemeliharaan prasarana jalur dan jalan rel.
prasarana transportasi disini, pembahasan materi studi lebih ditumpukan kepada perencanaan, pembangunan dan pemeliharaan prasarana jalur dan jalan rel.
2. Definisi Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel merupakan suatu konstruksi yang direncanakan sebagai
prasarana atau infrastruktur perjalanan kereta api. Gambar di bawah ini
menjelaskan gambar konstruksi jalan rel yang tampak secara visual dan
secara skematik digambarkan dalam potongan melintang.
Konstruksi Jalan Rel
Skematik Potongan Melintang
Secara konstruksi, jalan rel dibagi dalam dua bentuk konstruksi, yaitu:
- Jalan rel dalam konstruksi timbunan,
- Jalan rel dalam konstruksi galian.
Jalan rel dalam konstruksi timbunan biasanya terdapat pada daerah
persawahan atau daerah rawa, sedangkan jalan rel pada konstruksi galian
umumnya terdapat pada medan pegunungan. Gambar di bawah ini menunjukkan
contoh potongan konstruksi jalan rel pada daerah timbunan dan galian.
Potongan Jalan Rel pada Timbunan
Potongan Jalan Rel pada Galian
B. Komponen Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel dibagi ke dalam dua bagian struktur yang terdiri dari kumpulan komponen-komponen jalan rel yaitu:
- Struktur bagian atas, atau dikenal sebagai superstructure yang terdiri dari komponen-komponen seperti rel (rail), penambat (fastening) dan bantalan (sleeper, tie).
- Struktur bagian bawah, atau dikenali sebagai substructure, yang terdiri dari komponen balas (ballast), subbalas (subballast), tanah dasar (improve subgrade) dan tanah asli (natural ground). Tanah dasar merupakan lapisan tanah di bawah subbalas yang berasal dari tanah asli tempatan atau tanah yang didatangkan (jika kondisi tanah asli tidak baik), dan telah mendapatkan perlakuan pemadatan (compaction) atau diberikan perlakuan khusus (treatment). Pada kondisi tertentu, balas juga dapat disusun dalam dua lapisan, yaitu : balas atas (top ballast) dan balas bawah (bottom ballast).
Konstruksi jalan rel merupakan suatu sistem struktur yang menghimpun
komponen-komponennya seperti rel, bantalan, penambat dan lapisan fondasi
serta tanah dasar secara terpadu dan disusun dalam sistem konstruksi
dan analisis tertentu untuk dapat dilalui kereta api secara aman dan
nyaman. Gambar di bawah ini menjelaskan bagian-bagian struktur atas dan
bawah konstruksi jalan rel dan secara skematik menjelaskan keterpaduan
komponen-komponennya dalam suatu sistem struktur.
Struktur Jalan Rel Beserta Sistem Komponen Penyusunnya
Secara umum komponen-komponen penyusun jalan rel dijelaskan sebagai berikut:
1. Rel (Rail)
Rel merupakan batangan baja longitudinal yang berhubungan secara
langsung, dan memberikan tuntunan dan tumpuan terhadap pergerakan roda
kereta api secara berterusan. Oleh karena itu, rel juga harus memiliki
nilai kekakuan tertentu untuk menerima dan mendistribusikan beban roda
kereta api dengan baik.
2. Penambat (Fastening System)
Untuk menghubungkan diantara bantalan dengan rel digunakan suatu sistem
penambat yang jenis dan bentuknya bervariasi sesuai dengan jenis
bantalan yang digunakan serta klasifikasi jalan rel yang harus dilayani.
3. Bantalan (Sleeper)
Bantalan memiliki beberpa fungsi yang penting, diantaranya menerima
beban dari rel dan mendistribusikannya kepada lapisan balas dengan
tingkat tekanan yang kecil, mempertahankan sistem penambat untuk
mengikat rel pada kedudukannya, dan menahan pergerakan rel arah
longitudinal, lateral dan vertikal. Bantalan terbagi menurut bahan
konstruksinya, seperti bantalan besai, kayu maupun beton. Perancangan
bantalan yang baik sangat diperlukan supaya fungsi bantalan dapat
optimal.
4. Lapisan Fondasi Atas atau Lapisan Balas (Ballast)
Konstruksi lapisan balas terdiri dari material granular/butiran dan
diletakkan sebagai lapisan permukaan (atas) dari konstruksi substruktur.
Material balas yang baik berasal dari batuan yang bersudut, pecah,
keras, bergradasi yang sama, bebas dari debu dan kotoran dan tidak pipih
(prone). Meskipun demikian, pada kenyataannya, klasifikasi
butiran di atas sukar untuk diperoleh/dipertahankan, oleh yang demikian,
permasalahan pemilihan material balas yang ekonomis dan memungkinkan
secara teknis masih mendapat perhatian dalam kajian dan penelitian.
Lapisan balas berfungsi untuk menahan gaya vertikal (cabut/uplift),
lateral dan longitudinal yang dibebankan kepada bantalan sehingga
bantalan dapat mempertahankan jalan rel pada posisi yang disyaratkan.
5. Lapisan Fondasi Bawah atau Lapisan Subbalas (Subballast)
Lapisan diantara lapisan balas dan lapisan tanah dasar adalah lapisan
subbalas. Lapisan ini berfungsi sebagaimana lapisan balas, diantaranya
mengurangi tekanan di bawah balas sehingga dapat didistribusikan kepada
lapisan tanah dasar sesuai dengan tingkatannya.
6. Lapisan Tanah Dasar (Sugrade)
Lapisan tanah dasar merupakan lapisan dasar pada struktur jalan rel yang
harus dibangun terlebih dahulu. Fungsi utama dari lapisan tanah dasar
adalah menyediakan landasan yang stabil untuk lapisan balas dan
subbalas. Perilaku tanah dasar adalah komponen substruktur yang sangat
penting yang mana memiliki peranan yang signifikan berkait pada sifat
teknis dan perawatan jalan rel.
C. Kriteria Struktur Jalan Rel
1. Kekakuan (Stiffness)
Kekakuan struktur untuk menjaga deformasi vertikal dimana deformasi
vertikal yang diakibatkan oleh distribusi beban lalu lintas kereta api
merupakan indikator utama dari umur, kekuatan dan kualitas jalan rel.
Deformasi vertikal yang berlebihan akan menyebabkan geometrik jalan rel
tidak baik dan keausan yang besar diantara komponen-komponen struktur
jalan rel.
2. Elastisitas (Elastic/Resilience)
Elastisitas diperlukan untuk kenyamanan perjalanan kereta api, menjaga
patahnya as roda, meredam kejut, impact, getaran vertikal. Jika struktur
jalan rel terlalu kaku, misalnya dengan pemakaian bantalan beton,maka
untuk menjamin keelastikan struktur dapat menggunakan pelat karet (rubber pads) di bawah kaki rel.
3. Ketahanan terhadap Deformasi Tetap
Deformasi vertikal yang berlebihan akan cenderung menjadi deformasi
tetap sehingga geometrik jalan rel (ketidakrataan vertikal, horisontal
dan puntir) menjadi tidak baik, yang pada akhirnya kenyamanan dan
keamanan terganggu.
4. Stabilitas
Jalan rel yang stabil dapat mempertahankan struktur jalan pada posisi
yang tetap/semula (vertikal dan horisontal) setelah pembebanan terjadi.
Untuk ini diperlukan balas dengan mutu dan kepadatan yang baik, bantalan
dengan penambat yang selalu terikat dan drainasi yang baik.
5. Kemudahan untuk Pengaturan dan Pemeliharaan (Adjustability)
Jalan rel harus memiliki sifat dan kemudahan dalam pengaturan dan
pemeliharaan sehingga dapat dikembalikan ke posisi geometrik dan
struktur jalan rel yang benar jika terjadi perubahan geometri akibat
beban yang berjalan.
D. Klasifikasi Jalan Rel Menurut PD.10 Tahun 1986
Secara umum jalan rel dibedakan menurut beberapa klasifikasi, antara lain:
1. Penggolongan menurut Lebar Sepur
Lebar sepur merupakan jarak terkecil diantara kedua sisi kepala rel,
diukur pada daerah 0 – 14 mm di bawah permukaan teratas kepala rel.
Ukuran Lebar Sepur pada Struktur Jalan Rel
- Sepur Standar (standard gauge), lebar sepur 1435 mm, digunakan di negara-negara Eropa, Turki, Iran, USA dan Jepang.
- Sepur Lebar (broael gauge), lebar sepur > 1435 mm, digunakan pada negara Finlandia, Rusia (1524 mm), Spanyol, Pakistan, Portugal dan India (1676 mm).
- Sepur Sempit (narrow gauge), lebar sepur < 1435 mm, digunakan di negara Indonesia, Amerika Latin, Jepang, Afrika Selatan (1067 mm), Malaysia, Birma, Thailand, dan Kamboja (1000 mm).
2. Penggolongan Kelas Jalan Rel Menurut Kecepatan Maksimum yang Diijinkan untuk Indonesia
- Kelas Jalan I: 120 km/jam
- Kelas Jalan II : 110 km/jam
- Kelas Jalan III : 100 km/jam
- Kelas Jalan IV : 90 km/jam
- Kelas Jalan V : 80 km/jam
3. Penggolongan Kelas Jalan Rel Menurut Daya Lintas Kereta Api (juta ton/tahun) yang Diijinkan untuk Indonesia
Tabel Penggolongan Kelas Jalan Rel Menurut Daya Lintas Kereta Api (juta ton/tahun) yang Diijinkan untuk Indonesia
4. Penggolongan Berdasarkan Kelandaian (Tanjakan) Jalan
- Lintas Datar : kelandaian 0 - 10 ‰
- Lintas Pegunungan : kelandaian 10 - 40 ‰
- Lintas dengan rel gigi : kelandaian 40 - 80 ‰
- Kelandaian di emplasemen : kelandaian 0 s.d. 1,5 ‰
5. Penggolongan Menurut Jumlah Jalur
- Jalur Tunggal : jumlah jalur di lintas bebas hanya satu, diperuntukkan untuk melayani arus lalu lintas angkutan jalan rel dari 2 arah.
Jalur Tunggal
- Jalur Ganda : jumlah jalur di lintas bebas > 1 ( 2 arah) dimana masing-masing jalur hanya diperuntukkan untuk melayani arus lalu lintas angkutan jalan rel dari 1 arah.
Jalur Ganda
Nah itulah beberapa penjelasan mengenai perencanaan struktur jalan rel , semoga artikel ini bermanfaat untuk kita semua, Semoga sukses
ConversionConversion EmoticonEmoticon