Jalan Kereta Api (2 SKS)

Purwo Mahardi MSc

Topik Kuliah

1. Pendahuluan

2. Struktur dan Klasifikasi Jalan Rel

3. Pembebanan Struktur Jalan Rel

4. Elemen-Elemen Jalan Rel

5. Geometri Jalan Rel

6. Perhitungan

2 Jalan Kereta Api

Pertemuan 2:

Struktur dan Klasifikasi Jalan Rel

3 Jalan Kereta Api

Struktur Jalan Rel

4 Jalan Kereta Api

Struktur Jalan Rel

Struktur Bagian Atas, bagian atas terdiri atas rel, bantalan dan penambat.

Struktur Bagian Bawah, yaitu bagian fondasi, terdiri atas balas, sub balas, dan tanah dasar.

5 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Rel

6 Jalan Kereta Api

Penampang Jalan Rel

7 Jalan Kereta Api

Penampang Jalan Rel

8 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Jalan Rel

9 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Jalan Rel

10 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Jalan Rel

11 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Jalan Rel

12 Jalan Kereta Api

Rel

1. Rel (Rail)

batangan baja longitudinal yang berhubungan secara langsung, dan memberikan tuntunan dan tumpuan terhadap pergerakan roda kereta api secara berterusan.

rel juga harus memiliki nilai kekakuan tertentu untuk menerima dan mendistribusikan beban roda kereta api dengan baik.

13 Jalan Kereta Api

Penambat

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.

14 Jalan Kereta Api

Bantalan

3. Bantalan (Sleeper)

Bantalan memiliki beberapa fungsi yang penting, al:

1) menerima beban dari rel dan mendistribusikannya kepada lapisan balas dengan tingkat tekanan yang kecil,

2) mempertahankan sistem penambat untuk mengikat rel pada kedudukannya, dan

3) menahan pergerakan rel arah longitudinal, lateral dan vertikal.

Bantalan terbagi atas bantalan besi, kayu maupun beton.

15 Jalan Kereta Api

Penampang Rel

16 Jalan Kereta Api

Balas 4. Lapisan Fondasi Atas atau Lapisan Balas (Ballast)

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).

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

17 Jalan Kereta Api

Detail Struktur Jalan Rel

18 Jalan Kereta Api

Subbalas

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

19 Jalan Kereta Api

Subgrade

6. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

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.

20 Jalan Kereta Api

Kriteria Struktur Jalan Rel

21 Jalan Kereta Api

Kriteria Struktur Jalan Rel

Kekakuan (stiffness)

Elastisitas

Ketahanan terhadap deformasi tetap

Stabilitas

Kemudahan pengaturan(adjustability)

22 Jalan Kereta Api

Kriteria: Kekakuan

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

23 Jalan Kereta Api

Deformasi

24 Jalan Kereta Api

Kriteria: Elastisitas

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.

25 Jalan Kereta Api

Ketahanan thd 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

26 Jalan Kereta Api

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.

27 Jalan Kereta Api

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.

28 Jalan Kereta Api

Klasifikasi Jalan Rel

29 Jalan Kereta Api

Pengelompokan Jalan Rel

Menurut lebar sepur

Menurut kecepatan maksimum yang diijinkan

Menurut kelandaian

Menurut jumlah jalur

Menurut daya angkut

Menurut bentuk

30 Jalan Kereta Api

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

31 Jalan Kereta Api

Menurut lebar sepur (rail gauge)

Sepur standar (standard gauge), lebar sepurnya ialah 1435 atau 4 feet 8,5 inchi

Sepur lebar( broad gauge), lebar sepurnya lebih besar dari 1435 mm

Sepur sempit (narrow gauge), lebar sepurnya kurang dari 1435 mm

32 Jalan Kereta Api

Lebar Sepur

33 Jalan Kereta Api

Persebaran Rel

34 Jalan Kereta Api

Lebar sepur sempit

Penggunaan jari-jari tikungan lebih kecil

Penggunaan lahan dan pekerjaan tanah lebih sedikit

Bantalan yang digunakan lebih pendek

Jarak kedua roda lebih pendek sensitif terhadap guling kecepatan rendah

Kapasitas angkut lebih kecil

35 Jalan Kereta Api

Menurut Kecepatan

Dikenal ada 4 kecepatan:

Kecepatan perancangan

Kecepatan maksimum

Kecepatan operasi

Kecepatan komersial

36 Jalan Kereta Api

Pengelompokan Menurut Kecepatan Maksimum

37 Jalan Kereta Api

Pengelompokan Menurut Kelandaian

Kelandaian di emplasemen dibatasi 0 1,5 permil

1) Kereta yang berhenti tidak berjalan sendiri akibat beratnya, tiupan angin, atau dorongan lain

2) Lokomotif tidak memerlukan tenaga besar untuk melawan tahanan saat mulai berjalan

38

Jalan Kereta Api

Pengelompokan menurut daya angkut

39 Jalan Kereta Api

Pengelompokan Menurut Jumlah Jalur

jalur tunggal, melayani arus kereta api dua arah

jalur ganda, melayani arus kereta api satu arah

40 Jalan Kereta Api

Single Track

41 Jalan Kereta Api

Double Track

42 Jalan Kereta Api

Standar jalan rel di Indonesia

43 Jalan Kereta Api

Referensi

1. Banks, J.H. 2002. Introduction to Transportation Engineering.

MacGraw Hill. 2nd Edition. Boston. 502 p. 2. Berto, O. 2004. Permasalahan dan Strategi Pengembangan

Perkeretaapian Indonesia. Seminar Nasional Masa Depan Perkeretaapian di Indonesia. Universitas Soegijopranoto, Semarang, 17 Februari 2004.

3. Bowersox, D., Calabro, P.T & Wagenheim, G.D. 1981. Introduction to Transportation. Macmillan Publishing Co., Inc. New York. 400 p.

4. Hidayat, H. & Rachmadi. 2001. Rekayasa Jalan Rel. Catatan Kuliah. Penerbit ITB. Bandung.

5. Rosyidi, S.A.P. 2005. Prasarana Transportasi. Bahan Kuliah. UMY. Yogyakarta

6. Utomo, S.H.T. 2009. Jalan Rel. Beta Offset. Edisi Kedua. Yogyakarta.

44

Jalan Kereta Api