ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 29 PENGARUH GEOMETRIK JALAN REL TERHADAP BATAS KECEPATAN MAKSIMAL KERETA API 1. Samun Haris 2. Toto Hendrianto Program Studi Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala Jl. Soekarno Hatta No. 597 Bandung, Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022) 7304854 ABSTRACT Train is a mode of transportation that has an important role in realizing national resilience, mass transfer, equity support and economic growth. Existing track between Cipeundeuy-Banjar has problems such as the delay of train travel, Malabar Railway rolled in 2014, Train Lodaya Malam slipped in 2015 and disrupted the visibility of machinist. The geometric condition of the railway between Cipeundeuy-Banjar has a curved radius between R-150 m to R-2370 m and a gradient of 0 ‰ to 24.55 ‰. This study aims to determine the results of calculation of horizontal alignment, vertical alignment and rail speed of primary data with secondary data. The research method used is a comparative causal method, which is a kind of descriptive research that wants to find the answer basically about cause and effect. In this Final Project, the result of analysis and discussion from the primary data is the average speed of 52.8 km / h with an average travel time of 25 minutes. While the results of analysis and discussion of secondary data is the average speed of 79 km / h with an average travel time of 17 minutes. The conclusions of this study are, among others, horizontal alignment of R-180 m with transverse arch and maximum speed of 40 km / h, R-1000 m with no transverse curve and a maximum speed of 80 km / h. In the vertical alignment there is R- 2000m and 24.55 % kel of skill. Keywords: Geometric, Speed, Travel Time ABSTRAK Kereta Api merupakan moda transportasi yang memiliki peranan penting dalam mewujudkan ketahanan nasional, pemindahan masal, penunjang pemerataan dan pertumbuhan perekonomian. Jalur eksisting antara Cipeundeuy-Banjar memiliki permasalahan antara lain terjadinya penundaan perjalanan kereta api, Kereta Api Malabar terguling pada tahun 2014, Kereta Api Lodaya Malam tergelincir pada tahun 2015 dan terganggunya jarak pandang masinis.Kondisi geometrik jalan rel antara Cipeundeuy-Banjar mempunyai radius lengkung antara R-150 m sampai dengan R-2370 m dan kelandaian antara 0‰ sampai dengan 24.55‰. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil perhitungan alinemen horizontal, alinemen vertikal dan kecepatan kereta api dari data primer dengan data sekunder.Metode penelitian yang digunakan adalah metode kausal komparatif, yaitu sejenis penelitian deskriptif yang ingin mencari jawab secara mendasar tentang sebab akibat. Dalam Tugas Akhir ini, hasil analisis dan pembahasan dari data primer adalah kecepatan rata-rata sebesar 52,8 km/jam dengan waktu tempuh rata-rata 25 menit. Sedangkan hasil analisis dan pembahasan dari data sekunder adalah kecepatan rata-rata sebesar 79 km/jam dengan waktu tempuh rata-rata 17 menit. Kesimpulan penelitian ini antara lain pada alinemen horizontal terdapat R-180 m dengan lengkung peralihan dan kecepatan maksimal 40 km/jam, R-1000 m dengan tanpa lengkung peralihan dan kecepatan maksimal 80 km/jam. Pada alinemen vertikal terdapat R- 2000 m dan kelandaian 24.55‰. Kata kunci: Geometrik, Kecepatan, Waktu Tempuh I. PENDAHULUAN Kereta Api sebagai salah satu moda transportasi yang memiliki peranan penting dan strategis dalam mewujudkan, memperkukuh dan memantapkan ketahanan nasional, serta sebagai penghubung wilayah (pemindah orang dan barang secara massal), penunjang pemerataan, pertumbuhan perekonomian dan stabilitas nasional.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 29
PENGARUH GEOMETRIK JALAN REL TERHADAP BATAS KECEPATAN MAKSIMALKERETA API
1. Samun Haris2. Toto Hendrianto
Program Studi Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknologi MandalaJl. Soekarno Hatta No. 597 Bandung,
Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022) 7304854
ABSTRACTTrain is a mode of transportation that has an important role in realizing national resilience, masstransfer, equity support and economic growth. Existing track between Cipeundeuy-Banjar hasproblems such as the delay of train travel, Malabar Railway rolled in 2014, Train Lodaya Malamslipped in 2015 and disrupted the visibility of machinist. The geometric condition of the railwaybetween Cipeundeuy-Banjar has a curved radius between R-150 m to R-2370 m and a gradient of0 ‰ to 24.55 ‰. This study aims to determine the results of calculation of horizontal alignment,vertical alignment and rail speed of primary data with secondary data. The research method usedis a comparative causal method, which is a kind of descriptive research that wants to find theanswer basically about cause and effect. In this Final Project, the result of analysis and discussionfrom the primary data is the average speed of 52.8 km / h with an average travel time of 25minutes. While the results of analysis and discussion of secondary data is the average speed of 79km / h with an average travel time of 17 minutes. The conclusions of this study are, among others,horizontal alignment of R-180 m with transverse arch and maximum speed of 40 km / h, R-1000 mwith no transverse curve and a maximum speed of 80 km / h. In the vertical alignment there is R-2000m and 24.55 % kel of skill.Keywords: Geometric, Speed, Travel Time
ABSTRAKKereta Api merupakan moda transportasi yang memiliki peranan penting dalam mewujudkanketahanan nasional, pemindahan masal, penunjang pemerataan dan pertumbuhan perekonomian.Jalur eksisting antara Cipeundeuy-Banjar memiliki permasalahan antara lain terjadinya penundaanperjalanan kereta api, Kereta Api Malabar terguling pada tahun 2014, Kereta Api Lodaya Malamtergelincir pada tahun 2015 dan terganggunya jarak pandang masinis.Kondisi geometrik jalan relantara Cipeundeuy-Banjar mempunyai radius lengkung antara R-150 m sampai dengan R-2370 mdan kelandaian antara 0‰ sampai dengan 24.55‰. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahuihasil perhitungan alinemen horizontal, alinemen vertikal dan kecepatan kereta api dari data primerdengan data sekunder.Metode penelitian yang digunakan adalah metode kausal komparatif, yaitusejenis penelitian deskriptif yang ingin mencari jawab secara mendasar tentang sebab akibat.Dalam Tugas Akhir ini, hasil analisis dan pembahasan dari data primer adalah kecepatan rata-ratasebesar 52,8 km/jam dengan waktu tempuh rata-rata 25 menit. Sedangkan hasil analisis danpembahasan dari data sekunder adalah kecepatan rata-rata sebesar 79 km/jam dengan waktutempuh rata-rata 17 menit. Kesimpulan penelitian ini antara lain pada alinemen horizontal terdapatR-180 m dengan lengkung peralihan dan kecepatan maksimal 40 km/jam, R-1000 m dengantanpa lengkung peralihan dan kecepatan maksimal 80 km/jam. Pada alinemen vertikal terdapat R-2000 m dan kelandaian 24.55‰.Kata kunci: Geometrik, Kecepatan, Waktu Tempuh
I. PENDAHULUANKereta Api sebagai salah satu moda
transportasi yang memiliki peranan pentingdan strategis dalam mewujudkan,memperkukuh dan memantapkan ketahanan
nasional, serta sebagai penghubung wilayah(pemindah orang dan barang secaramassal), penunjang pemerataan,pertumbuhan perekonomian dan stabilitasnasional.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 30
Dengan jalur tunggal dan geometrik jalankereta api yang ada sekarang sering memilikimasalah antara lain terjadinya penundaanperjalanan kereta api sehinggamenyebabkan keterlambatan kedatanganmaupun keberangkatan kereta api(Kementerian Perhubungan, 2011), padatanggal 4 April2014 Kereta Api Malabarterguling di sekitar daerah Tasikmalayaantara petak Stasiun Ciawi-Cirahayu di km.244+000 akibat adanya tanah longsor (PT.Kereta Api Indonesia, 2014), pada tanggal 5Oktober 2015 Kereta Api Lodaya Malamjurusan Stasiun Bandung-Solo Balapanmengalami kecelakaan pada lintasan antaraStasiun Cirahayu dan Stasiun Ciawi akibatas rodanya tergelincir(http://berita.suaramerdeka.com, diunduhtanggal 28 Februari 2017), dan terganggunyajarak pandang masinis sehingga seringterjadi kecelakaan baik pada daerah petakjalan kereta api maupun pada perlintasansebidang dengan jalan raya.Kondisigeometrik jalan rel antara Cipeundeuy-Banjarmempunyai radius lengkung berkisar antaraR-150 m sampai dengan R-2370 m dankelandaian (gradient) antara 0‰-24.55‰.Kereta Api yang beroperasi saat ini lebihdominan digunakan oleh kereta penumpang,sedangkan kereta barang hanya digunakanuntuk mengangkut bahan bakar minyak milikPT. Pertamina (PT. Dinamika KonsultanMandiri, 2015).
Menurut Peraturan Menteri PerhubunganNomor 60 tahun 2012 Tentang PersyaratanTeknis Jalur Kereta Api disebutkan bahwakecepatan rencana kereta adalah 120km/jam, radius lengkung minimal ≥R-800 m,menggunakan rel tipe R.54, lebar jalur 1067mm, kelandaian (gradient) antara 0‰-10‰,bantalan yang digunakan adalah jenis betondengan penambatnya menggunakan tipeelastis dan direncanakan menggunakanruang bebas kelas 1 untuk keretapenumpang dan barang.
II. TINJAUAN PUSTAKAMenurut Chandra dan Agarwal (2007),
desain geometrik jaan rel meliputi semuaparameter yang menentukan ataumempengaruhi geometrik jalur kereta api
antara lain kelandaian(Gradient), lengkungjalur (track), dan alinemen jalur..
Geometrik Jalan RelGeometrik jalan rel adalah bentuk dan
ukuran jalan rel, baik pada arah memanjangmaupun arah melebar yang meliputi lebarjalur, kelandaian, lengkung horizontal,lengkung vertikal, peninggian rel danpelebaran jalur (Utomo, 2009). Geometrikjalan rel direncanakan dan dirancangberdasarkan pada kecepatan rencana sertaukuran kereta yang melewatinya dan dapatmencapai hasil yang efisien, aman, nyamandan ekonomis.
Lebar JalurMenurut Utomo (2009) lebar jalur
adalah jarak terpendek antara kedua kepalarel, diukur dari sisi dalam kepala rel yangsatu sampai sisi dalam kepala rel lainnya,seperti terlihat pada Gambar 2.1.
Sumber: Utomo, 2009Gambar 2.1 Lebar Jalur
Hubungan antara lebar jalur, ukurandan posisi roda di atas kepala rel digunakanPersamaan 2.1.= + . + . … (2.1)Dengan:S = Lebar jalur (mm)r = Jarak antara bagian terdalam roda
(mm)f = Tebal flens (mm)c = Celah antara tepi dalam flens dengan
kepala rel (mm).
Lengkung HorizontalAlinemen horizontal adalah proyeksi
sumbu jalan rel pada bidang horizontal yangterdiri dari garis lurus dan garis lengkung
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 31
(Utomo, 2009), seperti diperlihatkan padaGambar 2.2.
Lengkung horizontal terdiri dari tigajenis, yaitu:1. Lengkung Lingkaran
Dua bagian lurus yang perpanjangannyasaling membentuk sudut PI (PointIntersection) harus dihubungkan denganlengkung berbentuk lingkaran, dengan atautanpa lengkung peralihan. Besar jari-jariminimal yang diijinkan ditinjau dari kondisiberikut:
a. Gaya sentrifugal yang diimbangigaya berat, untuk menghitung besarlingkaran digunakan Persamaan 2.2dengan hmaks 110 mm.= . … (2.2)
b. Gaya sentrifugal yang diimbangigaya berat dan daya dukungkomponen jalan rel, untukmenghitung besar lingkarandigunakan Persamaan 2.3 denganamaks 0.0478g dan hmaks 110 mmmaka:= . … (2.3)
c. Jari-jari minimal untuk lengkungyang tidak memerlukan busurperalihan jika tidak ada peninggianrel yang harus dicapai (h=0), makadigunakan Persamaan 2.4.= . Besar jari-jari minimal yang diijinkan
Sumber: Kementerian Perhubungan, 20122. Lengkung Transisi/Peralihan
Lengkung peralihan dipakai sebagaiperalihan antara bagian yang lurus denganbagian lingkaran dan sebagai peralihanantara dua jari-jari lingkaran yang berbeda.Panjang minimal lengkung peralihan dapatdihitung menggunakan Persamaan 2.5.= . … (2.5)
Dengan:Lh = Panjang minimal lengkung
peralihan (m)R = Jari-jari lengkung horizontal (m)V = Kecepatan rencana untuk
lengkung peralihan (km/jam)h = Peninggian pada rel luar lengkung
di lengkung (mm)3. Peninggian Rel
Pada jalur lengkung, elevasi rel terluardibuat lebih tinggi daripada rel dalam untukmengimbangi gaya sentrifugal yang dialamioleh rangkaian kereta api saat memasukisuatu lengkung horizontal. Rumusanpeninggian rel yaitu:
a. Peninggian rel minimal didasarkanpada gaya maksimal yang mampudipikul oleh rel dan kenyamananbagi penumpang. Denganmenggunakan Persamaan 2.6dengan W = 1120 mm, g = 9.81m/dt2 dan a = 0.0478 m/dt2, maka:= . − . … (2.6)
b. Peninggian rel normal, didasarkanpada gaya maksimal yang mampudipikul oleh gaya berat kereta apidan konstruksi rel tidak memikulgaya sentrifugal. Denganmenggunakan Persamaan 2.7dengan Vmaks = 4.3√R dan h = 110mm, maka:= . … (2.7)
c. Peninggian rel maksimal,didasarkan stabilitas kereta api padasaat berhenti di bagian lengkung,dengan faktor keamanan (SF) = 3.0dan kemiringan maksimal dibatasisampai 10% atau hmaks = 110 mm.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 32
Berdasarkan Peraturan MenteriPerhubungan Nomor 60 Tahun 2012Tentang Persyaratan Teknis Jalur KeretaApi, besar peninggian jalur untuk untukkecepatan 120 km/jam dengan jari-jari 800 madalah 110 mm.4. Pelebaran Jalur
Pelebaran jalur dilakukan agar rodakendaraan rel dapat melewati lengkunghorizontal tanpa mengalami hambatan,dimana roda gandar muka bagian sisi terluarakan menekan rel.
Besar pelebaran jalur untuk berbagaijari-jari tikungan adalah seperti yangtercantum dalam Tabel 2.2.
Tabel. 2.2 Pelebaran Jalan RelJari-jari Tikungan (m) Pelebaran
(mm)R > 600 0
550 < R < 600 5400 < R < 550 10350 < R < 400 15100 < R < 350 20
Sumber: Kementerian Perhubungan, 20125. Lengkung S
Lengkung S terjadi bila dua lengkungdari suatu lintas berbeda arah lengkungnyadan letaknya saling bersambungan. Kedualengkung tersebut harus dipisahkan olehbagian lurus dengan jarak minimal 20 m diluar lengkung peralihan. Lengkung S suatuperencanaan jalan kereta api diperlihatkanpada Gambar 2.3.
Sumber: PT. Dinamika Konsultan Mandiri, 2015Gambar 2.3 Skematik Lengkung S
Notasi Gambar 2.3 ditunjukkan padaPersamaan 2.8 sampai dengan Persamaan2.10 berikut:
a = (2 x T + 20) cos t … (2.8)b = (2T + 20) sin t ……. (2.9)Lss = 2 x T + a + 20 ...... (2.10)
(m)Lebih besar dari 100 8000Sampai 100 6000Sumber: Kementerian Perhubungan, 2012
3. Letak Titik Lengkung dan JarakMaksimal Proyeksi Titik Sumbu keLengkung VertikalPanjang lengkung vertikal berupa busurlingkaran yang menghubungkan duakelandaian pada lintas yang berbeda,dapat dihitung menggunakanPersamaan 2.24.= …. (2.24)
Dengan harga R untuk berbagai hargakecepatan dan perbedaan kelandaian,maka dapat dihitung dimensi lengkungperalihan Xm dan Ym denganmenggunakan Persamaan 2.25 danPersamaan 2.26.= .… (2.25)= .… (2.26)
Dengan:Lv = Panjang lengkung vertikalXm , Ym = Dimensi lengkung peralihanR = Besarnya jari-jari lengkung vertikalφ = Perbedaan kelandaian.
4. Landai CuramPada kondisi khusus sering terdapatlintas dengan kelandaian yang lebihbesar dari landai penentu (Sm). Kondisikhusus tersebut disebut sebagai landaicuram (Sk) dengan panjang landai yangharus memenuhi ketentuan yangberlaku, seperti pada Gambar 2.5.
Sumber : Rosyidi, 2015Gambar 2.5 Skematik Panjang Landai
Dengan:l = Panjang landai curam (m)Va = Kecepatan awal di kaki landai
curam (m/dt)Vb = Kecepatan akhir di puncak landai
curam (m/dt)Sk = Besar landai curam (‰)Sm = Besar landai penentu (‰)
Lengkung vertikal dapat dikelompokkanke dalam dua kelompok, yaitu:a. Lengkung Cembung, yaitu lengkung
vertikal yang kecembungannya keatas.
b. Lengkung Cekung, yaitu lengkungvertikal yang kecekungannya kebawah.
.Kecepatan
Kecepatan adalah kemampuanbergerak secara berturut-turut untukmenempuh suatu jarak dalam satu selangwaktu. Pada jarak tempuh yang sama,semakin singkat waktu tempuh, kecepatanyang di hasilkan akan semakin baik.Terdapat beberapa tipe kecepatan antaralain:1. Kecepatan Rencana (Design Speed),
yaitu kecepatan yang digunakan untukmerencanakan konstruksi dan geometrikjalan rel. Adapun beberapa bentukkecepatan rencana yang akandigunakan, yaitu:a. Kecepatan untuk perencanaan
struktur jalan rel, dihitungmenggunakan Persamaan 2.28.= . …(2.28)
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 34
b. Kecepatan untuk perencanaan jari-jari lengkung lingkaran danperalihan, dihitung menggunakanPersamaan 2.29.= … (2.29)
c. Kecepatan untuk perencanaanpeninggian rel, dihitungmenggunakan Persamaan 2.30.= ∑ ∑ … (2.30)Dengan:c = 1.25N1 = Jumlah kereta api yang
lewatV1 = Kecepatan operasi
2. Kecepatan Maksimal (Maximum Speed)Kecepatan maksimal adalah kecepatantertinggi yang diijinkan untuk operasirangkaian kereta pada lintasan tertentu.Ketentuan pembagian kecepatanmaksimal dalam perencanaan geometrikdapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Kecepatan MaksimalBerdasarkan Kelas
Kelas Jalan KecepatanMaksimal
Kelas Jalan I 120 km/jamKelas Jalan II 110 km/jamKelas Jalan III 100 km/jamKelas Jalan IV 90 km/jamKelas Jalan V 80 km/jam
Sumber: Kementerian Perhubungan, 20123. Kecepatan Operasi (Operational Speed)
Kecepatan operasi adalah kecepatanrata-rata kereta api pada petak jalantertentu.
4. Kecepatan Komersial (CommercialSpeed)
Kecepatan Komersial adalah kecepatan rata-rata kereta api sebagai hasil pembagian jaraktempuh dengan waktu tempuh.
Untuk menghitung jarak tempuh, waktutempuh, dan kecepatan rata-rata kereta apidengan nilai percepatannya adalah a = 0maka digunakan Persamaan 2.31 danPersamaan 2.32.= … (2.31)= = ……… ...…… …(2.32)Dengan:V = Kecepatan (Km/jam, m/s)S = Jarak yang ditempuh (m, Km)
t = Waktu tempuh (jam, sekon)
III. METODOLOGI PENELITIANLokasi Penelitian
Lokasi penelitian yaitu pada trase jalankereta api antara Ciawi- Tasikmalayasepanjang 22 km, seperti pada Gambar 3.1.
Sumber : PT. Kereta Api Indonesia, 2015Gambar 3.1 Lokasi Penelitian
Bagan Alir PenelitianBagan alir untuk melaksanakan penelitiandata seperti ditampilkan pada Gambar 3.2
Gambar 3.3 Bagan Alir Penelitian
IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASANAnalisis Data Lapangan
Analisis data lapangan dilakukan padadata sekunder dan data primer yang telahdiperoleh. Adapun hasil analisisnya adalahsebagai berikut:1. Analisis Terhadap Peta Topografi
(Alinemen Horizontal)Ditetapkan bahwa titik awal lokasi
penelitian adalah sebagai titik A, pertemuandua garis lurus sebagai titik PI (PointIntersection) dan akhir lokasi penelitianadalah sebagai titik B, maka hasil analisisuntuk alinemen horizontal pada petatopografi berupa titik koordinat titik PI danjarak antara titik PI ke titik PI lainnya sepertidiperlihatkan pada Tabel 4.1.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 35
Sumber: Hasil Analisis Data Sekunder, 20172. Analisis Terhadap Jari-jari Lengkung
HorizontalAnalisis yang dilakukan pada jari-jari
lengkung horizontal jalur kereta api yaituuntuk membandingkan radius lengkunghorizontal antara radius (R) di kolom 3 (tiga)dengan radius minimal (R.min) di kolom 2(dua) dan hasilnya disajikan pada kolom hasilanalisis seperti disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Analisis Jari-jari LengkungHorizontal
Titik PI – KM Rmin(m) R (m) Hasil Analisis
PI.44 Km.248+538
780 300 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.45 Km.248+918
780 180 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.46 Km.249+219
780 400 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.47 Km.249+900
780 800 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.48 Km.250+481
780 400 R<Rmin, Tidakmemenuhi Syarat
PI.49 Km.251+162
780 800 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.50 Km.251+598
780 800 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.51 Km.253+710
780 800 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.52 Km.255+107
780 500 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.53 Km.256+075
780 300 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.54 Km.256+522
780 300 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.55 Km.257+130
780 300 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.56 Km.262+433
780 500 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.57 Km.265+595
780 600 R<Rmin, TidakMemenuhi Syarat
PI.58 Km.266+499
780 1000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.59 Km.268+514
780 1000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PI.60 Km.268+656
780 1000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
Sumber: Hasil Analisis Data Sekunder, 2017
Dari Tabel 4.2 di atas diketahuibahwa terdapat 10 (sepuluh) jari-jarilengkung horizontal yang tidak memenuhisyarat yang diijinkan yang berlaku padaPeraturan Menteri Perhubungan Nomor 60Tahun 2012 seperti yang disajikan padaTabel 2.13. Analisis Terhadap Jari-jari Lengkung
VertikalAnalisis yang dilakukan pada jari-jari
lengkung vertikal yaitu untukmembandingkan radius lengkung horizontalantara radius (R) di kolom 3 (tiga) denganradius minimal (R.min) di kolom 2 (dua) danhasilnya disajikan pada kolom hasil analisis.Hasil analisis seleng-kapnya seperti disajikanpada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Analisis Jari-jari LengkungVertikal
Titik PV – KM R min(m) R (m) Hasil Analisis
PV.10 Km.248+383
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.11 Km.248+719
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.12 Km.249+041
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.13 Km.249+207
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.14 Km.249+419
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.15 Km.249+525
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.16 Km.249+940
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.17 Km.250+023
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.18 Km.250+252
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.19 Km.251+087
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.20 Km.251+420
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.21 Km.251+749
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.22 Km.252+233
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.23 Km.252+776
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.24 Km.253+406
8000 8000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.25 Km.254+157
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.26 Km.255+236
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.27 Km.255+366
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
PV.28 Km.255+757
6000 6000 R>Rmin, MemenuhiSyarat
Sumber: Hasil Analisis Data Sekunder, 2017Dari Tabel 4.3 di atas diketahui bahwa
terdapat 4 (empat) titik lengkung vertikalyang tidak memenuhi syarat yang diijinkansesuai Peraturan Menteri PerhubunganNomor 60 Tahun 2012 seperti yang disajikanpada Tabel 2.3.
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 36
4. Analisis Terhadap Waktu TempuhKereta ApiWaktu tempuh adalah waktu yang
dicapai untuk menempuh suatu tempatdengan jarak tertentu. Waktu tempuhyang dianalisis berdasarkan data primer.Hasil analisis waktu tempuh kereta apiyang bisa dicapai pada dua lintas tersebutdisajikan pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Waktu Tempuh Kereta ApiNo Nama KA Stasiun Waktu
Dari hasil analisis pada Tabel 4.4 diatas, waktu tempuh yang bisa dicapaiantara Ciawi-Tasikmalaya dengan jarak22 kilometer ditempuh dalam waktu rata-rata selama 25 menit, sedangkan antaraPurwakarta sampai dengan Bekasidengan jarak 76.5 kilometer ditempuhdalam waktu 68 menit.
PembahasanPerhitungan Alinemen Horizontal
Langkah-langkah perhitunganlengkung horizontal yaitu denganmenggunakan Persamaan 2.13 sampaidengan Persamaan 2.20 dengan contohperhitungan dilakukan pada lengkungnomor PI.44 yang terletak di Km.248+538dengan arah lengkung ke kanan. Datakoordinat untuk perhitungan di titik PI.44disajikan pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.1.
Tabel 4.5 Koordinat Titik X, Titik Y, DanTitik PI.44
Sumber: PT. Dinamika Konsultan Mandiri, 2015Gambar 4.1 Peta Situasi Titik Koordinat PI.44
Langkah-langkah perhitungan untukmencari besaran sudut dan jarak padalengkung horizontal mulai dari titik awal,ke titik pertemuan dua garis lurus hinggake titik pertemuan dua garis berikutnyaadalah sebagai berikut:1. Menghitung Sudut Titik Awal ke Titik
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 37
6. Analisis Lengkung HorizontalEksisting di Titik PI.44- REks PI.44 = 300 m- hmaks = 110 mm- V renc = V maks = √R/0.054
= √300/0.054=74.54 km/jam
Sesuai dengan Peraturan MenteriPerhubungan yang disajikan pada Tabel2.1, untuk radius lengkung 300 meter,maka Vmaks = 70 km/jam. Adapun tahapanperhitungan alinemen horizontalselanjutnya di Titik PI.44 adalah sebagaiberikut:
= 93.083 m5.Panjang Lengkung Keseluruhan (L) Persamaan 2.15
L = 2 Ls + Lc= 2 x 68.028 + 93.083= 229.140 m
6.Panjang Titik Koordinat LengkungPeralihan (Xc Persamaan 2.16, YcPersamaan 2.17, p Persamaan 2.18dan k Persamaan 2.19)
Xc = Ls – (Ls³ / 40 x R²)= 68.028–(68.028³/40x300²)= 67.941 m
Yc = Ls² / 6R= 68.028² / (6 x 300)= 2.571 m
p = Yc – R (1 – Cos θs)= 2.571–300x(1–Cos 6.500)= 0.643 m
k = Xc – R Sin θs= 67.941 – 300 x Sin 6.500= 33.982 m
7.Jarak Titik Awal Ls ke Titik PI.44 (Tt) Persamaan 2.20
Tt = (R + p) x Tg ½Δ + k= (300 + 0.643) x Tg ½ 30.786 +
33.982= 116.753 m
8.Jarak Titik PI.44 ke Pusat Lingkaran (Et) Persamaan 2.21
Et = R + p – RCos ½Δ
= 300 + 0.643 – 300Cos ½ 30,786
= 11.829 m9.Jarak Titik Peralihan Dari LengkungPeralihan ke Busur Lingkaran (XsPersamaan 2.22 dan Ys Persamaan2.23)
Xs = Ls x (1 – (Ls² / (40 x R²)))= 68.028x(1–(68.028² / (40 x
300²)))= 67.941 m
Ys = Ls² / 6R= 68.028² / (6 x 300)= 2.571 m
10.Perhitungan Lengkung S(a Persamaan 2.8, b Persamaan2.9, dan Lss Persamaan 2.10).a = (2 x Tt + 20) x Cost t
= (2 x 116.753 + 20) x Cost30.786
= 217.783 mb = (2 x Tt + 20) x Sin t
= (2 x 116.753 + 20) x Sin 30.786= 129.753 m
Lss = 2 x Tt + a + 20= 2 x 116.753 + 217.783 + 20
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 38
= 471.289 m11. Perhitungan Titik Km Jalan Rel
Km Titik Awal = 248+200Km MBA = (Km.0+L0-PI.44)–Tt
= (248200 + 338) – 117= 248+421
Km ABA = MBA + Ls= 248421 + 68= 248+489
Km ABA’= ABA + Lc= 248489 + 93= 248+582
Km MBA’= ABA’ + Ls= 248582 + 68= 248+650
Hasil perhitungan lengkunghorizontal pada titik PI.44 sampai dengantitik PI.60 selengkapnya terdapat padaBuku Tugas Akhir.
Perhitungan Alinemen VertikalDalam melakukan perhitungan,
persamaan yang digunakan adalahPersamaan 2.34 sampai denganPersamaan 2.36 dengan contohperhitungan untuk lengkung vertikalnomor PV.10 yang terletak titik PV (PointVertical) di Km.247+973, dengan jenislengkung cembung. Data elevasi untukperhitungan di PV.10 disajikan pada Tabel4.6 dan Gambar 4.2.
Tabel 4.6 Data Elevasi Jalan RelEksisting
Titik PV Km ElevasiTitik Awal 247+341 +509.84
PV.10 247+973 +509.84PV.11 248+325 +501.20
Sumber: PT. Dinamika Konsultan Mandiri, 2015
Sumber: PT. Dinamika Konsultan Mandiri, 2015Gambar 4.2 Potongan Memanjang dan
Titik PV.10Langkah-langkah perhitungan untuk
mencari tinggi kelandaian, panjang
lengkung vertikal dan dimensi lengkungperalihan adalah sebagai berikut:1. Menghitung Kelandaian Jalan Rel
2. Menghitung Beda Tinggi Kelandaian(φ)φ = φ2 – φ1
= -24.545‰ – 0.000‰= -24.545‰
3. Menghitung Panjang LengkungVertikal (Lv) Persamaan 2.24Lv = Rv x φ
= 6000 x (-24.545‰))= -147.273 m
4. Menghitung Dimensi LengkungPeralihan (Xm Persamaan 2.25 danYm Persamaan 2.26)Xm = (R / 2) x φ
= (6000 / 2) x (-24.545‰))= -73.636 m
Ym = (R / 8 ) x φ= (6000 / 8) x (-24.545‰))= 0.452 m
Hasil perhitungan lengkung vertikalpada titik PV.10 sampai dengan titikPV.50 selengkapnya terdapat pada BukuTugas Akhir.
Perhitungan Kecepatan Kereta ApiLangkah perhitungannya adalah:
1. Waktu Tempuh Hasil PerhitunganAlinemen HorizontalHasil perhitungan alinemen horizontaldiperoleh besarnya kecepatan rata-rata adalah sebesar 79 km/jamdengan jarak sepanjang 22 km.Sehingga waktu tempuh kereta apidapat dihitung dengan menggunakanPersamaan 2.31.t = S / V
= 22 / 79= 0.28 jam
KM.248+178STASIUN CIAWI
PV.10
0.00 -24.57
GJL.1
BID. PERS. + 490.00 M
SKALA
1:1000
1:10
0
248+100 248+200 248+300 248+400 248+500 248+600
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 39
= 16.8 menit ~ 17 menit
2. Kecepatan Dari Waktu Tempuh HasilSurvei Lapangana. Waktu Tempuh untuk kereta api
lintas Bandung-Kroya adalah rata-rata 25 menit dengan jarak antaraCiawi-Tasikmalaya yaitu 22 Km.Maka kecepatan kereta tersebutdapat dihitung denganmenggunakan Persamaan 2.31.V = S / t
= 22 / (25/60)= 52.8 Km/jam
b. Waktu Tempuh untuk kereta apilintas Bandung-Jakarta adalahrata-rata 67 menit dengan jarakantara Purwakarta-Bekasisepanjang 76.5 Km. Makakecepatan kereta tersebut dapatdihitung dengan menggunakanPersamaan 2.31.V = S / t
= 76.5 / (67/60)= 68.5 Km/jam
Perbandingan kecepatan antarajalan rel yang mempunyai radiuslengkung kecil antara 180-1000 m dankelandaian antara 0‰-24.55‰ (Ciawi-Tasik-malaya) dengan radiuslengkung besar antara 400-2000 mdan kelandaian antara 0‰-13.26‰(Purwakarta-Bekasi) yaitu 52.8km/jam berbanding 68.5 km/jam,sehingga kecepatan kereta api palingoptimal yang dicapai adalah jalan relyang mempunyai nilai radius lengkungbesar dan kelandaian kecil.
Sedangkan perbandingan waktutempuh pada daerah penelitian yangmempunyai radius lengkung kecilantara 180-1000 m dan kelandaianantara 0‰-24.55‰ antara hasil surveilapangan (spot speed/data primer)dengan waktu tempuh berdasarkanlandasan teori (perhitungan alinemenhorizontal data sekunder) yaitu 25menit berbanding 17 menit.
Grafik Geometrik Jalan Rel DanKecepatan
Dari hasil Analisis danPembahasan yang telah dilakukan, makadiperoleh gambaran mengenai pengaruhgeometrik jalan rel terhadap kecepatankereta api seperti diperlihatkan padaGambar 4.3.
Gambar4.3 Pengaruh Geometrik Jalan Rel Terhadap
Kecepatan
V. SIMPULAN DAN SARANSimpulanSetelah menyelesaikan penyusunan
Tugas Akhir maka dapat diambil beberapakesimpulan sebagai berikut:1. Dari hasil analisis dan pembahasan
pada alinemen horizontal jalan rel antaraStasiun Ciawi sampai dengan StasiunTasikmalaya diketahui bahwa:a. Radius lengkung dengan lengkung
peralihan (Spiral-Circle-Spiral)terkecil terletak di kilometer 248+918dengan radius lengkungnya 180meter dan kecepatan maksimal 40km/jam.
b. Radius lengkung tanpa lengkungperalihan (Full Circle) terbesarterletak di kilometer 266+623dengan radius lengkungnya 1000meter dan kecepatan maksimal 80km/jam.
2. Dari hasil analisis dan pembahasanpada alinemen vertikal jalan rel antaraStasiun Ciawi sampai dengan StasiunTasikmalaya diketahui bahwa:a. Radius lengkung vertikal terkecil
terletak di kilometer 258+388dengan radius lengkung 2000 meterdengan kecepatan <100 km/jam.
b. Kelandaian terbesar terletak dikilometer 247+973 sampai dengan248+325 dengan kelandaiansebesar -24.545‰.
300.
0018
0.00
400.
0080
0.00
400.
0080
0.00
800.
00
800.
00
500.
00
300.
0030
0.00
300.
00
500.
00 600.
00
1,00
0.00
1,00
0.00
1,00
0.00
70.0
040
.00
45.0
070
.00
80.0
010
0.00
100.
00
120.
00
90.0
0
70.0
070
.00
60.0
0
90.0
0
100.
00
80.0
0
80.0
080
.00
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
245+000 250+000 255+000 260+000 265+000 270+000
Grafik Pengaruh Geometrik Jalan Rel Terhadap Kecepatan
R V V Rata-rata
ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.12 NO.2 DESEMBER 2017 – ISSN 1979-4818 40
3. Kecepatan yang dapat dicapai olehkereta api dari Stasiun Ciawi sampaidengan Stasiun Tasikmalayaberdasarkan hasil survei di lapangan(data primer) yaitu 52.8 km/jam denganwaktu tempuh 25 menit, sedangkanberdasarkan hasil analisis danpembahasan geometrik jalan rel (datasekunder) kecepatan rata-ratanya yaitu79 km/jam dengan waktu tempuh 17menit. Dengan demikian diperolehgambaran bahwa waktu tempuh keretaapi mengalami keterlambatan selama 8menit dari waktu yang diperhitungkanberdasarkan data sekunder.
SaranSetelah melakukan analisis dan
pembahasan terhadap geometrik jalan rel halyang bisa dijadikan bahan penelitian bagimahasiswa antara lain:1. Melakukan kajian terhadap perencanaan
jalur ganda kereta api pada DED JalurGanda Antara Cipeundeuy-Banjar.
2. Mengkaji kembali alinemen horizontaldan alinemen vertikal rencana setelahdilakukan realinemen jalur kereta api.
3. Mengkaji penanganan terhadapperlintasan sebidang antara jalan keretaapi dengan jalan raya.
DAFTAR PUSTAKA
Aswad, Y, 2010, Studi Kelayakan PerlintasanSebidang Pada Jaringan Jalan Dalam KotaDan Antar Kota, Jurnal Media Teknik Sipil,Volume X, Juli 2010, ISSN 1412-0976.
Budiarto, A dan Mahmudah, 2007, RekayasaLalu Lintas, Surakarta, Penerbit UNS Press.
Chandra, S dan Agarwal, MM, 2007, RailwayEngineering, New Delhi, Oxford UniversityPress.
Dinamika Konsultan Mandiri, 2015, DEDPembangunan Jalur Ganda Kereta ApiAntara Cipeundeuy-Banjar Lintas Bandung-Kroya, Laporan Akhir.
http://berita.suaramerdeka.com/tiga-gerbong-ka-lodaya-anjlok-di-trek-perbukitan, diunduhpada tanggal 28 Februari 2017.
Kementerian Perhubungan, 2011,Penundaan Perjalanan Kereta Api, DirektoratJenderal Perkeretaapian.
Kementerian Perhubungan, 2012, PeraturanMenteri Perhubungan Nomor 60 TentangPersyaratan Teknis Jalur Kereta Api,Direktorat Jenderal Perkeretaapian.
PT. Kereta Api Indonesia (Persero),2014,KAMalabar Terperosok Longsor, Majalah KeretaApi, Edisi Mei 2014.
Nasir, M, 1999, Metode Penelitian, Jakarta,Penerbit Ghalia Indonesia.
Raihan, Taufan, dan Irawati, 2010, EvaluasiGeometrik Dan Struktur Jalan Rel Kereta ApiPada Stasiun Jember-Rambipuji Dan Arjasa,Jurnal Universitas Muhammadiyah Jember,Volume 193-215-1-PB.
Rosadi, RS, 2013, Perencanaan GeometrikJalan Rel Antara Banyuwangi-Situbondo-Probolinggo, Jurnal Teknik Pomits Vol.2No.1, ISSN : 2337-3539
Rosyidi, SAP, 2015, Rekayasa Jalan KeretaApi (Tinjauan Struktur Jalan Rel),Yogyakarta, Penerbit Lembaga Penelitian,Publikasi dan Pengabdian MasyarakatUniversitas Muhammdiyah Yogyakarta(LP3M UMY).
Sugiyono, 2013, Metode PenelitianKombinasi, Bandung, Penerbit Alfabeta.
Utomo, SHT, 2009, Jalan Rel, Yogyakarta,Penerbit Beta Offset.