Top Banner
1 REKAYASA TEKNIK JALAN REL FIQIH APRIYADI - 1005276 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Kereta Api 1.1.1 Pengertian Kereta api adalah sarana transportasi berupa kendaraan dengan tenaga gerak, baik berjalan sendiri maupun dirangkaikan dengan kendaraan lainnya, yang akan ataupun sedang bergerak di rel. Kereta api merupakan alat transportasi massal yang umumnya terdiri dari lokomotif (kendaraan dengan tenaga gerak yang berjalan sendiri) dan rangkaian kereta atau gerbong (dirangkaikan dengan kendaraan lainnya). Rangkaian kereta atau gerbong tersebut berukuran relatif luas sehingga mampu memuat penumpang maupun barang dalam skala besar. Karena sifatnya sebagai angkutan massal efektif, beberapa negara berusaha memanfaatkannya secara maksimal sebagai alat transportasi utama angkutan darat baik di dalam kota, antarkota, maupun antarnegara.
102

Tugas Wesel

Oct 23, 2015

Download

Documents

Fiqih Apriyadi
Welcome message from author
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
Page 1: Tugas Wesel

1REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Kereta Api

1.1.1 Pengertian

Kereta api adalah sarana transportasi berupa kendaraan dengan tenaga gerak,

baik berjalan sendiri maupun dirangkaikan dengan kendaraan lainnya, yang akan

ataupun sedang bergerak di rel.

Kereta api merupakan alat transportasi massal yang umumnya terdiri dari

lokomotif (kendaraan dengan tenaga gerak yang berjalan sendiri) dan rangkaian kereta

atau gerbong (dirangkaikan dengan kendaraan lainnya). Rangkaian kereta atau gerbong

tersebut berukuran relatif luas sehingga mampu memuat penumpang maupun barang

dalam skala besar. Karena sifatnya sebagai angkutan massal efektif, beberapa negara

berusaha memanfaatkannya secara maksimal sebagai alat transportasi utama angkutan

darat baik di dalam kota, antarkota, maupun antarnegara.

Gambar 1 Kereta Api Uap Gambar 2 Kereta Api Listrik (KRL)

1.1.2 Sejarah Kereta Api

Sejarah perkeretaapian sama seperti sejarah alat transportasi umumnya yang

diawali dengan penemuan roda. Mulanya dikenal kereta kuda yang hanya terdiri dari

satu kereta (rangkaian), kemudian dibuatlah kereta kuda yang menarik lebih dari satu

rangkaian serta berjalan di jalur tertentu yang terbuat dari besi (rel) dan dinamakan

sepur. Ini digunakan khususnya di daerah pertambangan tempat terdapat lori yang

dirangkaikan dan ditarik dengan tenaga kuda.

Page 2: Tugas Wesel

2REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Setelah James Watt menemukan mesin uap, Nicolas Cugnot membuat kendaraan

beroda tiga berbahan bakar uap. Orang-orang menyebut kendaraan itu sebagai kuda

besi. Kemudian Richard Trevithick membuat mesin lokomotif yang dirangkaikan

dengan kereta dan memanfaatkannya pada pertunjukan di depan masyarakat umum.

George Stephenson menyempurnakan lokomotif yang memenangi perlombaan balap

lokomotif dan digunakan di jalur Liverpool-Manchester. Waktu itu lokomotif uap yang

digunakan berkonstruksi belalang. Penyempurnaan demi penyempurnaan dilakukan

untuk mendapatkan lokomotif uap yang lebih efektif, berdaya besar, dan mampu

menarik kereta lebih banyak.

Penemuan listrik oleh Michael Faraday membuat beberapa penemuan peralatan

listrik yang diikuti penemuan motor listrik. Motor listrik kemudian digunakan untuk

membuat trem listrik yang merupakan cikal bakal kereta api listrik. Kemudian Rudolf

Diesel memunculkan kereta api bermesin diesel yang lebih bertenaga dan lebih efisien

dibandingkan dengan lokomotif uap. Seiring dengan berkembangnya teknologi

kelistrikan dan magnet yang lebih maju, dibuatlah kereta api magnet yang memiliki

kecepatan di atas kecepatan kereta api biasa. Jepang dalam waktu dekade 1960-an

mengoperasikan KA Super Ekspress Shinkanzen dengan rute Tokyo-Osaka yang

akhirnya dikembangkan lagi sehingga menjangkau hampir seluruh Jepang. Kemudian

Perancis mengoperasikan kereta api serupa dengan nama TGV.

Gambar 3 Lokomotif Uap Kuno

Sedangkan Kehadiran kereta api di Indonesia ditandai dengan pencangkulan

pertama pembangunan jalan KA di desa Kemijen, Jum’at tanggal 17 Juni 1864 oleh

Gubernur Jenderal Hindia Belanda, Mr. L.A.J Baron Sloet van den Beele.

Page 3: Tugas Wesel

3REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Pembangunan diprakarsai oleh “Naamlooze Venootschap Nederlandsch Indische

Spoorweg Maatschappij” (NV. NISM) yang dipimpin oleh Ir. J.P de Bordes dari

Kemijen menuju desa Tanggung (26 Km) dengan lebar sepur 1435 mm. Ruas jalan ini

dibuka untuk angkutan umum pada hari Sabtu, 10 Agustus 1867.

Keberhasilan swasta, NV. NISM membangun jalan KA antara Kemijen -

Tanggung, yang kemudian pada tanggal 10 Februari 1870 dapat menghubungkan kota

Semarang - Surakarta (110 Km), akhirnya mendorong minat investor untuk

membangun jalan KA di daerah lainnya. Tidak mengherankan, kalau pertumbuhan

panjang jalan rel antara 1864 - 1900 tumbuh de-ngan pesat. Kalau tahun 1867 baru 25

Km, tahun 1870 menjadi 110 Km, tahun 1880 mencapai 405 Km, tahun 1890 menjadi

1.427 Km dan pada tahun 1900 menjadi 3.338 Km.

Selain di Jawa, pembangunan jalan KA juga dilakukan di Aceh (1874),

Sumatera Utara (1886), Sumatera Barat (1891), Sumatera Selatan (1914), bahkan

tahun 1922 di Sulawasi juga telah dibangun jalan KA sepanjang 47 Km antara

Makasar--Takalar, yang pengoperasiannya dilakukan tanggal 1 Juli 1923, sisanya

Ujungpandang - Maros belum sempat diselesaikan. Sedangkan di Kalimantan,

meskipun belum sempat dibangun, studi jalan KA Pontianak - Sambas (220 Km)

sudah diselesaikan. Demikian juga di pulau Bali dan Lombok, pernah dilakukan studi

pembangunan jalan KA.

Sampai dengan tahun 1939, panjang jalan KA di Indonesia mencapai 6.811 Km.

Tetapi, pada tahun 1950 panjangnya berkurang menjadi 5.910 km, kurang Iebih 901

Km raib, yang diperkirakan karena dibongkar semasa pendudukan Jepang dan

diangkut ke Burma untuk pembangunan jalan KA di sana.

Jenis jalan rel KA di Indonesia semula dibedakan dengan lebar sepur 1.067 mm;

750 mm (di Aceh) dan 600 mm di beberapa lintas cabang dan tram kota. Jalan rel yang

dibongkar semasa pendudukan Jepang (1942 - 1943) sepanjang 473 Km, sedangkan

jalan KA yang dibangun semasa pendudukan Jepang adalah 83 km antara Bayah -

Cikara dan 220 Km antara Muaro - Pekanbaru. Ironisnya, dengan teknologi yang

seadanya, jalan KA Muaro - Pekanbaru diprogramkan selesai pembangunannya

selama 15 bulan yang mempekerjakan 27.500 orang, 25.000 diantaranya adalah

Romusha. Jalan yang melintasi rawa-rawa, perbukitan, serta sungai yang deras

arusnya ini, banyak menelan korban yang makamnya bertebaran sepanjang Muaro-

Pekanbaru.

Page 4: Tugas Wesel

4REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

1.1.3 Jenis-Jenis Kereta Api

Ditinjau Dari Segi Propulsi (Tenaga Penggerak)

1. Kereta api uap

2. Kereta api diesel

3. Kereta rel listrik

4. Kereta api tenaga angin (aeromovel)

5. Kereta api magnet (maglev)

Ditinjau Dari segi rel

1. Kereta api rel konvensional

Gambar 4 Kereta konvensional di Stasiun Jakarta Kota

Kereta api rel konvensional adalah kereta api yang umum dijumpai.

Menggunakan rel yang terdiri dari dua batang besi 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.

Ditinjau Dari segi di atas/bawah permukaan

1. Kereta api permukaan (surface)

Kereta api permukaan berjalan di atas tanah. Umumnya kereta api yang

sering dijumpai adalah kereta api jenis ini. Biaya pembangunannya untuk

kereta permukaan adalah yang termurah dibandingkan yang di bawah tanah

Page 5: Tugas Wesel

5REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

atau yang layang. Umumnya lintasan permukaan ini di Indonesia dibangun

sebelum Perang Dunia II.

2. Kereta api layang (elevated)

Kereta api layang berjalan di atas dengan bantuan tiang-tiang, hal ini untuk

menghindari persilangan sebidang, agar tidak memerlukan pintu perlintasan

kereta api. Biaya yang dikeluarkan sekitar 3 (tiga) kali dari kereta

permukaan dengan jarak yang sama, misalnya untuk kereta api permukaan

membutuhkan $ 10 juta maka untuk kereta api layang membutuhkan dana $

30 juta. Di Jakarta ada satu lintasan dari Manggarai ke Kota lewat stasiun

Gambir. Pada lintas tengah ini, Manggarai - Kota, tidak ada pintu

perlintasan kereta api. Rencana semula untuk lintas timur (Jatinegara -

Senen - Kota) dan lintas barat (Manggarai - Tanah Abang), juga akan

dilayangkan namun keuangan tidak memadai, sehingga hanya lintas tengah

saja yang diselesaikan sementara ini. Rencananya dari Senayan ke Kuningan

terdapat lintas layang monorel buatan Malaysia.

3. Kereta api bawah tanah (subway)

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. Umumnya digunakan

pada kota kota besar (metropolitan) seperti New York, Tokyo, Paris, Seoul

dan Moskwa. Selain itu ia juga digunakan dalam skala lebih kecil pada

daerah pertambangan. Biaya yang dikeluarkan sangat mahal sekali, karena

sering menembus 20m di bawah permukaan, kali - bangunan maupun jalan,

yaitu 7 (tujuh) kali lipat dari pada kereta permukaan. Misalnya kalau untuk

membangun dengan jarak yang sama untuk permukaan membutuhkan $ 10

juta, maka yang di bawah tanah memerlukan $ 70 juta. Di Jepang

pembangunan lintas subway telah dimulai sejak tahun 1905.Jakarta

rencananya akan dibangun subway segmen Dukuh Atas ke Kota dari Proyek

MassTransit Jakarta.

Ditinjau dari Segi Penggunaan

1. Kereta api penumpang

2. Kereta api barang

Page 6: Tugas Wesel

6REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

1.2 Perkembangan Konstruksi Jalan Rel

Kegunaan rel sudah diketahui oleh manusia sejak 2000 tahun SM. Jika kondisi tanah

basah, maka roda akan menekan tanah sehingga meninggalkan tapak berupa cekungan ke

dalam tanah, hingga lama kelamaan setelah dilewati beberapa kali tanah akan mengeras dan

padat. Mendorong gerobak melalui bagian tanah yang sudah mengeras membuktikan bahwa

gerobak ternyata lebih mudah didorong.

Kebutuhan mendorong gerobak di lorong pertambangan membutuhkan pengetahuan

sifat istimewa dari rel, agar gerobak tidak membentur dinding lorong ditambahkan sebuah alat

di bagian depan gerobak untuk menjaga agar gerak gerobak mengikuti arah lorong. Abad ke

18 digunakan jalan menggunakan papan kayu yang disebut Wagonway untuk angkutan batu

bara.

Setelah besi ditemukan maka dibuat roda yang lebih tahan lama dan mclapisi

permukaan roda yang bersinggungan dengan jalan menggunakan lapisan besi tipis. Selain itu

besi juga digunakan untuk melapisi permukaan jalan kayu. Tahun 1767, von Reynolds

melapisi lapisan kayu dengan besi cor di atasnya dengan peninggian pada sisi-sisinya.

Sejak dikenal proses pengolahan besi yang lebih efektif kemudian menghasilkan rel

sebagai pengganti jalan kayu. Rel dibuat dari besi tuang dengan lekukan yang diharapkan

dapat memberi arah yang tepat bagi pergerakan roda. Jalan dengan menggunakan bahan ini

disebut Plateway. Tahun 1782, von Jessops menggunakan rel darl besi cor yang merubah

bentuk rel dari bentuk kanal menjadi bentuk jamur sejalan dengan dibuatnya roda yang

dilengkapi dengan flens.

Rel yang terbuat dari besi cor sering patah terutama pada bagian tengah. Kemudian

dibuat rel yang diperkuat pada bagian tengah menjadi seperti perut ikan. Tahun 1820, mulai

digunakan rel baja yang ditempa dengan kekuatan tarik yang lebih baik.

Membuat roda dengan flens terjadi ada dua pilihan yaitu flens roda pada sisi luar atau

pada sisi dalam. Flens disisi luar mengakibatkan kesulitan saat belok. Terbaik adalah

menempatkan flens pada sisi dalam. Roda silindris dengan flens dalam menyebabkan saat

kendaraan bergerak, roda akan selalu menyentuh rel pada salah satu sisi dan terjadi gesekan

yang terus menerus antara sisi dalam rel dan flens roda. Untuk mengatasinya roda dibuat

kerucut.

Rel berkaki lebar mulai digunakan pada tahun 1839, dikembangkan oleh Steven yang

memulai eksperimen tentang rel sejak tahun 1830.

Page 7: Tugas Wesel

7REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Pembangunan jalan rel di Indonesia dimulai dengan penyangkulan pertama

pembangunan badan jalan rel oleh Gubernur Jenderal Hindia Belanda, LAJ Baron Sloet Van

De Beele pada 17 Juni 1864. Jalan rel pertama dibangun oleh perusahaan swasta bernama NIS

(Nederlandsch Indische Spoorweg Maatschappij) dimulai dari Semarang menuju Tanggung

sepanjang 26 km dan diresmikan pada tanggal 10 Agustus 1867. Lebar spoor yang digunakan

yaitu 1435 mm.

Pembangunan jalur dilanjutkan menuju Solo dan Yogyakarta kemudian diresmikan

pada tanggal 10 Juni 1872. Mengingat topografi Indonesia yang bergunung maka pemerintah

Hindia Belanda menetapkan lebar spoor 1067 mm sebagai lebar spoor yang lebih sesuai untuk

topografi Indonesia. Pada masa pemerintah Hindia Belanda, tepatnya sampai 1939, panjang

jalan rel di Indonesia telah mencapai 6811 km.

Gambar 5 Perkembangan Sebaran Jalan Rel di Pulau Jawa

Tabel 1. Daftar Perusahaan dan Jalur Rel yang dibuat

IkonLintas Heritage

Deskripsi Perusahaan

Bogor - Sukabumi - Bandung

Jalur pertama dari Jakarta ke Bandung, yg

dibangun 1881-1884. Terdapat terowongan

yang pertama kali dibangun yaitu terowongan

Lampegan yang memiliki panjang 686 meter.

90% stasiun masih original eks SS. Panorama

SS (Staatsspoorwegen)

Page 8: Tugas Wesel

8REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

bernuansa pegunungan dan pedesaan.

Jarak: 140 km

Cikampek - Purwakarta - Bandung

Jalur kedua dari Jakarta ke Bandung, yang

dibangun tahun 1902-1906 oleh SS. Terdapat

terowongan Sasaksaat yang memiliki panjang

950 meter. Terdapat 400 lebih jembatan, yang

terkenal yaitu Cikubang, Cirangrang,

Cisomang dan Ciganea. Panorama bernuansa

pegunungan. Panjang jalur: 75 km

SS (Staatsspoorwegen)

Bandung - Banjar

Jalur ini dibangun untuk menghubungkan kota

Yogyakarta dan kota Bandung, dibangun

1884-1894 oleh SS. Terdapat jalur menawan

di daerah Leles - Lebakjero. Jalur ini naik-

turun, curam dan berkelak-kelok. Terdapat

jembatan Cirahong, jembatan ini memiliki

keunikan yaitu satu jembatan dapat dilalui

mobil/motor dan kereta api tanpa saling

menghalangi). Panorama bernuansa

pegunungan. Panjang jalur: 157 km

SS (Staatsspoorwegen)

Tuntang - Ambarawa - Bedono

Jalur ini dibangun oleh NIS untuk

kepentingan mobilisasi militer Belanda dari

Semarang ke Ambarawa. Jalur ini diresmikan

1873. Terdapat rel bergerigi pada rute Jambu -

Bedono dan Bedono - Gemawang. Saat ini

jalur cabang tidak terkoneksi dengan jalur

utama kereta api (Semarang - Solo). Kawasan

Stasiun Ambarawa sudah menjadi landmark

kabupaten Semarang. Panjang jalur: 14.5 Km.

NIS (Nederlandsch-Indische Spoorweg maatschappij)

Purwokerto - Purwokerto Timur

Jalur eks SDS yang tersisa dan terkoneksi

dengan jalur utama kereta api (Yogyakarta-

Purwokerto) di stasiun Purwokerto. Jalur ini

merupakan bagian dari jalur kereta api rute

SDS (Serajoedal Stoomtram Maatschappij)

Page 9: Tugas Wesel

9REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Purwokerto - Wonosobo sepanjang 92,1 km.

Jalur milik SDS (Maos-Purwokerto-

Wonosobo) mulai dibangun tahun 1893. Saat

itu dibangun untuk mengangkut hasil bumi

dari Wonosobo ke Cilacap. sempat digunakan

sebagai angkutan Pupuk Sriwijaya dan

Sement dari Cilacap ke Purwokerto Timur,

namun hanya aktif sampai dengan 1985.

Panjang jalur: 5 km

1.3 Bagian Bagian Konstruksi Jalan Rel

Pada dasarnya jalan rel itu terdiri dari 2 bagian, yaitu :

1) Bagian bawah jalan rel, yang tediri dari badan jalan dan alas balas.

2) Bagian atas jalan rel, yang terdiri dari bantalan, rel, dan perlengkpan baja kecil.

Berikut ini adalah penjelasanmengenaibagian-bagian dari konstruksi jaln rel, yaitu :

1.3.1 Rel

Jalan rel adalah jalan yang terdiri dari dua batang rel baja yang dipasang sejajar

satu sama lain pada jarak tertentu dan batang-batang rel baja itu. Rel mempunyai

peranan yang paling penting diantara semua material jalan rel, dengan fungsi pokoknya

antara lain :

a) Dengan sepasang rel menuntun arah jalannya kereta api kearah yang tertentu atau

tujuan.

b) Menyediakan permukaan yang rata bagi lintasan roda kereta api guna terjaminnya

kenyamanan berjalannya kendaraan atau kereta api.

c) Meneruskan beban dari tekanan roda kereta api dan muatannya kepada konstruksi

dibawahnya (bantalan, balas, dan badan jalan) dan memperkecil pengaruh kerusakan

atas konstruksi jalan relnya.

d) Mempunyai kekuatan yang mampu untuk pemekaian dalam waktu yang cukup lama

dan ketahanan dari keausan serta korosi. Adapun bagian-bagian dari rel itu sendiri

adalah :

Kepala rel,

Badan rel,

Page 10: Tugas Wesel

10REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Kaki rel.

Rel ini dipasang dengan kemiringan 1 : 20 atau 1 : 40, yang pasti disesuaikan

dengan kemiringan landasan roda dan tipe plat landasan yang dipergunakan.

Berikut ini adalah jenis rel berdasarkan panjangnya, yaitu :

a) Rel standar, dengan panjang rel 6,80 – 25 meter,

b) Rel pendek, dengan panjang rel antara 100 – 300 meter,

c) Rel panjang, dengan panjang rel minimal 300 meter.

Berikut ini adalah pembagian jalan rel menurut lebar jalan, yaitu :

a) Yang sering terdapat adalah 1435 mm untuk sepur di luar negeri,

b) 1067 mm untuk lebar sepur normal di Indonesia,

c) Lebar sepur di Aceh adalah 750 mm,

d) Di Jawa pada perkebunan tebu lebar sepur adalah 600 mm.

Adapun pembagian jalan menurut kelas jalan, adalah segai berikut :

a) Jalan kelas I, dengan kecepatan maksimal 100 km/jam,

b) Jalan kelas II, dengan kecepatan maksimal 59 km/jam,

c) Jalan rel kelas III, dengan kecepatan maksimal 45 km/ jam.

Selain itu, pembagian jalan rel berdasarkan lerengan adalah sebagai berikut :

a) Apabila suatu lereng maksimal dalam suatu jalan tidak lebih dari 1/100, maka

dikatakan jalan datar.

b) Apabila suatu lerengan maksimal dalam suatu jalan lebih dari 1/100, maka

dikatakan gunung.

1.3.2 Bantalan

Berikut ini adalah fungsi bantalan, diantaranya :

a) Sebagai tempat untuk mengikat rel supaya jangan bergerak dan juga merupakan

gandengan antara kedua rel

b) Sebagai pengatur jarak sepur lurus dan lengkung

c) Sebagai penerus tegangan kereta api dengan muatannya dengan bidang yang lebih

luas (mendistribusikan beban dari rel ke balas)

d) Stabilitas ke arah luar jalan rel, dengan mendistribusikan gaya longotudinal dan

lateral dari rel ke balas

Page 11: Tugas Wesel

11REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Dibawah ini adalah jenis-jenis bantalan yang dipakai, yaitu :

1. Bantalan kayu

Bantalan kayu digunakan pada jalan rel, karena bahannya mudah didapat dan mudah

dibentuk. Secara umum syarat bantalan kayu adalah utuh dan padat, tidak bermata, tidak

ada lubang bekas ulat dan tidak ada tanda-tanda mulai lapuk, kadar air maksimal 25 %.

Bantalan kayu harus terbuat dari kayu mutu A, dengan kelas kuat I atau II dan kelas

awet I atau II. Kayu mutu A adalah kayu yang memenuhi, yaitu kayu harus kering

udara, besar mata kayu tidak melebihi 1/6 dari lebar bantalan dan tidak boleh lebih dari

3,5 cm, dan bantalan tidak boleh mengandung sisi lengkung yang lebih besar dari pada

1/10 tinggi bantalan dan 1/10 lebar bantalan, miring arah serat (tg α), tidak lebih dari

1/10, dan retak-retak di arah radial tidak boleh lebih daripada ¼ tebal bantalan dan

retak-retak menurut lingkaran tumbuh (ht) tidak melebihi 1/5 tebal bantalan.Berikut ini

adalah ukuran bantalan kayu, yaitu :

Bantalan kayu biasa, dengan ukuran panjang adalah 200 cm, lebar adalah 22 cm,

tebal adalah 12 cm dan berat ± 50 kg

Bantalan kayu jembatan, dengan ukuran panjang 180 cm atau 200 cm, lebar 22 cm,

tebal 18 cm dan berat ±50 kg – 55 kg.

2. Bantalan Besi

Bantalan besi digunakan dalam jalan rel karena umurnya yang panjang dan ringan

sehingga memudahkan pengankutan dan nudah dipasang. Jika dilihat kepada

penampangnya, maka bantalan besi kurang baik stabilitasnya baik vertikal, lateral

maupun lngitudinal, dibandingkan bantalan kayu ataupun beton. Berat sendirinya kecil,

gesekan antara permukaan bantalan dengan balas relatif lebih kecil, sehingga tidak

dapat dipakai untuk jalan dengan kecepatan tinggi dan pemakaian rel panjang menerus.

Untuk mengurangi timbulnya karat, bantalan besi harus selalu kering, sehingga struktur

dibawahnya harus dapat meloloskan air, sedangkan pada daerah-daerah yang sulit

kering dan sering terendam, maka tidak boleh dipergunakan bantalan besi.

Pada jalur lurus, bantalan bsi mempunyai ukuran panjang = 2.000 mm, lebar atas =

144 mm, lebur bawah 232 mm, dan tebal baja minimal 7 mm. Bentuk penampang

melintang bantalan besi, harus mempunyai bentukan kait keluar pada ujung bawahnya

dan bentuk penampang memanjang bantalan besii harus mempunyai bentukkan kait

kedalam pada ujung-ujung bawah.

Page 12: Tugas Wesel

12REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Adapun syarat kekuatannya, bantalan besi bagian tengah bantalan pada bagian bawah

rel, harus mampu menahan momen sebesar 650 kg-m dan tegangan ijin bantalan besi

adalah 1600 kg/cm2, sedang momen tahanan bantalan besi minimal 40,6 cm3.Bantalan

besi sudah harus diganti bila kondisinya sebagai berikut :

Bantalan bengkok berat dan sangat berkarat

Tempat kedudukan rel aus atau retak

Lobang alat penambat sudah terlalu besar

Sudah tidak berfungsi sebagai penerus tekanan

3. Bantalan Beton

Pada saat ini bantalan beton semakin banyak digunakan, keuntungan pemakaian

bantalan beton adalah stabilitas jalan rel lebih baik, umurnya lebih tahan lama,

pemeliharaan rendah dan komponen-komponennya lebih sedikit. Berat sendiri bantalan

beton cukup besar (160 – 200 kg), dapat menahan gaya vertikal, lateral dan longitudinal

lebih baik, sehingga kereta api dengan tonase berat ataupun dengan kecepatan tinggi

cocok menggunakan bantalan beton. Pada saat ini di Indonesia, pemakaian bantalan

beton lebih diutamakan, karena semakin sulitnya mendapatkan kayu dan industri dalam

negeri sudah bisa membuatnya.Menurut bentuk geometriknya, ada dua jenis bantalan

beton yaitu :

Bantalan beton pratekan blok tunggal (monoblok), baik dengan proses “posstension”,

maupun “pretension”

Bantalan beton blok ganda (biblok)

Ide pembuatan bantalan beton pratekan bermula dari usaha mengurangi retak-retak

yang biasanya timbul pada bagian-bagin yang mengalami tegangan tarik. Pada bantalan

beton pratekan, setelah bebannya lewat, retakan-retakan itu relatif merapat kembali

karena adanya gaya tekan dari kabel-kabel pratekannya.Ada dua cara penarikkan kabel,

yaitu :

Kabel ditarik sebelum dicor (pretension), misalnya bantalan WIKA, Adhi Karya,

BSD, Bv-53, Dow-Mac (Inggris)

Kabel ditarik setelah dicor (post tension). Misalnya B-55 (Jerman), Franki Bagon

(Belgia).

Pada proses pretension, penyaluran gaya dari kabel ke beton melalui tegangan geser

antara kabel dan beton, sedangkan pada proses post tension melalui suatu sistem

Page 13: Tugas Wesel

13REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

penjangkaran diujung kabel, sistem penjangkaran ini biasanya dipatenkan.Dimensi

bantalan beton bervariasi tergantung pabrik yang membuat sesuai lisensi yang diterima.

1.3.3 Penambat

Penambat rel adalah suatu komponen yang menambatkan rel pada bantalan

sedemikian rupa sehingga kedudukan rel adalah tetap, kokoh dan tidak tergeser. Suatu

sistem penambat untuk pemasangan rel adalah suatu sistem untuk mengikat dua buah rel

yang masing-masing disebelah kiri dan kanan terhadap bantalan atau sejenisnya dan

dengan konstruksi itu memerankan bermacam fungsi.

Sistem ini tidak hanya menjaga ukuran jarak antara kedua rel atau lebar sepur

tetapi juga menahan berbagai beban dan getaran yang terjadi pada jalan rel yang berasal

dari gerbong kereta api yang melewatinya, dimana hal ini terjadi dalam arah vertikal,

lateral, dan horizontal. Beban dan getaran tersebut kemudian diteruskan kepada

konstruksi yang ada dibawahnya, seperti bantalan, balas, dan pondasi atau tubuh badan

jalan kereta api.Adapun metode penambat rel, adalah sebagai berikut :

Metode penambatan dengan paku rel

Kecuali pada wesel dan keadaan-keadaan tertentu. Metode penambatan atau

pengikatan rel konvensional yang dilakukan adalah dengan mengikatkan rel langsung

kepada bantalannya dengan paku rel. Pada cara ini daya tahan dari pakunya

ditentukan oleh kondisi bahan dari bantalan dan perubahan alami atau cuaca, dengan

demikian maka setelah jangka waktu yang tertentu daya ikat paku rel ini akan

mengendur dan menjadikan rel dapat bergeser. Pemasangan rel yang hanya dengan

paku rel ini hampir tidak mampu untuk menahan beban arah memanjang dari rel,

maka berarti konstruksi ini dinyatakan lemah bagi jalan kereta api atau kurang

mampu atau kuat.

Metode dengan plat landas

Untuk mengurangi besarnya amblesan rel kedalam bantalan yang merupakan salah

satu kekurangan dari sistem pengikat dengan paku rel, maka untuk memperpanjang

usia pakai bantalannya, dibuat sebuah cara dengan pemasangan plat landas dibawah

rel, yang mempunyai area daya dukung yang lebih luas dibanding dengan rel yang

langsung menumpu pada bantalan. Plat ini disebut plat landas rel.

Metode penambat elastis

Page 14: Tugas Wesel

14REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Penyebab utama kerusakan pada jalan adalah beban getaran frekuensi tinggi terhadap

bantalan dan balasnya, pada saat kereta api melintasinya. Dengan alasan itu maka

dibuat suatu metode dimana disisipkan plat dari karet yang elastis diantara rel dan

bantalan yang dinamakan plat landas karet atau rubber pad. Yang berfungsi untuk

meredam getaran dari atas kepada bantalan yang ada dibawahnya. Plat-plat ini harus

dikencangkan terhadap landasan rel dari atas dan dari bawah dengan sebuah pegas.

Pegas pada sisi kaki rel dengan menggunakan bantalan jalan rel, yang ditekan

kebawah oleh penjepit (plat jepit). Metode ini dinamakan metode ganda.Dibawah ini

merupakan kelebihan dari cara penambat elastis ganda adalah :

Rel akan selalu menekan bantalan kebawah, maka antara keduanya tidak terjadi

pukulan kaki rel terhadap bantalan karena beban goncangan.

Cara ini akan memberi peluang penuh kepada karet untuk berfungsi sebagai

peredam getaran, tekanan dan peredam kebisingan atau suara. Hal ini juga

meredam vibrasi terhadap balasnya dan memperkecil tingkat kemerosotan balas,

yang selain itu juga akan memperpanjang siklus perawatannya.

Penggunaan peredam dari karet yang ditekan pada jalan rel ini juga akan

memperpanjang usia pakai dar karet itu.

Rel dan bantalan selalu dirapatkan satu sama lain leh adanya gaya pegas, gaya

friksi antara keduanya juga dapat menahan menjalar atau rangkak rel, yang

biasanya dilakukan dengan alat anti creep. Ditambah lagi gaya friksi ini juga dapat

menjamin daya tahan arah lateral.

Daya tahan terhadap kemiringan rel secara elastis, yang mana tidak membiarkan

beban tertumpu hanya pada suatu sistem pengikatan tertentu.

Untuk sistem penambat untuk bantalan kayu, digunakan pada bagian bantalan kayu

dapat dibagi dalam dua macam cara, yaitu :

Cara yang hanya menggunakan paku plat

Cara yang menggunakan plat landas.

1.3.4 Balas

Balas atau sering kita sebut sebagai alas balas, memiliki fungsi sebagai berikut :

Untuk memindahkan tekanan roda lokomotif kareta penumpang dan gerbong

pengankut barang pada rel dan bantalan ke tubuh jalan dengan merata.

Tubuh memberikan kedudukan yang mantap, kokoh dan kuat pada bantalan

berikut rel, baik dalam arah memanjang maupun melintang.

Page 15: Tugas Wesel

15REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Untuk mengalirkan air hujan yang jatuh diatas jalan rel dengan segera dan

cepat keluar dari tubuh jalan rel.

Agar menjaga supaya jalan baja tetap tinggal elastis atu kenyal.

Adapun tebal dari alas balas ini tergantung pada :

Daya dukung jenis tanah yang digunakan untuk tubuh jalan

Berat muatan yang ditimbulkan oleh lokomotif

Kecepatan maksimal lokomotif yang berjalan diatas jalan rel

Daya dukung jenis batu yang digunakan untuk membuat alas balas.

Tebal alas balas untuk jalan kelas I adalah 30 cm, untuk jalan kelas II tingkat I

adalah 20 cm dan tebal alas balas untuk jalan rel kelas II tingkat II adalah 15

cm.

Selain tiu, bahan yang digunakan untuk alas balas adalah :

Terdiri dari butir-butir kericah, kerikil, atau pasir besar dengan diameter butir

sebesar 2 cm dan lebih kecil dari diameter 6 cm.

Keras, tidak dapat menjadi lapuk kerena pengaruh cuaca

Dapat ditembus oleh air

Bersih, artinya tidak boleh bercampur debu, tanah, tanah liat, lumpur,

Kalau alas balas yang kotor itu harus diganti dengan alas balas yang baru,

maka bidang atas tubuh jalan harus diratakan dan dibuat miring 1 : 20

Berikut ini adalah bagian dari balas, yaitu :

Lapisan balas atas

Lapisan atas balas terdiri dari batu pecah yang keras, padat, bersudut tajam dengan

ukuran 20 – 60 mm.

Lapisan balas bawah

Lapisan blas bawah terdiri dari kerikil halus, sedang atau kasar dan dapat berfungsi

sebagai aringan antara balas bagian atas dengan tanah tubuh atau tanah dasar. Untuk

menahan agar balas bagian bawah tidak mudah berubah bila terkena getaran atau

terbawa erosi, biasanya dibuatkan konstruksi penguat.

Balas batu pecah

Balas batu pecah merupakan suatu bagian dari jalan rel yang terdiri dari susunan batu

pecah dengan ukuran tertentu, harus mempunyai kapasita pendukung yang baik,

tahan gesekan yang tinggi terhadap bantalan dan sesuai untuk pemecokan.

Bahu balas

Page 16: Tugas Wesel

16REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Bahu balas gunanya agar bantalan tidak mudah tergeser dari kedudukannya dan

merupakan tahanan material balas kearah melintang cukup kuat (lateral resistence).

1.3.5 Emplasemen

Emplasemen adalah bagian dari komplek stasiun yang berupa lapangan terbuka

dan terdapat susunan jalan-jalan kereta api (sepur) beserta kelengkapannya. Menurut

luas dan kecilnya emplesmen dapat dibagi :

a) Emplesmen stasiun kecil

Jumlah sepur di emplasemen stasiun kecil terbatas hanaya pada 2 atau 3 buah sepur

dan sebuah sepur yang melayani pengiriman dan pemerimaan barang. Sepur luncur

adalah sepur yang digunakan untuk luncuran kereta api yang datang. Sepur luncur

dimaksudkan agar tidak terjadi tabrakan Kereta Api dan panjang sepur luncur dapat

mencapai lebih dari 100 meter harus dalam keadaan kosong.

b) Emplesmen stasiun sedang

Jumlah susunan sepur pada stasiun sedang lebih banyak rangkaian kereta yang

dimaksudkan agar tidak terjadi tabrakan.

c) Emplesmenstasiunbesar

Jumlah susunan sepur maupun banyaknya jenis emplasemen lebih lengkap, bahkan

tiap emplasemen sesuai dengan kegunaannya sudah diadakan pemisahan. Berhubung

jumlah barang sudah banyak, maka diadakan pula jembatan timbangan untuk

menimbang barang – barang yang akan dikirim maupun yang tiba.

Menurut kegunaannya, emplasmen dapat dibagi :

a) Emplasmen stasiun Pencantuman

Dalam merencanakan dan membuat stasiun pencantuman, harus diusahakan agar

peralihan kereta api antar lintas cabang dengan lintas induk dapat dilakukan dengan

mudah. Hal ini yang menjadi syarat utama agar semua kereta api mulai dan mengakhiri

perjalanan di stasiun tersebut.

Kerugiannya adalah apabila kereta api harus beralih hanya terdapat satu sepur peron,

maka aturan dians menjadi terikat satu sama lain. Pergantian kereta api secara langsung

dari kereta api berhenti, dimana kereta api cepat jurusan yang sama tidak mungkin

melaju. Akhirnya bahaya tabrakan jika signal dalam kedudukan tidak aman dilanggar.

Jadi, peralihan kereta api pada waktu berangkat adalah lebih baik.

b) Emplasemen penyusun

Page 17: Tugas Wesel

17REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Pada stasiun dimana kereta express dan kereta api cepat mulai mengakhiri

perjalannya, diadakan tempat untuk membersihkan, memeriksa, memperbaiki kerusakan

kecil, dan melengkapi kereta–kereta, menyusun kereta–kereta kembali menjadi

rangkaian kereta api yang disiapkan disepur untuk berangkat di emplasemen

penumpang. Agar tidak menggganggu stasiun penumpang, untuk segala pekerjaan itu

dibuat suatu emplasemen penyusun atau disebut juga emplasemen dopokereta.

Emplasemen ini sebaiknya jangan terlalu jauh dari emplasemen stasiun, agar

perjalanan rangkaian–rangkaian kereta api dalam keadaan kosong dari stasiun

penumpang ke emplasemen penyusun atau sebaliknya agar tidak banyak kehilangan

waktu, tenaga, dan biaya.

Emplasemen penyusun ini harus dapat dicapai langsung dari sepur kereta api agar

dalam mengeluarkan rangkaian dari emplasemen penyusun kesepur berangkat di

emplasemen stasiun penumpang tidak terlalu membuat gerakan – gerakan gergaji.

c) Emplasmen Langsir

Emplasemen Langsir biasanya dipakai di kota–kota besar yang banyak terdapat

pelayanan barang, dimana lalu lintas barang ramai sekali dan banyak sekali kereta api

barang yang datang atau berangkat. Fungsi dari emplasemen Langsir sendiri adalah

untuk :

Melangsir kereta api yang datang dari berbagai jurusan menjadi rangkaian baru yang

siap untuk melakukan perjalanan lagi.

Melangsir rangkaian dari stasiun luar juga melangsir rangkaian setempat guna

menyortirnya.

d) Emplasemen Traksi

Emplasemen traksi berfungsi untuk melayani lokomotif dari stasiun setempat

ataupun dari stasiun lain yang perlu menginap dan melakukan persiapan untuk dapat

melanjutkan perjalanan selanjutnya dan emplasemen traksi ini untuk kereta api

penumpang dan kereta api barang pada umumnya disatukan dan harus ada hubungannya

dengan emplasemen stasiun yang akan dilayani. Emplasemen traksi dapat dibedakan

menjadi :

Traksi hewan

Traksi uap

Traksi listrik

Traksi motor

Page 18: Tugas Wesel

18REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

e) Emplasemen pelabuhan

Emplasemen pelabuhan pada dasarnya seperti emplasemen langsir, tetapi hanya ada

dua jurusanya itu dari emplasemen. Emplasemen pelabuhan terutama digunakan untuk

kereta barang. Kereta api barang yang datang dari emplasemen stasiun dipisahkan

menurut kelompok – kelompok pembagi.

1.3.6 Wesel

Pada konstruksi jalan rel, tidak seperti pada konstruksi jalan raya. Pertemuan

antara beberapa jalur (sepur), harus dilaksanakan dengan konstruksi khusus. Pertemuan

antara beberapa sepur dapat berupa sepur yang bercabang atau dapat pula berupa

persilangan antara dua sepur. Konstruksi khusus yang diperlukan adalah wesel (Switch).

Dalam desain pemakaian atau pemilihan wesel pada satu emplasemen sangatlah

bergantung pada kecepatan, lay out, panjang peron, tujuan peron, dan lain-lain sesuai

dengan kebutuhan penggunaannya. Dengan kata lain, wesel berguna untuk

menghubungkan jalan baja ( rel) yang satu dengan jalan baja (rel) yang lain. Berikut ini

adalah jenis wesel yang sering digunakan :

a) Wesel Biasa, terdiri dari :

Wesel biasa kiri

Wesel biasa kanan

b) Wesel Lengkung, terdiri dari :

Wesel searah lengkung

Gambar 6 Wesel Searah lengkung

Wesel berlawanan arah lengkung

Gambar 7 Wesel Berlawanan arah lengkung

Wesel simetris

Gambar 8 Wesel simetris

Page 19: Tugas Wesel

19REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

c) Wesel Tiga Jalan, terdiri dari :

Wesel tiga jalan biasa searah dan wesel tiga jalan biasa berlawanan arah.

Wesel tergeser searah dan wesel tergeser berlawanan arah

Gambar 9 Wesel tergeser searah

d) Wesel inggris adalah wesel yang dilengkapi dengan gerakan-gerakan lidah serta

sepur-sepur bengkok, terdiridari :

Wesel inggris lengkap

Gambar 10 Wesel inggris lengkap

Wesel inggris tidak lengkap

Gambar 11 Wesel inggris tak lengkap

Dibawah ini adalah komponen-komponen utama dari wesel :

a) Lidah

Lidah adalah bagian dari wesel yang dapat bergerak, pangkal lidah disebut akar.

Jenis lidah ada dua, yaitu :

Lidah putar, yaitu lidah yang mempunyai engsel diakarnya

Lidah berpegas, yaitu lidah yang akarnya dijepit

b) Sudut tumpu (β) dan sudut kelancipan jarum (α)

Sudut tumpu adalah sudut antara lidah dengan rel lantak. Sudut tumpu dinyatakan

dengan angennya, yakni tg β = 1. sedangkan sudut kelancipan jarum disebut sudut

samping arah.

c) Jarum dan sayap-sayapnya

Page 20: Tugas Wesel

20REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Jarum adalah bagian wesel yang memberi kemungkinan kepada flens roda, melalui

perpotongan bidang-bidang jlan yng terputus antara dua rel. Berikut ini adalah jenis

jarum :

Jarum kaku dibaut (bolted rigid frogs), terbuat dari potongan-potongan rel standar

yang dibaut.

Jarum rel pegas (spring rail frogs)

Jarum baja mangan cor (cast manganese steel frogs), dipakai untuk lintas dengan

tonase beban yang berat atau lintas yang frekuensi keretanya tinggi

Jarum keras terpusat (hard centered frogs)

d) Rel lantak

Rel lantak adalah suatu rel yang diperkuat badannya yang berguna untuk

bersandarnya lidah-lidah wesel.

e) Rel paksa

Rel paksa dibuat dari rel biasa yang kedua ujungnya dibengkokan kedalam. Rel

paksa luar, biasanya dibaut pada rel lantak, dengan menempatkan blok pemisah

diantaranya. Untuk wesel dengan kecepatan tinggi, rel paksa ditambat pada bantalan

dengan menggunakan alat penambat. Jarak antara rel paksa dengan rel lantak adalah 42

cm.

f) Sistem penggerak atau pembalik wesel

Sistem penggerak atau pembalik wesel adalah mekanisme untuk menggerakkan

ujung lidah, baik denganm sistem mekanik maupun dengan sistem elektrik.

1.4 Prinsip Jalan Rel

Seperti yang sudah dijelaskan pada sub bab “perkembangan konstruksi jalan rel”

bahwa prinsip awal dari jalan rel bermula dari Kenyataan mendorong gerobak melalui bagian

tanah yang sudah mengeras hasil dari tanah basah yang tercetak, memberi pengalaman bahwa

gerobak ternyata lebih mudah didorong.

Kebutuhan mendorong gerobak pada lorong yang sempit di pertambangan memperkuat

pengetahuan manusia tentang sifat istimewa dari rel. Agar gerak gerobak tidak membentur

dinding lorong, dipasang alat dibagian depan gerobak, untuk menjaga agar gerak gerobak

mengikuti arah lorong.

Pada abad ke 18 untuk angkutan batu bara digunakan jalan mengunakan papan kayu

yang dikenal sebagai “Wagon way”. Penggunaan kayu sebagai jalan menunjukan

Page 21: Tugas Wesel

21REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

kelebihannya terutama pada saat tanah menjadi basah karena hujan. Terbukti bahwa jalan

roda di atas papan kayu bisa berlangsung tidak tergantung pada cuaca.

Pada tahun 1867 George Westinghouse menemukan system pengereman udara tekan.

Penemuan ini memperbaiki sistem pengereman yang dibuat oleh Hardy yang disebut rem

vakum. System pengereman udara tekan lebih aman. Pada saat rangkaian kereta api putus,

kedua bagian yang terputus akan berhenti karena udara di dalam saluran utama mempunyai

tekanan sama dengan udara luar pada saat rangkaian kereta api berjalan, saluran utama

bertekanan udara 3,5 sampai 5 atm.

BAB II

DASAR-DASAR PERHITUNGAN

2.1 Dasar Perhitungan Wesel Biasa

Page 22: Tugas Wesel

22REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Gambar 12 Titik Wesel Biasa

Jika BE terdiri dari bagian-bagian lurus t dan p dan lengkung bu berjari-jari Ru

maksimum dapat dihitung sebagai berikut :

Ru cos β−Ru cosα=S−t sin β−p sin α

atau

Ru cos β=S−t sin β−p sin αcos β−Ru cosα

Harga yang didapat dari jari-jari Ru dibulatkan kebawah hingga menjadi kelipatan

bilangan 10 atau 25 m. Setelah itu dipilih harga t yang lebih besar dari

k+wSin β dan harga p

yang baru dapat dihitung dari :

p=S−t sin β−Ru(cos β−cosα )

sin α

Page 23: Tugas Wesel

23REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Selanjutnya dihitung panjang l adalah jumlah proyeksi E – bu dan p pada sepur lurus :

l=BC'+D' E+ DD'+CC '

l=t cos β+ p cosα+Ru (sin α−sin β )

Jarak dua bantalan dari bantalan A ke bantalan B

AB=1 n+ 12

ld

Panjang jarum minimal ditentukan oleh sudut α dan lebar kepala rel serta kaki rel.

EF=

12

B+c

tan12

α

Keterangan :

C = lebar kepala rel

B = lebar kaki rel

Panjang lengkung luar adalah :

CD=α−β360 °

2 πRu=α−β180 °

° πRu

Panjang pembangunan wesel : L = x.panjang rel + x.siar :

Kemudian, FG = L – AB – l – EF

Panjang bagian-bagian yang lurus dan yang melengkung dari kaki dalam sepur belok dapat

dijelaskan sebagai berikut :

St = S + Vt Rt = Ri – Sb – S – Vt= Ri + Vb – Vt

Sb = S + Vb

Rt = Ru – St = Ru – S – Vt

HK=AB=St−S−S cos βsin β

Page 24: Tugas Wesel

24REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Ri = Ru – Sb

Ru = Ri + Sb

Rp = Ru – S

KN= NN 'sin β

=t sin β+St cos β−Ssin β

NO=√ ( Ri+Rt ) (Vb−Vt )

PQ=√ ( Ri+Rt )Vb

Sudut dan ditentukan dengan :

cos γ= RiRt

atau tan γ=NORi

dan cosδ= RiRp

atau tan δ=PQRi

Panjang lengkung dalam :

CP= β−α−γ−δ180°

πRi

2.2 Dasar Perhitungan Wesel Simetris

Perhitungan wesel simetris dilakukan seperti perhitungan wesel biasa dengan perubahan

sebagai berikut :

1) Besaran-besaran α, β dan S diganti dengan ½ α, ½ β dan

S+Vt

2Cos1

2) Selanjutnya sumbu x digunakan sebagai simetris nilai

S+Vt

2Cos1

3) Titik c harus dipilih sedemiian rupa, sehingga BC menjadi bilangan bulat

4) Untuk lidah putar konstruksi agar seluruhnya berada dibagian lurus dan untuk lidah

berpegas N terletak di luar penumpuan.

2.3 Dasar Perhitungan Wesel Tergeser

Page 25: Tugas Wesel

25REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Gambar 13 Titik Wesel Tergeser

a) Mencari besar sudut γ dan δ

b) Menentukan jari-jari lengkung luar

w=1067−(1000+20 )=3

t=w+ksin β

Ru=S−t sin β−p sin αcos β−cosα

c) Menghitung p berdasarkan Ru, p=S−t sin β Ru ¿¿¿

Page 26: Tugas Wesel

26REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

d) Menentukan panjang l, l=t cos β+ p cosα+Ru (sin β−sin α )

e) Menentukan lengkung luar (busur CD, CD=α−β360 °

2 πRu

f) Menentukan jari-jari lengkung bagian dalam

St=S+Vt

Sb=S+Vb

Rb=Ru−St

Ri=Ru−Sb

Rp=Ru−S

Vb= d2

2 Ru−e

g) Menghitung panjang jarum

EF=

12(B+C)

tan12

α−

12

d

h) Menghitung panjang wesel L dan FG

L= x. Panjang rel normal + x. Siar

FG = L – AB – l – EF

AB = In + ½ Id

i) Menghitung panjang kaki sebelah dalam

HK=AB−(St−S cos β )

sin β

KN= t sin β+St cos β−Ssin β

NO=√ ( Ri+Rt ) (Vb−Vt )

PQ=√ ( Ri+Rp ) Vb

j) Menentukan sudut γ dan δ

cos γ= RiRt

, tan γ= NORp

, cosδ= RiRp

, tan δ= PQRi

k) Menentukan lengkung OPOP=α−β−γ−δ360°

2 πRi

l) Menghitung koordinat-koordinat sebelum tergeser

m)Menghitung koordinat-koordinat setelah tergeser

Page 27: Tugas Wesel

27REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

2.4 Dasar Perhitungan Wesel Inggris

Wesel inggris ini banyak digunakan pada emplasemen-emplasemen besar.

Gambar 14 Titik Wesel Inggris

Page 28: Tugas Wesel

28REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

a) Nilai S diganti denganS'= S

2 sin12

α

b) S'=p cos12

α +t cos ( 12

α−β )+Ru sin( 12

α−β)

c) Ru=S '−p cos

12

α−t cos( 12

α−β )sin( 1

2α−β )

d) Setelah Ru, t dan p didapat, selanjutnya :

ED=S'−p sin12

α−t sin( 12

α−β)−Ru(1−( 12

α−β))e) Mencari lengkung CD

CD=

12

α−β

180 °πRu

AB1=p cos12

α

B1 C 1=t cos ( 12

α−β)C 1E1=Ru sin( 1

2α−β)

AE1=AB 1+B1 C 1+C 1E1

EE 1=AE1 tan12

α

BB1=p sin12

α

CB 2=t sin (12

α−β)DC 2=EE 1−BB1−CB2−ED

f) Menghitung panjang kaki dalam

St=s+Vt

NM=Rt=Ru+St

Vb= d2

2 Ru−e

Sb=s+Vb

Page 29: Tugas Wesel

29REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

OM=Ri=Ru−Sb

KN= t sin β+St cos β−Ssin β

sin γ= NORt

OP=

12

α−β−γ

180 °πRi

g) Menghitung panjang jarum

EF=

12(B+C)

tan12

α−

12

d

h) Menghitung kordinat titik

2.5 Dasar Perhitungan Gaya Sentrifugal

Untuk menghitung gaya sentrifugal, terlebih dahulu kita harus mengetahui jenis kereta

api dan lokomotif yang dipakai agar dapat menggunakan parameter-parameter yang

dibutuhkan dalam menghitung gaya sentrifugal.

Adapun kereta api/lokomotif yang penulis gunakan adalah lokomotif CC 201, dengan

data teknis sebagai berikut:

Gambar 15 Lokomotif type CC201

1. Dimensi

Panjang body 14134 mm

Lebar body 2642 mm

Tinggi maksimum 3636 mm

Page 30: Tugas Wesel

30REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Diameter roda penggerak 914 mm

2. Berat

Berat kosong 78 ton

Berat siap (isi penumpang) 86 ton

3. Motor diesel

Tipe GE 7FDL 8

Jenis 4 langkah, turbocharger

Daya Mesin 1950 HP

Daya ke Generator/Converter 1825 HP

4. Kapasitas

Bahan bakar 3028 lt

Minyak pelumas 984 lt

Air pendingin 684 lt

Pasir 500 lt

5. Lain-lain

sistem rem Udara tekan, dinamik, parkir

Tipe kompresor Gardner denver WBO

Setelah mengetahui data-data tersebut diatas, maka gaya sentrifugal dapat dihitung

dengan rumus:

F=V 2

Rxm

R=Ru−S2

Dimana :

Ru = Jari-jari lengkung luar

S = lebar sepur standar

V = kecepatan pada sepur lurus yang diperkenan

m = berat kereta api/lokomotif yang digunakan

Page 31: Tugas Wesel

31REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

BAB III

GEOMETRIK JALAN REL

4.1 Lengkung Horizontal

4.1.1 Gaya Sentrifugal diimbangi Sepenuhnya Oleh Gaya Berat

Gambar 16 Gambar Gaya Sentrifugal

G sin α=m∗v2

Rcos α

G sin α=G∗v2

g∗Rcosα

tan α= v2

g∗R∗cos α

h=w∗v2

g∗R

Dengan satuan praktis :

h=8,8∗v2

R→→ → R=8,8∗v2

h

Dimana :

Page 32: Tugas Wesel

32REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

R = jari-jari lengkung horizontal (m)

V = kecepatan rencana (km/jam)

H = peninggian rel pada lengkung horizontal (mm)

W = jarak antara kedua titik kontak roda dan rel (1120 mm)

G = percepatan gravitasi (9,81 m/det2)

Dengan peninggian maksimum, hmax = 110 mm maka :

R=8,8 .v2

110R min=0 , 08 . v2

4.1.2 Gaya Sentrifugal diimbangi Sepenuhnya Oleh Gaya Berat dan Daya

Dukung Komponen Jalan Rel

Gambar 17 Gambar Arah Gaya Berat Dan Daya Dukung Jalan Rel

m∗v2

Rcosα=G sin α+H cos α

G sin α=(m∗v2

R−H)cos α

G tan α=G∗v2

g∗R−H

H=m∗a=Gg∗a

tan α= hw

Page 33: Tugas Wesel

33REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Ghw

=G∗v2

g∗R−G

ga

a= v2

13∗R−g

hw

a = percepatan sentrifugal (m/det2)

Percepatan sentrifugal ini maksimum 0,0478g, karena pada harga ini penumpang masih

merasa nyaman. Jadi amaksimum = 0,0478 g. Dengan peninggian maksimum, hmaksimum= 110

mm, maka persamaan menjadi : Rmin= 0,054 * v2

4.1.3 Jari-Jari Minimum pada Lengkung yang Tidak Memerlukan Busur

Peralihan

Kondisi dimana lengkung peralihan (ℓh ) tidak diperlukan, jika tidak ada peninggian

yang harus dicapai (h = 0), berdasarkan rumus peninggian minimum.

h=8,8v2

R−53,54

Jika h = 0 , maka

R = 0,164. v2

4.2 Lengkung Peralihan

Lengkung peralihan dibuat untuk mengeliminasi perubahan gaya sentrifugal sedemikian

rupa sehingga penumpang di dalam kereta api tetap terjamin kenyamanannya. Panjang

lengkung peralihan tersebut merupakan fungsi dari perubahan gaya sentrifugal persatuan

waktu, kecepatan dan jari-jari lengkung.

Perubahan gaya sentrifugal =gaya

waktu

Gaya sentrifugal:m∗a=m∗v2

R

SatuanWaktu :t=lv

m∗at

=

m∗v2

Rlv

→ →→m∗a

t=m∗v3

Rl

Page 34: Tugas Wesel

34REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

at= v3

Rl→ → →l= v3∗t

a∗R

Dengan menggunakan satuan praktis :

l=0,06v3

R

h=5,94v3

R

Maka :

lh=0,01hv

Dimana :

ℓh = panjang minimum lengkung peralihan (m)

h = peninggian rel pada lengkung (mm)

v = kecepatan rencana (km/jam)

R = jari-jari lengkung (m).

4.3 Perhitungan Geometrik Jalan Rel

4.3.1 Wesel Biasa

Gaya sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat

Dengan satuan praktis :

R=Ru− s2=340348.9289−1067

2=339815,4289 mm

h=w∗v2

g∗R=

1120∗(502)9,81∗339815,4289

=0,8399 mm

Dengan peninggian maksimum, h maks = 110 mm maka :

R=8,8∗v2

110=

8,8∗(50)2

110=200 mm

Rmin=0,08∗v2=0,08∗(502 )=200 mm

Gaya sentrifugal diimbangi oleh gaya berat dan daya dukung komponen jalan rel.

a=( v2

13∗R )−g∗hw

=( 502

13∗20 0 )−9,81∗0,83991120

=0,9542m /det2

Percepatan sentrifugal maksimum diambil sebesar a maks = 0,0478 g

Jari-jari minimum pada lengkung yang tidak memerlukan busur peralihan.

h=8,8∗v2

R−53,54=8,8∗502

200−53,54=56,46 mm

Lengkung peralihan Gaya Sentrifugal

Page 35: Tugas Wesel

35REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

F= v2

Ru∗m= 2500

340348.9289∗86.000=631,705

kgm2

Berat lokomotif : m = 86.000 kg

l=0,06v3

R=0,06∗125000

200=37,5 m

h=5,94∗v2

R=5,94∗2500

200=74,25 mm

l h=0,01∗h∗v=0,01∗74,25∗50=37,125 m 37 m

4.3.2 Wesel Simetris

Gaya sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat

Dengan satuan praktis :

R=Ru−S2=473599.4343−1067

2=473065,9343 mm

h=w∗v2

g∗R= 1120∗2500

9,81∗473065,9343=0,0603 m

Dengan peninggian maksimum, h maks = 110 mm maka :

R=8,8∗v2

110=8,8∗2500

110=200 m

Rmin=0,08 v2=0,08∗2500=200 m

Gaya sentrifugal diimbangi oleh gaya berat dan daya dukung komponen jalan rel.

a=( v2

13∗R )−g∗hw

=( 502

13∗200 )−9,81∗0,06031120

=0,9610 m /det2

Percepatan sentrifugal maksimum diambil sebesar a maks = 0,0478 g

Jari-jari minimum pada lengkung yang tidak memerlukan busur peralihan.

h=8,8∗v2

R−53,54=8,8∗502

200−53,54=56,46 mm

Lengkung peralihanGaya sentrifugal

F= v2

Ru∗m= 2500

473599.434386.000=453,970

kgm2

Diketahui a maks = 0,9576 * g = 0,9610 * 9,81 = 9,4274

l=0,06v3

R=0,06∗125000

200=37,5 m

h=5,94∗v2

R=5,94∗2500

200=74,25 mm

l h=0,01∗h∗v=0,01∗74,25∗50=37,125 m 37 m

Page 36: Tugas Wesel

36REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

4.3.3 Wesel Inggris

Gaya sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat dengan satuan praktis :

R=Ru−S2=287672,7309−1067

2=287139,2309 mm

h= wv2

g∗R= 1120∗502

9,81∗287139,2309=0,994 m

Dengan peninggian maksimum, h maks = 110 mm maka :

R=8,8∗v2

110=8,8∗2500

110=200 m

Rmin=0,08 v2=0,08∗2500=200 m

Gaya sentrifugal diimbangi oleh gaya berat dan daya dukung komponen jalan rel.

a=( v2

13∗R )−g∗hw

=( 502

13∗200 )−9,81∗0,9941120

=0,9528 m /det2

Percepatan sentrifugal maksimum diambil sebesar a maks = 0,0478 g

Rmin=0,054∗v2=0,054∗2500=135 m

Jari-jari minimum pada lengkung yang tidak memerlukan busur peralihan.

h=8,8∗v2

R−53,54=8,8∗502

200−53,54=56,46 mm

Lengkung peralihan Gaya sentrifugal

v2

Ru∗m= 2500

287672,730986.000=747,377

kgm2

Diketahui a maks = 0,9528 * g = 0,9528 * 9,81 = 9,3469

l=0,06v3

R=0,06∗125000

200=37,5 m

h=5,94∗v2

R=5,94∗2500

200=74,25 mm

l h=0,01∗h∗v=0,01∗74,25∗50=37,125 m 37 m

4.3.4 Wesel Tergeser

Gaya sentrifugal diimbangi sepenuhnya oleh gaya berat, dengan satuan praktis :

R=Ru−S2=339296.9658−1067

2=338763,4658

h= wv2

g∗R= 1120∗502

9,81∗338763,4658=0,8425 m

Dengan peninggian maksimum, h maks = 110 mm maka :

Page 37: Tugas Wesel

37REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

R=8,8∗v2

110=8,8∗2500

110=200 m

Rmin=0,08 v2=0,08∗2500=200 m

Gaya sentrifugal diimbangi oleh gaya berat dan daya dukung komponen jalan rel

a=( v2

13∗R )−g∗hw

=( 502

13∗200 )−9,81∗0,84251120

=0,9542 m/det2

Percepatan sentrifugal maksimum diambil sebesar a maks = 0,0478 g

Rmin=0,054∗v2=0,054∗2500=135 m

Jari-jar iminimum pada lengkung yang tidak memerlukan busur peralihan.

h=8,8∗v2

R−53,54=8,8∗502

200−53,54=56,46 mm

Lengkung peralihanGaya Sentrifugal

v2

Ru∗m= 2500

339296.965886.000=633,663

kgm2

Diketahui a maks = 0,9576 * g = 0,9542 * 9,81 = 9,3607

l=0,06v3

R=0,06∗125000

200=37,5 m

h=5,94∗v2

R=5,94∗2500

200=74,25 mm

l h=0,01∗h∗v=0,01∗74,25∗50=37,125 m 37 m

Page 38: Tugas Wesel

38REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

BAB IV

PERHITUNGAN WESEL

3.1 Wesel Biasa Tipe E

a.Ketentuan – ketentuan

= 1 : 12,5

β = 1 : 50

Lebar Kaki rel (B) = 110 mm (tabel 3.2 PD.10)

Lebar Kepala rel (C) = 68,50 mm (tabel 3.2 PD.10)

Jarak Siar (d) = 16 (tabel 3.7 PD.10)

Kecepatan lurus sepur yang di perkenankan ( Vr ) = 45 km/jam

Tegangantanahdasar rata-rata ( t ) = 19 kg/cm2

Jalan kelas V ( tabel 1.1 hal 1-2 )

Tipe rel R42 ( tabel 1.1 hal 1-2 )

Jenis rel yang dipakai = rel standar dengan panjang 25000 mm

b. Perhitungan – perhitungan sudut

tg α = 1 : 12,5 = 0,08 α = 4,5739

tg = 1 : 50 = 0.02 = 1,1457

sin α = 0,0797

cosα = 0,9968

sin = 0,0199

cos = 0,9998

c.Perhitungan panjang jarum

p= B+C

2 tanα2

−d= 110+68,50

2 tan ( 4,57392 )

−16=2218,814 mm

Page 39: Tugas Wesel

39REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

d. Perhitungan panjang lidah (t)

t=C cot β=68,50 cot1,1457=3425 mm

e.Perhitungan panjang jari-jari lengkung luar (Ru)

Ru=S−t sin β−P sin αcos β−cos α

¿1067−(3425 x 0 ,0199 )−(2218,814 x 0,0797 )

0,9998−0,9968

= 275254,2762 mm

f. Nilai P yang sebenarnya adalah

P=S−t sin β−Ru(cos β−cosα)

sin α

¿1067−(3425 x 0,0199 )−275254,2762 (0,9998−0,9968 )

0,0797

P=2218,814 mm

g. Kontrol nilai Ru dengan harga P yang sebenarnya

Ru=S−t sin β−p sin αcos β−cosα

Ru=1067−(3425 x 0,0199 )− (2218,814 x0,0797 )

0,9998−0,9968

¿275254,2762 mm

l. Menghitung panjang (l)

l=t cos β+ P cosα+Ru (sin α−sin β )

l=(3425 x 0,9998 )+(2218,814 x 0,9998 )+275254,2762 (0,0797−0,0199 )

¿22082,29181 mm

m. Menghitung panjang wesel (L)

Panjang rel R42 = 25000 mm, diambil 2 batang rel (x) dan siar = 16 mm, maka :

L = x panjang rel + x siar

= 2 . 25000 + 2 . 16

= 50032 mm

jika, Ln = jarak bantalan biasa = 700 mm

Ld = jarak bantalan sambungan = 600 mm

Page 40: Tugas Wesel

40REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Maka, jarak antar dua bantalan (AB)

AB = In + ½ Id = 700 + ½ 600= 1000 mm

n. Menghitung panjang lengkung luar (busur)

CD=(α−β)360 °

2 πRu=(3,4281)

3602∗22

7∗275254,2762=16469,19325 mm

o. Menghitung panjang jarum

EF=

12(B+C)

tan12

α−

12

d=

12

(110+68,5 )

tan12

(4,5739 )−

12∗16=2226,814306mm

FG = L – AB – l–EF = 50032 – 1000 – 22082,29181– 2226,814

= 24722,89389 mm

p. Menghitung panjang lengkung bagian dalam

Vb= d2

2∗Ru−e= 40002

2∗275254,2762−8=21,064 mm

q.Menghitung panjang kaki bagian dalam

St = S + Vt = 1067 + 3 = 1070 mm

Sb = S + Vb = 1067 + 21,064 = 1088,064 mm

Rt = Ru - St = 275254,2762 – 1070 = 274184,2762 mm

Ri = Ru – Sb = 275254,2762 – 1088,064 = 274166,2121 mm

Rp = Ru – S = 275254,2762 – 1067 = 274187,2762 mm

r. Menghitung panjang lengkung bagian luar

Hk=AB−(St−scos β )

sin β=1000−1070−1067 x0,9998

0,0199=839,3010698 mm

KN= t sin β+St cos β−Ssin β

=3425 (0,0199 )+1070 (0,9998 )−1067

0,0199

¿3564,331067 mm

NO=√ [ ( Ri+Rt ) (Vb−Vt ) ]

¿√ [ (274166,2121+274184,2762 ) (21,064−3 ) ]=3147,288131 mm

PQ=√ ( Ri+Rp ) Vb=√ (274166,2121+274187,2762 ) 21,064

¿2208,8772 mm

s.Menghitung dan

Page 41: Tugas Wesel

41REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

tan γ=NORi

=3147,288131274166,2121

=0,001147mm

γ=0,6577

tan δ= PQRi

= 2208,8772274166,2121

=0,00806

δ=0,4618

t. Menghitung panjang lengkung OP

OP=α−β−γ−δ180

π∗Ri

OP=4,5739−1,1457−0,6577−0,4618180

3,14∗274166,2121

OP=13256,9416 mm

Kontrol :

NO + OP < CD

3147,288131 + 13256,9416 < 16469,19325

16404,22973 mm < 16469,19325 mm … … … … (Ok!!!)

u. Menghitung koordinat-koordinat

Titik A

XA = - AB = -1000

YA = 0

Titik B

XB = 0

YB = 0

Titik C

XC = t cos = 3425 x 0,9998 = 3424,3152

YC = -t sin = -3425 x 0,0199 = -68.4863

Titik D

XD = t cos + (Ru (sin α – sin )

= (3424,3152 + (275254,2762 (0.07974-0,0199)) = 19870,54381

YD = - (S - P sin α)

= - (1067 – (2218,814*0.07974)= -890,0601599

Titik E

XE = l = 22082,29181

Page 42: Tugas Wesel

42REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

YE = - S = - 1067

Titik F

XF = (l + EF) = 22082,29181 + 2226,814306 = 24309,29181

YF = - S = -1067

Titik G

XG = (L + XA) = 50032 + (- 1000) = 49032

YG = - S = -1067

Titik H

XH = XA = -1000

YH = - S = -1067

Titik K

X K=−¿¿

YK = - S = -1067

Titik M

XM = - (t cos - Ru . sin ) – AB = -3079,669631

YM = - t sin = -68.4863

Titik N

XN = Rt sin - (AB + XM) = 3402,919484

YN = YM - Ru cos - Rtcos) = -1138.27368

Titik O

XO = XN + ((Ri . sin ( + )) – (Rt sin)) = 6548,648642

YO = YN – [Rtcos - Rtcos ( + )] = -1237,321057

Titik P

XP = XO + [(Ri sin (α - )) – (Rt sin ( + ))] = 19783,7759

Yp = YO – [Ricos ( + ) - Ricos (α - )] = -1974,659014

Titik Q

XQ = XP + (RP sin α - Ri sin (α - ) = 21988,63304

YQ = YP – [Rp cos(α - ) - RP . cos α] = -2129,881478

v.Menghitung Gaya Sentrifugal

dik:

Ru = 275254,28 mm = 275,2548 m

Rp = 274196,22 mm = 274,196 m

Page 43: Tugas Wesel

43REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Rt = 274184,28 mm = 274,184 m

Ri = 274166,21 mm = 274,166 m

Diambil Rmin = Ri = = 274,166 m

S = 1067 mm = 1,067 m

V = 45 km/jam

1. Lokomotif CC201 (Berat Kosong) m = 78 ton

R = Ri −S2

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 78000 kg

= 577,234 ton/m2

2. Lokomotif CC201 (Stap) m = 84 ton

R = Ri −S2

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 84000 kg

= 621,637 ton/m2

3. Gerbong Eksekutif m = 35,5 ton

R = Ri −S2

Page 44: Tugas Wesel

44REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 35500 kg

= 262,715 ton/m2

4. Gerbong Bisnis m = 32 ton

R = Ri −S2

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 32000 kg

= 236,814 ton/m2

5. Gerbong Ekonomi m = 29,2 ton

R = Ri −S2

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 29200 kg

= 216,093 ton/m2

6. Gerbong Barang m = 45 ton

R = Ri −S2

Page 45: Tugas Wesel

45REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 274,166 –1,067

2

= 273,6325 m

F = V2

Rxm

= 452

273,6325x 45000 kg

= 333,019 ton/m2

3.2 Wesel Simetris Tipe J

a. Ketentuan – ketentuan :

= 1 : 12

β = 1 : 50

Lebar Kaki rel (B) = 110 mm (tabel 3.2 PD.10)

Lebar Kepala rel (C) = 68,50 mm (tabel 3.2 PD.10)

Jarak Siar (d) = 16 (tabel 3.7 PD.10)

Kecepatan lurus sepur yang di perkenankan ( Vr ) = 50 km/jam

Tegangantanahdasar rata-rata ( t ) = 11 kg/cm2

Jalan kelas V ( table 1.1 hal 1-2 )

Tipe rel R42 ( table 1.1 hal 1-2 )

Jenis rel yang dipakai = rel standar dengan panjang 25000 mm

b. Perhitungan sudut

tg α = 1 : 12 = 0,0833 α = 4,7636

tg = 1 : 55 = 0.0181 = 1,0416

sin α = 0,0830

cos α = 0.9965

sin = 0,0181

cos β = 0,9998

tg ½ α = 0,04159

tg ½ β = 0,00909

c. Perhitungan Panjang Jarum (P)

Page 46: Tugas Wesel

46REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

P=(B+C)

2 tan( 14

α)−d= 110+68,5

2 x0,02079−16=4277,28 mm

d. Perhitungan Panjang Lidah (t)

t=c cot12

β=68,5∗¿1/0,00909 ¿7535,6227 mm

e. Perhitungan Panjang Jari – jari Lengkung Luar

S'= S+Vt

2 cos12

β= 1067+3

2 x0,9999=535.0221 mm

Ru=S '−t sin

12

β−P sin12

α

cos12

β−cos12

α

Ru=535.0221−(7535,6227∗0,00909 )−(4277,28∗0,04156 )

0,9999−0,9991

=351032,96 mm

f. Menghitung panjang l

l=t cos12

β+P cos12

α+Ru(sin12

α−sin12

β )= 23206,536 mm

g. Menghitung Panjang Jarum

EF=

12

( B+C )

tan12

α−

12

d=

12

(110+68,5 )

0,0357−

12∗16

EF=2137,712316 mm

h. Menghitung Panjang Lengkung Luar (busur)

CD=( 1

2α−1

2β )

180 °∗π∗Ru=

( 12∗4,763642−1

2∗1,041627)

180∗22

7∗351032,96

CD=14564,811mm

i. Menghitung Panjang Lengkung bagian dalam

Page 47: Tugas Wesel

47REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Vb= d2

2∗Ru−e= 40002

2∗351032,96−8=14,789883 mm

j. Menghitung Panjang kaki bagian dalam

St=2S'+Vt=2∗535.0221+3=1073,0442 mm

Sb=2 S'+Vb=2∗535.0221+14,789883=1074.9602 mm

Rt=Ru−St=351032,96−1073.0442=349959,9119m

Ri=Ru−Sb=351032,96−1074.9602=349948,122 mm

Rp=Ru−2S'=351032,96−(2∗535.0221)=349962,9119 mm

k. Menghitung Panjang Lengkung bagian Luar

AB=l n cos12

β+ 12

ld=700∗0,9999+ 12

600=999,971 mm

HK=AB−(St−2S ' cos

12

β )sin

12

β

HK=1000−(1073,0442−2∗535,0221∗0,9999)

0,00909=665,0957 mm

KN=t sin

12

β+St cos12

β−2S '

sin12

β=7860,7866 mm

NO=√ ( Ri+Rt ) (Vb−Vt )=√(349948,122+349959,9119)(14,7898−3)

NO=2872,6005 mm

PQ=√ ( Ri+Rp ) Vb=√ (349948,122+349962,9119 )14,7898

PQ=3217,3906 mm

l. Menghitung dan

tan γ=NORt

= 2872,6005349959,9119

=0,0082 γ=0,4703

tan δ= PQRi

= 3217,3906349948,122

=0,0092δ=0,3269

m. Menghitung Panjang Lengkung OP

Page 48: Tugas Wesel

48REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

OP=

12

α−12

β−γ−δ

180 °∗π∗Ri

¿

12

4,7636−12

1,042−0,4703−0,3269

180∗π∗349948,122

¿8494,1236 mm

Kontrol :

NO + OP ≤ CD

2872,6005+8494,1236 ≤ 14564,811

11366,724 mm ≤ 14564,811mm… … … ( OK )

n. Menghitung titik koordinat

Titik A

XA = - AB = -1000

YA = ½ S = 533.5

Titik B

XB = 0

YB = S`= 533,5

Titik C

XC=(Ru. sin12

β)−AB = (351032,956 ∙0,00909 )−1000=2190,81

YC = YB - t sin ½β = 533,5+(7535,62268 ∙ 0,00909 )=7000,2893

Titik D

XD=l−P cos12

α=13588,5

Page 49: Tugas Wesel

49REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

YD=P sin12=4277,279 ∙ 0,04156=177,758

Titik E

XE = l = 15589,8

YE = 0

Titik F

XF=l+EF=17727,5

YF=0

Titik H

XH = - XA = -1000

YH = -(½ S) = -533,5

Titik K

XK =XH +HK=−334,904

YK=−12

S=−533,5

Titik M

XM=(t cos12

β−Ru sin12

β)−AB = 3344,5

YM=−136,989

Titik N

XN =Rt sin12

β+XM + AB=2181,06

YN=(YM−(Ru cos12

β))−Rt cos12

β = -606,475

Titik O

XO=Ri .sin ¿¿

YO=(YN−(Rt cos12

β))−¿

Page 50: Tugas Wesel

50REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Titik P

XP=Ri sin ¿¿

YP=¿

Titik Q

XQ=Rp sin12+ XM=15539,3

YQ=¿

o. Perhitungan Gaya Sentrifugal:

dik:

Ru = 351032,96 mm = 351,032 m

Rp = 349962,91 mm = 349,962 m

Rt = 349959,91 mm = 349,959 m

Ri = 349948,12 mm = 349,948 m

Diambil Rmin = Ri = = 349,948 m

S = 1067 mm = 1,067 m

V = 45 km/jam

1. Lokomotif CC201 (Berat Kosong) m = 78 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

F = V2

Rxm

Page 51: Tugas Wesel

51REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 452

349,414x 78000 kg

= 452,042 ton/m2

2. Lokomotif CC201 (Stap) m = 84 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

F = V2

Rxm

= 452

349,414x 84000 kg

= 486,815 ton/m2

3. Gerbong Eksekutif m = 35,5 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

F = V2

Rxm

= 452

349,414x 35500 kg

= 205,423 ton/m2

4. Gerbong Bisnis m = 32 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

Page 52: Tugas Wesel

52REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

F = V2

Rxm

= 452

349,414x 32000 kg

= 185,453 ton/m2

5. Gerbong Ekonomi m = 29,2 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

F = V2

Rxm

= 452

349,414x 29200 kg

= 169,226 ton/m2

6. Gerbong Barang m = 45 ton

R = Ri −S2

= 349,948–1,067

2

= 349,414 m

F = V2

Rxm

= 452

349,414x 45000 kg

= 260,793 ton/m2

3.3 Wesel Tergeser Tipe H

a. Ketentuan-ketentuan

= 1 : 12

Page 53: Tugas Wesel

53REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

β = 1 : 55

Lebar Kaki rel (B) = 110 mm (tabel 3.2 PD.10)

Lebar Kepala rel (C) = 68,50 mm (tabel 3.2 PD.10)

Jarak Siar (d) = 16 (tabel 3.7 PD.10)

Kecepatan lurus sepur yang di perkenankan ( Vr ) = 50 km/jam

Tegangan tanah dasar rata-rata ( t ) = 18 kg/cm2

Jalan kelas V ( table 1.1 hal 1-2 )

Tipe rel R42 ( table 1.1 hal 1-2 )

Jenis rel yang dipakai = rel standar dengan panjang 25000 mm

b. Perhitungan-perhitungan sudut

tg α = 1 : 12 = 0,08333 α = 4,76360

tg = 1 : 55 = 0,01818 = 1,04160

sin α = 0,0830

cos α = 0,9965

sin = 0,0182

cos = 0,9998

c. Perhitungan panjang jarum (P)

P= B+C

2 tan12

−d= 68,5+110

2× tan12

4,7636−16=2129,7123 mm

d. Perhitungan panjang lidah (t)

t=C cot β=110∗( 10,01818 )=3767,50 mm

e. Perhitungan panjang jari-jari lengkung luar (Ru)

Page 54: Tugas Wesel

54REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Ru=S−t sin β−p sin❑cos β cos❑

¿1067−(3767,50 ∙ 0,0 182 )−(2129,7123 ∙ 0,0830 )

0 , 9998 ∙ 0,9965

¿249817,5646 mm

Diambil Ru=¿ 249000 mm

f. Nilai P yang sebenarnya

P=s−t sin β−Ru (cos β−cos❑)

sin❑

¿1067−(3767,50 ∙ 0,0 182 )−249000 (0 , 9998 ∙0,99 65 )

0,0830

¿2162,091738 mm

g. Menghitung panjang l

l=t cos β+ P cos+Ru (sin−sin β )

¿22073,3007 mm

h. Menghitung panjang wesel (L)

Panjang Rel 42 = 25000 mm, diambil 2 batang rel (x) dan siar = 16 mm.

Maka :

L=x∗panjang rel+x∗siar=2 (25000 )+2 (16 )=50032 mm

Jika :

In = jarak bantalan biasa = 700 mm

Id = jarak bantalan sambungan = 600 mm

Maka, jarak antar dua bantalan (AB), adalah :

AB=ln+ 12

ld=700+ 12

600=1000 mm

i. Menghitung panjang lengkung luar (busur CD)

Page 55: Tugas Wesel

55REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

CD=−β360

∗2∗Ru

¿ 4,7636−1,0416360

∗2 ∙3,14∗249000=16175,39279 mm

j. Menghitung panjang jarum

EF=

12(C+B)

tan12

−12

d=2137,7123 mm

FG=L−AB−l−EF

¿50032−1000−22073,3007−2137,7123

¿24820,987 mm

k. Menghitung panjang lengkung bagian dalam

Vb= d2

2 Ru−e= 35002

2 ∙ 249000−8=24,1285 mm

l. Menghitung panjang kaki bagian dalam

St=S+Vt=1067+3=1070 mm

Sb=S+Vb=1067+24,1285=1091,1285 mm

Rt=Ru−St=249000−1070=247930 mm

Ri=Ru−Sb=249000−1091,1285=247908,8175 mm

Rp=Ru−S=249000−1067=247942,3464 mm

n. Menghitung panjang lengkung bagian luar

HK=AB−(St−scos β )

sin β=825,2735 mm

KN= t sin β+St cos β−ssin β

=3922,8008 mm

Page 56: Tugas Wesel

56REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

NO=√ ( Ri+Rt ) (Vb−Vt )=3236,717 mm

PQ=√ ( Ri+Rt )Vb=2152,9621mm

o. Menghitung γ

dan δ

tan❑=NORi

= 3236,717247908,8175

=0,0131=0,748

tan❑=PQRi

= 2152,9621247908,8175

=0,0087=0,4975

p. Menghitung panjang lengkung OP

OP=−β− −¿180

∗¿ Ri¿

¿ 4,7636−1,0416−0,748−0,4975180

∗¿247908,8175

¿12867,9782 mm

Kontrol :

N0 + OP ≤ CD

3236,717+12867,9782≤ 16175,39279

16104,6954 mm ≤ 16175,39279 mm… … … ( OK )

q. Menghitung koordinat Sebelum Pergeseran

Titik A

XA = - AB = - 1000

YA = 0

Titik B

XB = 0

YB = 0

Titik C

XC = t Cos β

= 3766,8774

Page 57: Tugas Wesel

57REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

YC = -t Sin β

= -68,48868

Titik D

XD = XC+ (Ru(Sinα

- Sin β

)= 19918,67731

YD = -(S - P Sin α

) = -887,44805

Titik E

XE = l = 22073,30066

YE = -S = - 1067

Titik F

XE = (1-EF) = 24211,0130

YE = -S = - 1067

Titik G

XG = ((L +(- XA)) = 49032

YG = - S = - 1067

Titik H

XH = - Xa = - 1000

YH = -S = -1067

Titik K

XK = X ( H )+Hk=−174,7265

YK = - S = - 1067

Titik M

XM = (t Cos β

)- (Ru Sinβ

)- AB = -1759,6472

YM = y(c) = -68,4887

Titik N

Page 58: Tugas Wesel

58REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

XN = Rt Sin β

+ XM + AB = 3737,42610

YN = Y(M) – St cos b = -1138,3119

Titik O

XO = Ri Sin (β

) + XM = 6892,5645

YO =Y(N) – (Rt cos b – (Ri cos (β

) = -1138,3119

Titik P

XP = X(O) + Ri (sin a-sin(β

) = 19828,06402

YP = (YO – Ri Cos( β

))-(Ri Cos(α

- δ

)) = -1974,8075

Titik Q

XQ = X(P) + Rp (sin (α

)-(Ri sinα

)= = 21975,45827

YQ =((YP – Rp Cos(β

)-(Rp(α

- δ

))= -2129,5449

r. Menghitung koordinat Setelah Pergeseran (x = 19918,67731 mm)

Titik A’

XA’ = X + XA = 18918,67731

YA’ = -S = -1067

Titik B’

XB’ = X – XB = 19918,67731

YB’ = -S = -1067

Titik C’

XC’ = X + XC = 23685,5547

YC’ = -YC– S = -998,511

Page 59: Tugas Wesel

59REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Titik D’

XD’ = X + XD = 39837,35461

YD’ = -YD - S = -179,5519

Titik E’

XE’ = X + XE = 41991,97797

YE’ = 0

Titik H’

XH’ = XA’ = -18918,67731

YH’ = 0

Titik K’

XK’ = X - XK = 19743,9508

YK’ = 0

Titik M’

XM’ = X + XM = 18159,0301

YM’ = Y(c’) = -998,5113

Titik N’

XN’ = X + XN = 23666,10340

YN’ = YN – S = 71,3119

Titik O’

XO’ = X + XO = 26901,24186

YO’ = YO – S = 172,3948

Titik P’

XP’ = X+ XP = 39746,74132

YP’ = YP – S = 907,8075

Titik Q’

XQ’ = X + XQ = 41894,13557

Page 60: Tugas Wesel

60REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

YQ’ = (YQ– S) = 1062,5449

s. Perhitungan Gaya Sentrifugal:

dik:

Ru = 249000 mm = 249,00 m

Rp = 247942,35 mm = 247,942 m

Rt = 247930 mm = 247,930 m

Ri = 247908 mm = 247,908 m

Diambil Rmin = Ri = = 247,908 m

S = 1067 mm = 1,067 m

V = 45 km/jam

1. Lokomotif CC201 (Berat Kosong) m = 78 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 78000 kg

= 638,507 ton/m2

2. Lokomotif CC201 (Stap) m = 84 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 84000 kg

Page 61: Tugas Wesel

61REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 687,622 ton/m2

3. Gerbong Eksekutif m = 35,5 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 35500 kg

= 290,602 ton/m2

4. Gerbong Bisnis m = 32 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 32000 kg

= 261,951 ton/m2

5. Gerbong Ekonomi m = 29,2 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 29200 kg

= 239,031 ton/m2

Page 62: Tugas Wesel

62REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

6. Gerbong Barang m = 45 ton

R = Ri −S2

= 247,908 –1,067

2

= 247,374 m

F = V2

Rxm

= 452

247,374x 45000 kg

= 368,369 ton/m2

3.4 Wesel Inggris Tipe B

a. Ketentuan-ketentuan

= 1 : 12,25

β = 1 : 50

Lebar Kaki rel (B) = 110 mm (tabel 3.2 PD.10)

Lebar Kepala rel (C) = 68,50 mm (tabel 3.2 PD.10)

Jarak Siar (d) = 16 (tabel 3.7 PD.10)

Kecepatan lurus sepur yang di perkenankan ( Vr ) = 50 km/jam

Tegangan tanah dasar rata-rata ( t ) = 18 kg/cm2

Jalan kelas V ( table 1.1 hal 1-2 )

Tipe rel R42 ( table 1.1 hal 1-2 )

Jenis rel yang dipakai = rel standar dengan panjang 25000 mm

b. Perhitungan-perhitungan sudut

tg α = 1 : 12,25 = 0,0816 α = 4,6669

tg = 1 : 50 = 0,020 = 1,1458

sin α = 0,0814

Page 63: Tugas Wesel

63REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

cos α = 0,9967

sin = 0,0200

cos = 0,9998

cos (1/2 α -) = 0,9998

sin (1/2 α -) = 0,0207

tan (1/2 α -) = 0,0207

c. Perhitungan panjang jarum (P)

P= B+C

2 tan12

−d= 68,5+110

2× tan12

4,6669−16=2174,2618 mm

d. Perhitungan jari-jari lengkung luar Ru

t=C cot β=68,5∗( 10,0200 )=3425 mm

S'= S

2 sin12

= 1067

2 ×sin12

4,6669=13103,35452 mm

Ru=S '−P cos

12−t cos ( 1

2−β)

sin( 12−β)

=362163,2455 mm

e. Menghitung panjang ED

ED=S'−p sin12−t sin( 1

2−β )−Ru(1−cos( 1

2−β))

¿12866,07026 mm

f. Menghitung Lengkung Luar (Busur)

Page 64: Tugas Wesel

64REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

CD=

12−β

180∗Ru=

12

4,6669−1,1458

180∗¿362163,2455

¿7503,785121 mm

AB'=P cos12=2174,2618 ∙ cos

12

4,6669=2172,4589 mm

B' C '=t cos (12−β )=3425 ∙ 0 ,999 8=3424,2642 mm

C ' E'=Ru sin( 12−β)=362163,2455 ∙0 , 0207=7503,2477 mm

A E'=AB '+B' C '+C ' E '=13099,9709 mm

E E'=A E ' . tan12=13099,9709∙ tan

12

4,6669=533,8048 mm

BB'=P sin12=2174,2618 ∙ sin

12

4,6669=88,5245 mm

CB ' '=t sin( 12−β)=3425∙0 , 0207=70,9906 mm

D C' '=E E'−B B '−C B' '+ED=13559,39036 mm

g. Menghitung panjang lengkung bagian dalam

Vb= d2

2 Ru−2 e= 40002

2 ∙362000−8=14,1 mm

h. Menghitung panjang kaki dalam

St=S+Vt=1067+3=1070 mm

NM=Rt=Ru−St=362000,00−1070=360930 mm

Sb=S+Vb=1067+14,1=1081,099 mm

OM=Ri=Ru−Sb=362000,00−1081,099=360918,901 mm

KN= t sin β St cos β−Ssin β

=3564,331067 mm

NO=√ ( Rt−Ri ) (Vb−Vt )=2830,569551mm

Page 65: Tugas Wesel

65REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

i. Menghitung EF

EF= B+C

2 tan12

−12

d= 110+68.5

2× tan12

4,6669−1

216=2182,2618 mm

j. Menghitung sudut

sin ¿ NORt

=2830,569551360930

=0,0078=0,4493

k. Menghitung panjang lengkung OP

OP=12−β− −¿

180∗¿ Ri¿

¿

12

4,6669−1,1458−0,4493

180∗¿360918,901

¿4650,8638 mm

Kontrol :

NO + OP ≤ CD

2830,569551+4650,8638 ≤ 7503,785121

7481,4333 mm ≤ 7503,785121 mm… … … ( OK )

l. Menghitung koordinat titik

Titik E1

XE1 = 0

YE1 = 0

Titik A

XA = -AE’ = -13099,9709

YA = 0

Titik C

XC = - (AE’- AB’ – B’C’) = -3424,2642

Page 66: Tugas Wesel

66REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

YC = YB (t sin ½ β

)= 394,3568

Titik D

XD =-(AE’ – AB’ – BC’ –CD’) -10927,5120

YD = YC – Ru sin ½ (α−β

)- = 88,5246

Titik E

XE = 0

YE = EE’ = 533,8049

Titik N

XN = XD + Sb sin ( ½ α

) = -10883,4953

YN = YD - Sb cos ( ½ α

) = -988,9906

Titik O

Xo = Xc + Sc sin b = -3402,8685

Yo = Yc – Sc cos b = -675,4293

Titik P

Xp = 0

Yp = - (EE’)= -533,8049

Titik A’

XA’ = AE’ = -13099,9709

YA’ = 0

Titik C’

XC’ = CE’ = 3424,2642

YC’ = YE (t sinβ

) = 394,3568

Titik D’

Page 67: Tugas Wesel

67REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

XD’ = -(XC – DD’) = 10927,5120

YD’ = YE’ – DD’ = 88,5246

Titik N’

XN’ = -( XD + Sb sin ( ½ α

)) = 10883,4953

YN’ = YD - Sb cos ( ½ α

) = -988,9906

Titik O’

Xo’ = -(Xc + Sc sinβ

) = 3402,8685

Yo’ = Yc – Sc cos b = -675,4293

Titik P’

Xp’ = 0

Yp’ = - (EE’) = -533,8049

m. Perhitungan Gaya Sentrifugal:

dik:

Ru = 362000 mm = 362,00 m

Rt = 360930 mm = 360,930 m

Ri = 360918 mm = 360,918 m

Diambil Rmin = Ri = = 360,918 m

S = 1067 mm = 1,067 m

V = 45 km/jam

1. Lokomotif CC201 (Berat Kosong) m = 78 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

Page 68: Tugas Wesel

68REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 452

360,384x 78000 kg

= 438,282 ton/m2

2. Lokomotif CC201 (Stap) m = 84 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

= 452

360,384x 84000 kg

= 471,996 ton/m2

3. Gerbong Eksekutif m = 35,5 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

= 452

360,384x 35500 kg

= 199,474 ton/m2

4. Gerbong Bisnis m = 32 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

Page 69: Tugas Wesel

69REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

= 452

360,384x 32000 kg

= 179,808 ton/m2

5. Gerbong Ekonomi m = 29,2 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

= 452

360,384x 29200 kg

= 164,704 ton/m2

6. Gerbong Barang m = 45 ton

R = Ri −S2

= 360,918–1,067

2

= 360,384 m

F = V2

Rxm

= 452

360,384x 45000 kg

= 252,855 ton/m2

BAB V

Page 70: Tugas Wesel

70REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

SISTEM PENGAMANAN DAN PEMELIHARAAN REL

5.1 Data Kecelakaan

Kereta api merupakan salah satu angkutan masal di darat yang mengusung misi

Menyelenggarakan jasa transportasi sesuai keinginan Stake Holder dengan

Meningkatkan keselamatan dan pelayanan serta penyelenggaraan yang aemakin

efisien. Kereta api tidak mengenal kemacetan, karena jalan yang digunakan

merupakan jalan tunggal. Artinya untuk satu ruas atau petak jalan-antara satu stasiun

dengan stasiun lain-hanya boleh dijalankan satu kereta, sehingga (mestinya) tidak akan

terjadi tabrakan.

Dulu jaringan KA merambah ke mana-mana, tetapi ribuan kilometer relnya

dicabuti karena berbagai pertimbangan. Antara lain karena rel berada di sepanjang sisi

jalan raya sehingga kalah ketika jalan raya dilebarkan. Sulit sekali membangun jalur

baru, karena selain pulau Jawa padat penduduk sehingga nyaris tak ada tanah kosong

yang panjang, juga karena biayanya sangat mahal.

Disamping beberapa kelebihan kereta api diatas, banyak terdapat kekurangan

yang banyak dikeluhkan oleh sebagian besar penumpang, diantaranya masalah

kenyamanan dan fasilitas dalam kereta khususnya kereta kelas ekonomi, dimana masih

banyak fasilitas yang tidak layak digunakan bahkan yang menyangkut keamanan

penumpang. Selain itu, angka kecelakaan yang disebabkan oleh kereta api juga tidak

sedikit. Dari data yang didapat dari DEPHUB, dapat dilihat statistik kecelakaan di

Indonesia yang disebabkan oleh kereta api.

Page 71: Tugas Wesel

71REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Kecelakaan yang disebabkan oleh kereta api hampir 0% diakibatkan oleh

musibah atau di luar kuasa manusia, Karena kereta api tidak terpengaruh oleh cuaca

seperti pesawat maupun kapal laut. Bahkan mestinya lebih rendah daripada

transportasi darat lain, seperti bis, mobil, sepeda motor, karena jalannya ( rel) juga

dapat diatur dikendalikan.Semestinya tidak ada lagi kecelakaan kereta api yang

dibiarkan saja.

5.2 Sistem Pemeliharaan Kereta Api

Untuk menjamin lokomotif dapat beroperasional dengan baik, salah satu faktor

yang harus diperhatikan adalah reliability sistem lokomotif. Reliability yang dimaksud

adalah kemampuan sistem dapat menjalankan fungsinya selama beroperasi. Agar

reliability sistem tinggi maka diperlukan kebijakan perawatan berbasis Reliability

Centered Maintenance serta mengoptimalkan jumlah repair channel.

Perencanaan kebijakan perawatan berbasis RCM melalui tujuh tahapan,

a. pemilihan sistem

b. pengumpulan informasi

c. deskripsi sistem

d. fungsi dan kegagalan fungsional

e. failure mode effect analysis

Tabel 2 Data Kecelakaan

Page 72: Tugas Wesel

72REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

f. logic tree analysis, dan

g. task selection, apabila alternatif perawatan yang tersedia tidak efisien dan efektif

untuk diaplikasikan pada sistem.

Sedangkan optimasi repair channel diawali dengan menghitung purchasing

cost, population cost untuk mendapatkan acquisition cost, kemudian menghitung

operation cost, maintenance cost, dan shortage cost untuk mendapatkan sustaining

cost. Setelah itu Life Cycle Cost dapat dihitung dari penjumlahan acquisition cost dan

sustaining cost. Sehingga dari nilai LCC tersebut akan didapatkan jumlah repair

channel optimal dengan biaya yang minimum.

Secara umum sistem pemeliharaanya dibagi menjadi dua macam, yaitu :

1. Scheduled Maintenance (pemeliharaan terencana):

Yaitu Pemeliharaan yang dilakukan sesuai jadwal yang telah ditentukan. Pemeliharaan

ini dilakukan berdasarkan kalender dan lamanya kereta beroperasi. pemeliharaan

terencana dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:

Breakdown maintenance

Pemeliharaan yang dilakukan setelah mesin atau komponen rusak, kemudian diganti

dengan yang baru

Time based maintenance

Pemeliharaan yang dilaksanakan berdasarkan kalender (periodik)

Condition based maintenace

Pemeliharaan yang dilaksanakan berdasarkan kondisi mesin atau komponen

Preventive maintenance

Pemeliharaan yang dilakukan secara berkala, merupakan gabungan dari time based

maintenance dan condition based maintenance

Contohnya Balai Yasa (Bengkel kereta api) Manggarai wajib melakukan

pemeriksaan periodik mulai dari pemeriksaan harian, mingguan, bulanan, hingga tiga

bulanan. Pada tahap ini teknisi PTKA secara akurat harus memeriksa diameter roda,

tes rem, uji kelekatan as roda, dan perawatan bearing roda dan melakukan perawatan

terhadap 216 gerbong yang jatuh tempo.

Page 73: Tugas Wesel

73REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Tahun 2008 diperkirakan sedikitnya ada 215 unit KA yang harus masuk

perawatan di Balai Yasa Manggarai. Dengan asumsi setiap KA butuh Rp86 juta, maka

sedikitnya manajemen PT KAI harus menyediakan dana perawatan sebesar Rp18,4

miliar. Jumlah itulah yang harus dibayar KAI akibat perusakan oleh oknum nakal

selama ini.

2. Unscheduled maintenance (pemeliharaan tidak terjadwal) :

Pemeliharaan yang dilakukan diluar pemeliharaan terjadwal, pemeliharaan ini

dilakukan jika terjadi hal yang dapat menggangu kerja kereta api kedepannya,

misalnya ketika kereta api tiba-tiba berhenti ditengah jalan, maka dilakukan inspeksi

sehingga dapat dianalisis penyebab kerusakannya.

BAB VI

Page 74: Tugas Wesel

74REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Wesel merupakan pertemuan dua sepur yang menyebabkan kereta berbelok. Wesel

terdiri dari berbagai jenis sesuai dengan fungsi dan jumlah arah beloknya. Biasanya wesel

dapat ditemukan di emplasemen, sebagai tempat berputarnya arah kereta api di stasiun.

Seperti rel pada umunya wesel juga didirikan diatas bantalan wesel. Bantalan wesel diberi

tanda dan diletakan sesuai dengan gambar kerja kemudian dipasangkan dengan bagian yang

lainnya dengan dimulai pada gerakan lidah supaya dapat memudahkan pemasangan bantalan

wessel dari baja. Apabila sebual wesel baru harus dimasukan pada rel yang lama maka wessel

tersebut disetel terlebih dahulu pada suatu tempat yg ditinggikan.

Setelah melakukan perhitungan maka didapatkan kordinat-kordinat dari setiap wesel:

Wesel Biasa

TITIKKOORDINAT

X YA -1000 0B 0 0C 3424,315205 68,48630411D 19870,54381 890,0601599E 22082,29181 1067F 24309,10611 1067G 49032 1067H -1000 1067K -160,6989302 1067N 3402,919484 1138,272368O 6548,648642 1237,321057P 19783,7759 1974,659014Q 21988,63304 2129,881478

Wesel Simetris

Tabel 3. Koordinat Wesel Biasa

Tabel 4. Koordinat Wesel Simetris

Page 75: Tugas Wesel

75REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

KordinatTitik

X Y

A 1000 533,500

B 0 535,022C -2190,813 466,525D -13588,454 177,758E -15589,794 0F -17727,506 0

F' 1000 -533,5H 334,904 -536,5K -2181,059 -606,475M -5053,235 -656,162N -13543,471 -906,139O -15539,325 -980,057P 1000 533,500Q 0 535,022

Wesel Tergeser

Koordinat Sebelum PergeseranTitik

KordinatX Y

A -1000 0

B 0 0

C 3766,8774 -68,48868049

D 19918,67731 -887,4480541E 22073,30066 -1067F 24211,0130 -1067G 49032 -1067H -1000 -1067K -174,7265 -1067M -1759,6472 -68,4887N 3747,42610 -1138,3119O 6982,56455 -1239,3948P 19828,06402 -1974,8075Q 21975,45827 -2129,5449

Tabel 5. Koordinat Wesel Tergeser Sebelum Pergeseran

Page 76: Tugas Wesel

76REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Koordinat Setelah Pergeseran

TitikKordinat

X Y

A' 18918,67731 -1067

B' 19918,67731 -1067

C' 23685,5547 -998,5113195

D' 39837,35461 -179,5519459

E' 41991,97797 0

H' 18918,67731 0

K' 19743,9508 0M' 18159,0301 -998,5113N' 23666,10340 71,3119

O' 26901,24186 172,3948

P' 39746,74132 907,8075

Q' 41894,13557 1062,5449

Wesel Inggris

DAFTAR PUSTAKA

Tabel 6. Koordinat Wesel Tergeser Setelah Pergeseran

Tabel 7 Koordinat Wesel Inggris

KordinatTitik X Y

E1 -13099,9709 0

A -3424,2642 394,3568C -10927,5120 88,5246D 0 533,8049E -10883,4953 -988,9906N -3402,8685 -675,4293O 0 -533,8049P 13099,9709 0A' 3424,2642 394,3568C' 10927,5120 88,5246D' 10883,4953 -988,9906N' 3402,8685 -675,4293O' 0 -533,8049P' -13099,9709 0

Page 77: Tugas Wesel

77REKAYASA TEKNIK JALAN REL

FIQIH APRIYADI - 1005276

Purwaamijaya, I.M. 2010. Teknik Jalan Rel. Laboratorium Ilmu Ukur Tanah Jurusan

Pendidikan Teknik Sipil FPTK UPI. Bandung.

PJKA. 1986. Perencanaan Konstruksi Jalan Rel (Peraturan Dinas No.10). Bandung.

_____. 2006. Konstruksi Rel. [Online] Tersedia : http:// ittelkom.ac.id /files/200 6 /07/9.-

K onstruksi - Rel -7.02.2006.doc (28 Januari 2013)

_____. 2009. Perencanaa Konstruksi Rel. [Online] Tersedia :

http:// pelita.or.id /files/2009/07/9.- Perencanaan - Konstruksi-Rel -7.02.2006.doc (28

Januari 2013)