Page 1
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
2β
2) Selanjutnya sumbu x digunakan sebagai simetris nilai
S+Vt
2Cos1
2β
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
+γ
) + XM = 6892,5645
YO =Y(N) – (Rt cos b – (Ri cos (β
+γ
) = -1138,3119
Titik P
XP = X(O) + Ri (sin a-sin(β
+γ
) = 19828,06402
YP = (YO – Ri Cos( β
+γ
))-(Ri Cos(α
- δ
)) = -1974,8075
Titik Q
XQ = X(P) + Rp (sin (α
+γ
)-(Ri sinα
)= = 21975,45827
YQ =((YP – Rp Cos(β
+γ
)-(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)