Perencanaan Jalan Rel

Dosen Pengampu:
Edi Nursalam
KELOMPOK 1 REGULER A
Perencanaan
Jalan Rel
UNIVERSITAS IBN KHALDUN BOGOR
FAKUTAS TEKNIK DAN SAINS
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

1 Gambaran Perkeretaapian
2 Struktur dan Klasifikasi Jalan Rel
3 Pembebanan Struktur Jalan Rel
4 Komponan Rel Baru
5 Wesel
6 Penambat Rel
7 Bantalan Rel
8 Balast
9 Pengelasan Rel
10 Drainase
Daftar Materi

Gambaran
Perkeretaapian
PERENCANAAN JALAN REL
MATERI 1

Peran dan Fungsi Transportasi
Transportasi merupakan permintaan turunan (derived demand), transportasi ada
karena adanya kebutuhan.
Fungsi Transportasi:
Penggerak pembangunan (promoting function)
Pembangunan prasarana transportasi dapat membuka isolasi suatu daerah dan
menunjang program perluasan wilayah.
Pelayanan (servicing function)
Prasarana transportasi yang baik dapat menunjang dan mengakselerasi aktivitas
ekonomi di berbagai sektor wilayah.

Transportasi Terdiri dari:
Transportasi Jalan
Transportasi Rel
Transportasi danau dan
penyebragan
Transportasi Laut
Transportasi Udara

Definisi
Perkeretaapian adalah satu kesatuan sistem yang terdiri atas prasarana, sarana, dan
sumber daya manusia, serta norma, kriteria, persyaratan, dan prosedur untuk
penyelenggaraan transportasi kereta api.
Kereta api adalah sarana perkeretaapian dengan tenaga gerak, baik berjalan sendiri
maupun dirangkaikan dengan sarana perkeretaapian lainnya, yang akan ataupun sedang
bergerak di jalan rel yang terkait dengan perjalanan kereta api.
Prasarana perkeretaapian adalah jalur kereta api, stasiun kereta api, dan fasilitas
operasi kereta api agar kereta api dapat dioperasikan.
Jalan rel adalah satu kesatuan konstruksi yang terbuat dari baja, beton, atau konstruksi
lain yang terletak di permukaan, di bawah, dan di atas tanah atau bergantung beserta
perangkatnya yang mengarahkan jalannya kereta api.

Sejarah Kereta Api
Awalnya menggunakan kereta yang ditarik kuda
Menggunakan rel dan roda dari besi
Penggunaan tenaga uap untuk menarik kereta

Sejarah Kereta Api di Indonesia
Perkeretaapian nasional di Indonesia telah
dimulai pada jaman penjajahan Belanda
sejak abad ke-19 (Tahun 1864), yaitu
dengan dibangunnya jalan kereta api
antara Stasiun Stasiun Kemijen
denganTanggung di daerah Semarang
(JawaTengah) sepanjang 26 Km.

Keunggulan Transportasi Kereta Api
Kapasitas Angkut Besar.
Ramah Lingkungan.
Pelayanan Aktivitas Khusus.
Keselamatan Perjalanan.
Keandalan Waktu Pencapaian (aspek own-track).

Kelemahan Transportasi Kereta Api
Tidak dapat mengangkut door to door
Memerlukan biaya investasi yang besar, jangka panjang
dan pengembalian rendah (highly capital intensive)
Fixed cost tinggi (± 80 %)
Variable cost relatif rendah (± 20 %)

SARANA
PRASARANA
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PERKERETAAPIAN

Struktur dan
Klasifikasi Jalan Rel
MATERI 2

Sruktur Jalan Rel
Prasarana kereta api lebih terperinci
lagi dapat digolongkan sebagai :
a. Jalur atau jalan rel,
b. Bangunan stasiun,
c. Jembatan,
d. Sinyal dan telekomunikasi

Sruktur Jalan Rel
• Struktur Bagian Atas, bagian atas terdiri atas rel, bantalan dan penambat.
• Struktur Bagian Bawah, yaitu bagian fondasi, terdiri atas balas, sub balas, dan tanah
dasar.

Sruktur Jalan Rel
Secara konstruksi, jalan rel dibagi dalam dua bentuk
konstruksi, yaitu :
a. Jalan rel dalam konstruksi timbunan,
b. Jalan rel dalam konstruksi galian. Jalan rel dalam konstruksi timbunan biasanya
terdapat pada daerah persawahan atau daerah rawa, sedangkan jalan rel pada
konstruksi galian umumnya terdapat pada medan pergunungan.

Unsur Komponen Jalan Rel
Secara umum komponen-komponen penyusun jalan rel dijelaskan
sebagai berikut :
1. Rel (Rail) Rel
2. Penambat (Fastening System)
3. Bantalan (Sleeper)
4. Lapisan Fondasi Atas atau Lapisan Balas (Ballast)
5. Lapisan Fondasi Bawah atau Lapisan Subbalas (Subballast)
6. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

Kriteria Struktur Jalan Rel
• Kekakuan (stiffness)
• Elastisitas
• Ketahanan terhadap deformasi tetap
• Stabilitas
• Kemudahan pengaturan(adjustability)

Pengelompokan Jalan Rel
Menurut Lebar Jalan Rel
Lebar sepur merupakan jarak terkecil diantara kedua sisi kepala rel, diukur pada
daerah 0 –14 mm di bawah permukaan teratas kepala rel.

Menurut Lebar Jalan Rel
Penggolongan menurut Lebar Sepur Lebar sepur merupakan jarak terkecil diantara
kedua sisi kepala rel, diukur pada daerah 0 – 14 mm di bawah permukaan teratas
kepala rel.
Ukuran lebar sepur pada struktur jalan rel :
• Sepur Standar (standard gauge), lebar sepur 1435 mm, digunakan di negara-negara
Eropa, Turki, Iran, USA dan Jepang.
• Sepur Lebar (broael gauge), lebar sepur > 1435 mm, digunakan pada negara
Finlandia, Rusia (1524 mm), Spanyol, Pakistan, Portugal dan India (1676 mm).
• Sepur Sempit (narrow gauge), lebar sepur < 1435 mm, digunakan di negara
Indonesia, Amerika Latin, Jepang, Afrika Selatan (1067 mm), Malaysia, Birma,
Thailand, dan Kamboja (1000 mm).

Penggolongan kelas jalan rel menurut Kecepatan Maksimum yang
diijinkan untuk Indonesia:
• Kelas Jalan I : 120 km/jam
• Kelas Jalan II : 110 km/jam
• Kelas Jalan III : 100 km/jam
• Kelas Jalan IV : 90 km/jam
• Kelas Jalan V : 80 km/jam

Penggolongan kelas jalan rel menurut Kecepatan:
Dikenal ada 4 kecepatan:
• Kecepatan perancangan
• Kecepatan maksimum
• Kecepatan operasi
• Kecepatan komersial

Penggolongan jalan rel menurut Jumlah Jalur:
jalur tunggal, melayani arus kereta api dua arah
jalur ganda, melayani arus kereta api satu arah

Pembebanan
Struktur Jalan Rel
MATERI 3

Beban dan Gaya Pada Rel
Pembebanan dan pergerakan kereta api di atas struktur jalan rel menimbulkan
berbagai gaya pada rel.
Gaya-gaya tersebut adalah; Gaya vertikal, Gaya transversal (lateral) dan
gaya longitudinal.

1. GAYA VERTIKAL
Merupakan gaya yang paling DOMINAN DEFLEKSI VERTIKAL dalam struktur jalan
rel. Secara global, besarnya gaya vertikal dipengaruhi oleh:
a. GAYA LOKOMOTIF (locomotive)
Jenis lokomotif akan menentukan jumlah bogie dan gandar yang akan mempengaruhi
berat beban gandar di atas rel yang dihasilkannya. Gaya lokomotif di Indonesia
umumnya terdiri dari : lokomotif BB dan lokomotif CC.

b. GAYA KERETA (car, coach)
Berat Kereta jika dimuati adalah sekitar 40 ton, dan ditumpu dengan 2 bogie (Pb = 20
ton), dengan masing-masing bogie terdiri 2 gandar (Pg = 10 ton), sehingga Ps = 5 ton.

c. GAYA GERBONG (wagon).
Prinsip pembebanan sama, dan satu gerbong dapat terdiri dari 2 gandar (tanpa bogie)
dan 4 gandar (dengan 2 bogie).
d. FAKTOR DINAMIS

Gaya Lateral Pada Rel
Penyebab Gaya Lateral:
Gaya Sentrifugal
Snake Motion
Ketidakataan Geometri Jalan Rel

Gaya Longitudinal Pada Rel
Penyebab Gaya Longitudinal:
Gaya adhesi (akibat gesekan roda dan kepala rel)
Gaya akibat pengereman roda terhadap rel
Perubahan suhu pada rel (thermal stress)

Faktor Dinamis
Faktor dinamis dipengaruhi oleh:
• faktor aerodinamis (hambatan udara & beban angin)
• kondisi geometrik (ketidak rataan) jalan
• kecepatan rangkaian KA

Beban Dinamis
Pd = Ps x lp
Beban dinamis (Pd) diperoleh dari perkalian faktor dinamis terhadap beban
statis (Ps) yang diperhitungkan.
Dimana,
Ps = Pstatis pada roda
Ip = faktor dinamis

Komponen Rel
Baru
MATERI 4

Komponen Rel
Suatu komponen rel terdiri dari 4 bagian,
yaitu :
• Permukaan Rel untuk Pergerakan K A ,running surface (Rail Thread)
• Kepala Rel (Head)
• Badan Rel (Web)
• Dasar Rel (Base)

Fungsi Rel
Komponen rel berfungsi sebagai :
Penerima beban langsung dari kendaraan sebelum di distribusikan ke
komponen lainnya.
1.
Mengarahkan jalannya kendaraan rel.
2.
Unsur pengikat dalam membentuk struktur jalan rel. Rel merupakan
komponen baja longitudinal yang secara langsung menuntun pergerakan
roda kereta api secara berterusan. Oleh itu, harus memiliki nilai kekakuan
balok tertentu sehingga perpindahan beban titik roda dapat menyebar
secara baik pada tumpuan di bantalan dan tidak menimbulkan defleksi
permanen pada balok rel di antara titik tumpuan.
3.

Jenis-Jenis Rel yang digunakan oleh PT.KAI

Contoh Gambar Rel di Indonesia

Penggunaan Rel Berdasarkan Kelas Jalan Rel
(PD.10, 1986)

Jenis, Komposisi Kimia dan Kekerasan Rel
Rel dipilih dan disusun dari beberapa komposisi bahan kimia sedemikian
sehingga dapat tahan terhadap keausan akibat gesekan akibat roda dan
korositas. Dalam klasifikasi UIC dikenal 3 macam rel tahan aus (wear
resistance rails – WR), yaitu rel WR-A, WR-B dan WR-C.
Rel yang digunakan di Indonesia (PJKA) saat ini merupakan rel WR-A,
dimana termasuk jenis baja dengan kadar yang tinggi (high steel carbon),
sedangkan WR-B dan WR-C merupakan baja dengan kadar C yang sedang
dan rendah.
Percobaan di laboratorium (Masutomo et al. 1982) menunjukkan bahwa rel
dengan kadar karbon yang tinggi lebih tahan aus daripada baja berkadar
karbon sedang.

Jenis, Komposisi Kimia dan Kekerasan Rel

KONSEP DISAIN DIMENSI REL
PERTIMBANGAN GEOMETRIK REL :
Permukaan harus cukup lebar untuk membuat tegangan kontak sekecil
mungkin.
Kepala rel harus cukup tebal untuk memberikan umur manfaat yang panjang.
Badan rel harus cukup tebal untuk menjaga dari korosi dan tegangan lentur
serta tegangan horisontal.
Dasar rel harus cukup lebar untuk dapat mengecilkan distribusi tegangan ke
bantalan.
Dasar rel juga harus tebal untuk tetap kaku dan menjaga bagian yang hilang
akibat korosi.

KONSEP DISAIN DIMENSI REL
Momen inersia harus cukup tinggi.
Tegangan horisontal direduksi oleh kepala dan dasar rel yangcukup lebar.
Stabilitas horisontal dipengaruhi oleh perbandingan lebar dan tinggi rel yang
cukup
Titik Pusat sebaiknya di tengah rel.
Geometrik badan rel harus sesuai dengan pelat sambung.
Jari-jari kepala rel harus cukup besar untuk mereduksi tegangan kontak.

UMUR REL
Umur rel sangat tergantung kepada mutu rel, keadaaan
lingkungan dan beban yang bekerja. Umur rel dapat ditentukan dari :
1. Kerusakan ujung rel
2. Keausan baik di lurus maupun lengkung
3. Lelah

WESEL
(TURN OUT)
MATERI 5

WESEL
Wesel merupakan pertemuan antara beberapa jalur kereta api, dapat berupa jalur yang
bercabang atau persilangan antara 2 jalur. Fungsi wesel adalah untuk mengalihkan arah
perjalanan kereta api dari satu jalur ke jalur lainnya
Wesel merupakan konstruksi jalan rel yang rumit dengan beberapa persyaratan dan ketentuan
pokok yang harus dipatuhi
Wesel terdiri atas komponen - komponen sebagai berikut :
1. Lidah
2. Jarum beserta Sayap
3. Rel Lantak
4. Rel Paksa
5. Penggerak Wesel

LIDAH WESEL
Lidah wesel adalah bagian yang menentukan arah gerak roda. Sepasang lidah
dihubungkan dengan sebuah batang besi sehingga gerak sepasang lidah tersebut
bersama-sama. Jika lidah menempel pada rel kiri maka pada rel kanan lidah akan
memberi celah untuk roda lewat. Demikian juga sebaliknya
Terdapat dua jenis lidah wesel.
1. Lidah berputar: lidah yang mempunyai engsel di akarnya
2. Lidah berpegas adalah lidah yang akarnya dijepit sehingga dapat melentur.
Ujung lidah dapat digeser sampai menempel rata dan menekan pada rel lantak
sehingga dapat mengarahkan jalannya kereta api, yaitu
 dari jalur lurus ke jalur lurus atau
 dari jalur lurus ke jalur belok atau
 jalur belok ke jalur lurus

JARUM WESEL
Jarum berfungsi untuk mengarahkan flens roda kereta api berjalan melalui perpotongan rel
dalam wesel. Sudut lancip adalah sudut yang dibentuk jalur lurus dan jalur belok, disebut
sudut simpang arah.

Rel Lantak (stock rail)
Rel lantak berfungsi sebagai
tempat tumpuan lidah wesel sehingga
penambat pada rel lantak harus selalu
dalam keadaan baik.
Bilamana posisi rel lantak pada bantalan
tidak tertambat dengan baik karena
fastening/penambat kendor, maka yang
terjadi lidah wesel tidak akan merapat ke
rel lantak dengan sempurna. Wesel bisa
terlanggar dan roda bisa
anjlog/derailment.

Rel Paksa
Rel paksa berfungsi untuk mencegah
roda kereta api anjlog pada saat
akan melewati daerah Jarum wesel.
Rel paksa dipasang berhadapan
dengan jarum wesel (dan dengan
sayap wesel). Saat roda mendekati
jarum (diatas celah rel) kemungkinan
roda kereta api anjlog, dicegah oleh
rel paksa oleh rel paksa (lihat
gambar skema wesel)

JENIS-JENIS WESEL
Berdasarkan sudut belokan wesel, maka terdapat beberapa jenis wesel

PENAMBAT REL
(RAIL FASTENING)
MATERI 6

PENGERTIAN UMUM PENAMBAT
Penambat rel merupakan suatu komponen yang menambatkan rel pada
bantalan sedemikian sehingga kedudukan rel menjadi kokoh dan kuat.
Kedudukan rel dapat bergeser diakibatkan oleh pergerakan dinamis roda
kereta yang bergerak di atas rel.
Pergerakan dinamis roda dapat mengakibatkan gaya lateral yang besar.
Oleh karena itu, kekuatan penambat sangat diperlukan untuk dapat
mengeliminasi gaya ini.
Jenis penambat digolongkan berdasarkan karakteristik perkuatan
yang dihasilkan dari sistem penambat yang digunakan.

FUNGSI PENAMBAT
Menjaga ukuran jarak antar kedua rel atau lebar sepur tetap
Menahan berbagai beban dan getaran yang terjadi pada jalan rel yang
berasal dari gerbong atau kereta (arah vertikal, horisontal dan lateral)
BEBAN TERSEBUT KEMUDIAN DITERUSKAN PADA KONSTRUKSI
YANG ADA DI BAWAHNYA (BANTALAN, TUBUH BADAN DAN BALAS)

FUNGSI PENAMBAT
Awal penggunaan : Paku (Dog-Spike) dengan penambahan alat “Anti-
Creepers”.
Penggunaan Tirpon dan Pelat Andas
Penggunaan Penambat Elastis : meredam getaran, mengatasi gaya
jepit dan memberikan perlawanan rangkak. Penambat elastik terdiri dari
dua macam : penambat elastik tunggal dan ganda.

Faktor-Faktor Penggunaan Penambat
Pengalaman pemakaian
Besarnya gaya jepit
Besarnya nilai rangkak
Kemudahan perawatan
Pemakaian kembali
Umur penambat
Harga penambat

Persyaratan Teknik Penambat
Gaya jepit penambat elastis harus kuat untuk menjamin gaya tahan rel pada bantalan > gaya
tahan rangkak bantalan pada stabilitas dasar balas
Gaya jepit penambat dapat bertahan lama, meskipun ada pelonggaran dan keausan jepitan
Frekuensi getaran alami penambat >> frekuensi getaran alami rel, untuk mengantisipasi
kehilangan kontak penambat-rel selama ada lintasan kereta
Bahan material penambat harus mempunyai kualitas baik agar
kekenyalan penambat dapat bertahan dalam jangka waktu lam
Rel dan pengencangan penambat dilakukan dengan cepat
Penyetelan penambat dapat dilakukan dengan cepat tanpa per tenaga ahli khusus
Penambat sebagai isolator listrik, dan mudah diganti jika adakerusakan
Penambat mempunyai alas karet untuk:
mencegah rangkak rel
a.
meredam tegangan vertikal
b.
melindungi permukaan bantalan
c.
mempunyai tahanan daya tahan listrik yang cukup untuk pemisahan rel dari bantalan
d.

Jenis Penambat
Jenis Penambat yang digunakan di Indonesia (PD.No.10 tahun 1986) :
Penambat Kaku
Penambat Elastis (Tunggal dan Ganda)

KOMPONEN PENAMBAT ELASTIK TUNGGAL
Tirpon
Pelat Andas
Pelat Jepit Elastik
Mur
Baut
Kekuatan Jepitnya pada
batang jepit elastik

KOMPONEN PENAMBAT ELASTIK GANDA
Pelat Andas
Pelat Jepit
Alas Rel
Tirpon
Mur
Baut
Alas Karet (bantalan beton)

KEUNTUNGAN PENAMBAT ELASTIK
Penambat elastis, selain mampu menahan getaran, juga dapat
menghasilkan gaya jepit (clamping force) yang tinggi sehingga dapat
memberikan perlawanan terhadap gaya rangkak (creep resistance) yang
baik.
Umur bantalan rel lebih lama, karena pengaruh akibat gaya getaran pada
rel berkurang
Biaya pemasangan dan pemeliharaan lebih ekonomis dibandingkan
dengan menggunakan penambat rel konvensional (penambat kaku)

MODEL PENAMBAT ELASTIK
Daya jepit yang dihasilkan langsung:
Pandrol
DE
Dorken
First BTR.
Daya jepit yang dihasilkan dengan bantalan mur-baut atau
tirpon:
tipe F
Nabla.

BANTALAN REL
MATERI 7

PENGERTIAN UMUM
Bantalan merupakan suatu struktur untuk mengikat rel (dengan
penambat)sedemikian sehingga kedudukan rel menjadi kokoh dan kuat.
Bantalan juga membentuk sistem pembebanan dari kendaraan rel
terdistribusi secara lebih ringan dan merata kepada struktur fondasi.
Bantalan mempunyai fungsi yang sangat penting dalam membentuk super-
structure (struktur bagian atas) dalam struktur jalan rel.
Oleh karena itu diperlukan perencanaan yang baik mengenai jenis dan
karakteristiknya, inter-koneksi daerah yang akan dilayani oleh jalan rel
(daerah timbunan atau galian) terhadap fungsi drainasi, ukuran bantalan
yang akan digunakan dan berbagai pertimbangan teknis lainnya.

FUNGSI BANTALAN REL
Mengikat rel sehingga lebar sepur tetap terjaga
Menerima beban vertikal dan laeral oleh beban di atasnya dan
mendistribusikannya ke balas sebagai gaya vertikal.
Menjaga stabilitas pergerakan struktur rel ke arah luar dengan
mendistribusikan gaya longitudina dan lateral dari rel ke balas.
menghindari kontak langsung rel dengan air

Jenis struktur bantalan dapat dibagi sesuai dengan bahan dan
karakteristik penyusunnya, yaitu :
Bantalan Kayu (Wooden Sleeper),
Bantalan Besi (Steel Sleeper),
Bantalan Beton (Concrete Sleeper),
Bantalan Slab-Track (Slab Track)
JENIS STRUKTUR BANTALAN

Bantalan Kayu (Wooden Sleeper)
Keunggulan:
Elastisitasbaik, peredamgetaran,
sentakan, dan kebisingan
Ringan dan mudah dibentuk
Penggantian mudah
Kelemahan:
Rawan lapuk
Mudah terbakar
Nilai sisa rendah

Bantalan Besi (Steel Sleeper)
Keunggulan:
 Ringan
 Tidak mudah lapuk
 Elastisitas besar
 Umur panjang (30-40 tahun)
 Produksi mudah dan murah
 Nilai sisa tinggi
Kelemahan:
 Rawan korosi
 Konduktor listrik

Bantalan Beton (Concrete Sleeper)
Keunggulan:
 Stabilitas baik
 Umur konstruksi panjang
 Tidak dapat terbakar
 Cocok untuk mass production
 Isolator listrik
Kelemahan:
 Kurang elastis
 Berat
 Kemungkinan kerusakan selama pengangkutan
 Tidak meredam getaran dan kebisingan
 Nilai sisa sangat kecil

Bantalan Slab-Track (Slab Track)
Keunggulan:
Memiliki kualitas yang sangat tinggi
Lebih nyaman dari pada bantalan yang lain
Perawatannya sangat mudah
Kelemahan:
Membutuhkan tenaga khusus dalam
pengerjaannya
Memiliki tinggkat ketelitian yang sangat tinggi
Membutuhkan dana yang sangat besar

Pemilihan Jenis Bantalan ditentukan oleh:
Umur rencana
Karakteristik beban
Harga bantalan
Kondisi lingkungan dan tanah dasar
PEMILIHAN JENIS BANTALAN

Bentuk bantalan dapat dibagi menurut arah pemasangannya yaitu:
Bantalan Arah Melintang (Bantalan Kayu, Baja dan Beton) yang
dipasang tegak lurus arah rel, dan
Bantalan Arah Membujur (Concrete Slab-Track) yang dipasang
searah rel.
Pemasangan bantalan melintang banyak digunakan di Indonesia
BENTUK BANTALAN

BALAS (BALLAST)
MATERI 8

Lapisan balas pada dasarnya adalah terusan dari lapisan tanah dasar,
dan terletak di daerah yang mengalami konsentrasi tegangan yang
terbesar akibat lalu lintas kereta pada jalan rel, oleh karena itu material
pembentukanya harus sangat terpilih.
BALAS (BALLAST)

BENTUK DAN UKURAN LAPISAN BALAS ATAS
Tebal lapisan balas atas adalah seperti yang tercantum pada klasifikasi jalan rel
Indonesia.
Jarak dari sumbu jalan rel ke tepi atas lapisan balas atas adalah:
b> ½ L+x......................................... (3.10)
Dimana : L = panjang bantalan (cm)
X = 50 cm untuk kelas I dan II
= 40 cm untuk kelas III dan IV
= 35 untuk kelas V
Kemiringan lereng lapisan balas atas tidak boleh lebih curam dari 1:2.
Bahan balas atas dihampar hingga mencapai elevasi yang sama dengan elevasi
bantalan.

BALLAST
Balas, terdiri dari lapisan atas dan lapisan bawah yang terletak
dibawah bantalan dengan fungsi sebagai berikut :
meneruskan dan menyebarkan beban bantalan ke tanah dasar;
mengokohkan kedudukan bantalan;
meneruskan aliran air sehingga tidak terjadi pengenangan air di
sekitar bantalan dan rel.

LAPISAN BALLAST
Lapisan balas atas terdiri dari batu pecah yang keras, dengan bersudut t 2
– 6 cm. Lapisan ini harus dapat meneruskan air dengan baik. Ketebalan lapi
saling bergesekan dapat menyerap tekanan kompresi yang cukup besar
tetapi pada arah vertikal sangat besar tetapi untuk arah lateral agak kurang.
Sedangkan lapisan balas bawah terdiri dari kerikil halus, kerikil s lapisan
penyaring (filter) antara tanah dasar dan lapisan balas atas dan haru lapisan
balas bawah adalah 15 cm.

Material Ballast
1. Batu pecah
Kelebihan :
Mempertahankan lintasan dalam
posisi
Cocok untuk lalu lintas yang padat
Bisa menahan kendaraan dengan
kecepatan tinggi
Kekurangan :
Harga pengadaan yang tinggi

Material Ballast
2. Batu Kerikil
Kelebihan :
Murah
Tidak mudah pecah/hancur
Drainase yang baik
Kekurangan :
Mudah memadat
Harus sering dilakukan perawatan
Harus dilakukan penyaringan agar
dapat ukuran yang seragam
Harus dibersihkan terlebih dahulu

Menurut Peraturan Menteri No. 60 tahun 2012 tentang
Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api
Material pembentuk balas harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
a. Balas harus terdiri dari batu pecah (25-60) mm dan memiliki kapasitas ketahanan yang baik,
ketahanan gesek yang tinggi, dan mudah dipadatkan.
b. Material balas harus bersudut banyak dan tajam, dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa
material balas merupakan batuan pecah (crushed stone) yang berasal dari pengolahan
pemecah batu.
c. Porositas maksimum sebesar 3 %.
d. Kuat tekan rata-rata maksimum 1000 kg/cm2.
e. Berat jenis (spesific gravity) minimum 2,6.
f. Kandungan tanah, lumpur dan organik maksimum 0,5 %.
g. Kandungan minyak maksimum 0,2 %.
h. Keausan balas sesuai dengan hasil pengujian Los Angeles tidak boleh lebih dari 25%.
i. Kemiringan lereng lapisan balas atas tidak boleh lebih curam dari 1:2.
j. Bahan balas atas dihampar hingga mencapai sama dengan elevasi bantalan.

CIRI CIRI BALLAST YANG BAIK
Rapat
Bersih (tidak bercampur tanah dan lumpur)
Ada di bawah bantalan
Formasi/susunannya yang tidak kaku (elastis) sehingga dapat
bergerak-gerak sedikit

KERUSAKAN PADA LAPISAN BALLAST
Kerusakan yang sering terjadi pada lapisan ballast adalah :
Penurunan lapisan ballast
Penurunan lapisan ballast terjadi karena beban dinamik akibat
pergerakan kereta api yang diterima menyebabkan pergeseran material
lapisan ballast sehingga volume dan ketebalan lapisan ballast akan
berkurang dan mengakibatkan terjadinya penurunan lapisan ballast
Terjadinya kantong ballast
Terjadinya kantong ballast disebabkan karena penurunan lapisan ballast
yang tidak teratasi, sehingga menyebabkan bagian badan jalan kereta api
(subgrade) langsung menerima tekanan beban dinamik yang lebih besar dari
kondisi semula.

DAMPAK KERUSAKAN PADA LAPISAN
BALLAST
Akibatnya badan jalan kereta api (subgrade) menjadi longsor dan material
lapisan ballast terdesak masuk ke bagian subgrade dan membuat
cekungan atau kantong ballast.
Apabila pada musim penghujan, terjadinya kantong ballast ini akan dapat
menyebabkan mud-pumping atau pemompaan tanah dasar yang
bercampur air (lumpur) keluar sehingga semakin mempercepat keruntuhan
struktur jalan kereta api.

PENGELASAN REL
MATERI 9

FLASH BUTT
Pada umumnya dilakukan dengan mesin las tetap, tetapi juga ada mesin las
yang dapat dipindah-pindahkan sehingga pengelasan dapat diiakukan
dilokasi penyambungan rel. dilaksanakan dengan menggunakan prinsip
tahanan listrik
Prosedur pengelasan:
Kedua ujung rel dihaluskan terlebih dahulu
Kedua rel ditempelkan
Diberikan tegangan listrik
Rel memanas sehingga mencapai suhu tempa
Kedua ujung rel saling ditekan dengan tekanan tinggi
Sisa las dipahat dan digerinda

THERMIT
Memudahkan pelaksanaan pengelasan rel dilokasi dengan peralatan yang
sederhana tetapi dengan hasil las yang baik secara metalurgis, menggunakan
campuran bubuk aluminium dengan besi oksida yang pada suhu tinggi berubah
menjadi alumina dan baja, pelaksanaan berlangsung ±15 menit.
Prosedur pelaksanaan:
Kedua ujung rel diluruskan
Cetakan dipasang pada sambungan
Tungku dipasang, campuran dimasukkan
Rel dipanaskan dengan Burner gas propane sampai 900 0C
Campuran dalam tungku dinyalakan
Tungku dan cetakan dilepaskan
Sisa las dipahat dan digerinda

THERMIT
Tahap-tahap pengelasan dengan Las Thermit adalah sebagai berikut:
a.Penyiapan rel
Bersihkan permukaan rel yang akan dilas dengan karat, sisik atau material lainnya.
Jarak antara rel (celah) pada sambungan rel 24 – 26 mm.
Alinyemen vertikal - horizontal maksimum 1 mm untuk mistar ukur 1 m'.
b. Persiapan cetakan (mould) dan tempat peleburan
Pemasangan penjepit cetakan pada rel yang ditambat kaku.
Penyetelan cetakan (mould) yang baik pada sisi-sisi rel maupun bagian bawah rel.
Penutup sambungan antara cetakan dengan rel dipakai bahan pasta (bahan
khusus) sedalam 25 mm dikelilingi sambungan

THERMIT
c. Pemanasan pendahuluan (preheating).
Pemanasan pendahuluan dapat dipakai dengan Oxy Propano, brandernya
ditempatkan pada mould,
Semburan dari pemanasan dilaksanakan semburan warna nyala api biru
Pemanasan pendahuluan dilaksanakan 4 – 5 menit
d. Pelaksanaan pengelasan,
Posisi lubang tempat peleburan tepat pada posisi mould/cetakan dannyalakan
penyulut.
Setelah cairan logam mulai mengalir pada mould/cetakan dan sampai pada cairan
logam membeku (±30 detik) segera disingkirkan curcible.
Pembongkaran cetakan dilaksanakan striping pada kepala rel sesudah di las.
Penggurindaan dilakukan pada permukaan rel sehingga kepala rel bia
diukur dengan rel panjang 1 m tidak terjadi penyimpangan

THERMIT
e. Perapihan kembali.
Tempatkan kembali rel pada bantalan dan tambatkan kembali pengikat- pengikat rel.
Periksa alinyemen rel baik vertikal maupun horisontal. Kereta Api tidak boleh lewat
sebelum rel mendingin sampai 37,5 0C. Sebagai finishing/akhir pekerjaan pengelasan
akan diadakan pengetesan dengan ultrasonic yang akan ditunjuk oleh direksi. Setiap
titik las diberi nomor urut dari awal sampai akhir pada kaki rei kanan dan kiri.

ELEKTRODA
Mengelas kedua ujung rel mulai dari kaki rel ke atas menggunakan elektroda
dalam sebuah cetakan yang terbuat dari tembaga. Pengelasan kurang lebih
terjadi selama ±15 – 20 menit.
Prosedur pengelasan:
a. Pasang cetakan
b. Lakukan pemanasan awal dengan suhu 200 0C – 250 0C menggunakan
burner propane
c. Melakukan pengelasan pada celah sambungan dari bawah ke atas
d. Lepaskan cetakan

PERENCANAAN SUBGRADE
KONSTRUKSI ENS
MATERI 10

PENGERTIAN SUBGRADE
Subgrade/Tanah Dasar adalah merupakan lapisan tanah yang dijadikan Tubuh jalan rel
(Tubuh Bann), baik dalam keadaan tanah asli maupun dalam bentuk yang sudah
diperbaiki (improved subgrade) ataupun dalam bentuk buatan, yang memikul beban dari
lapisan balas dan sub-balas
Struktur akhir (Sub-Structure Jalan Rel)
Fungsinya sebagai Penerima beban akhir sehingga perlu didisain agar tanah mampu
menerima beban tanpa terjadi deformasi tetap.
Perlu tinjauan perilaku tanah dan kapasitas daya dukungnya.

Subgrade/Tanah dasar:
Bahan
Tanah asli
Bahan yang diperbaiki
Bahan buatan
Persyaratan
Memilikinilai CBR min 8%
Tebal min 30 cm

Permasalahan pada Subgrade/Tanah dasar:
Weak ballast restraint
Water pocket
Ballast pocket

Perencanaan Lapisan Subgrade :
Investigasi Awal
pengamatan terhadap informasi di sekitar lokasi rencana
pembangunan yang telah ada dari berbagai sumber
yang telah dipublikasikan,
Investigas Terperinci
informasi terperinci mengenai kondisi tanah, batuan dan
aliran air tanah dengan eksplorasi dan penyempelan
(sampling),

Investigasi Awal :
Adapun beberapa investigasi awal pada perencanaan subgrade
konstruksi ens sebagai berikut:
Informasi Geologi
Indeks peta geologi
Peta batuan
Peta topografi
Peta dan laporan tanah
Laporan teknik atau geologi
Foto udara
Peta penelompokan zona gempa

Investigasi Terperinci :
Adapun beberapa investigasi terperinci pada perencanaan
subgrade konstruksi ens sebagai berikut:
Pertimbangn investigasi berdasarkan konstruksi subgrade
Konstruksi pada fondasi timbunan
Konstruksi pada galian (cuts)
Konstruksi pada tanah asli (roadbed)
Teknik sampling dan pengujian dalam investigasi terperinci
Penyampelan (sampling)
Klasifikasi tanah
Pengujian tanah

Pengujian Tanah di Lapangan :
Pengujian tanah di lapangan meliputi pengujian pengeboran,
vane-shear dan CBR Lapangan (Field-California Bearing
Ratio)
pengujian CBR lapangan dan Pengujian Daya Dukung Pelat
(Plate Bearing Test) juga dilaksanakan untuk mendapatkan
kejelasan sifat daya dukung tanah lapangan sehingga di
dalam perencanaan ataupun perbaikan tanah dapat dilakuan
dengan mudah dan cepat
Nilai CBR - Lapangan dapat diketahui dengan pengujian
Portable atau Dynamic Cone Penetrometer
Struktur subgrade harus mempunyai nilai daya dukung tanah
yang cukup sesuai dengan PD No.10 tahun 1986

Pengujian Tanah di Lapangan :
Pengujian Boring Test
Field Vane Shear Test (Uji Geser Baling-Baling di Lapangan
Pengujian CBR Lapangan
Plate Loading/Plate Bearing
Pengujian Sandcone

DRAINASE
MATERI 11

PENGERTIAN DRAINASE JALAN REL :
Drainase jalan rel adalah sistem pematusan/pembuangan air di
suatu daerah konstruksi jalan rel, baik secara gravitasi maupun
dengan menggunakan pompa, agar tidak sampai terjadi
genangan air.
Yang akan dibahas adalah sistem drainase jalan rel secara
gravitasi, mengingat sistem inilah yang paling banyak
digunakan di Perkeretaapian Indonesia, kecuali di kawasan
bawah tanah MRT Jakarta, menggunakan sistem gravitasi dan
pompa.

TUJUAN KONSTRUKSI DRAINASE :
Agar tidak terjadi genangan air pada jalan rel, sehingga tidak
terjadi pengembangan tanah dan menghindari terjadinya
pemompaan butir-butir halus (pumping effect)
Mencegah atau mengurangi pengaruh air terhadap
kestabilan tanah, sehingga badan jalan rel tetap kokoh,
Lalu lintas kereta api tidak terganggu

JENIS - JENIS DRAINASE JALAN REL :
Jenis - jenis dari drainase jalan rel dibagi menjadi 3, yaitu:
Drainase permukaan (surface drainage)
Drainase bawah permukaan (sub-surface drainage)
Drainase lereng (slope drainage)

DRAINASE PERMUKAAN :
Drainase permukaan dimaksudkan untuk mengalirkan atau
mematus air yang ada dipermukaan tanah daerah konstruksi
jalan rel. Meskipun demikian pembuangan akhir air dari sistem
drainase permukaan ini tidak boleh mengganggu lingkungan
sesuai dengan maksud dan tujuan dibuatnya drainase.
Perencanaan drainase permukaan dipengaruhi oleh keadaan
topografi.

Terdapat 2 jenis drainase permukaan, yaitu :
a. Drainase memanjang (side-ditch), yaitu drainase permukaan
yang letaknya di samping dan memanjang arah jalur jalan rel.
Potongan melintang drainase memanjang dapat berupa :
Trapesium
Kotak atau persegi
Segitiga terbalik
Busur lingkaran

Fungsi Subgrade/Tanah dasar:
Mendukung beban yang diteruskan balas
Meneruskan beban ke lapisan dibawahnya, yaitu badan
jalan rel
Memberi landasan yang rata pada
kedudukan/ketinggian/elevasi di tempat balas akan
diletakkan

Agar drainase dapat berfungsi dengan baik, pada dasarnya
perencanaan saluran drainase harus memperhatikan hal-hal
berikut:
Karakteristik/kondisi setempat yang dapat mempengaruhi
debit rencana saluran
Gaya-gaya yang akan bekerja pada saluran yang dimaksud
Saluran melintang harus terbuat dari bahan yang kuat, misalnya
dengan perkuatan susunan batu yang diplester, beton, dan
sebagainya, dan harus menggunakan tutup yang kuat,
diantaranya beton bertulang atau baja gelombang.

Kecepatan aliran juga bergantung pada bahan pembentuk
saluran sebagaimana tabel berikut dapat digunakan sebagai
pedoman.

DRAINASE BAWAH PERMUKAAN :
Tujuan drainase bawah permukaan jalan rel untuk menjaga
elevasi muka air tanah tidak mendekati permukaan tanah badan
jalan rel berada yang harus dilindungi.
Sesuai dengan maksud dan tujuannya, pada badan jalan rel
berupa permukaan asli dangalian, ketebalan bagian badan jalan
rel setebal minimum 75 dari dasar balas harus selalu dalam
keadaan kering.

DRAINASE LERENG :
Drainase lereng dimaksudkan untuk:
Mencegah agar air permukaan yang berasal daripunggung
lerengtidak mengalirsecara derasmenggerus permukaan dan
kaki lereng;
Mencegah terjadinya aliran rembesan (seepage)di dalam
tubuhlereng tanah, di mana ini dapatmenyebabkan
lerengbisa longsor secaramendadak dan ataumemperlemah
tubuhjalan rel.

DRAINASE LERENG :
Drainase lereng jalan rel dibuat dengan maksud dan tujuan
dibawah ini :
Sebagai upaya untuk mencegah agar air permukaan yang
berasal dari punggung lereng tidak mengalir secara deras,
karena aliran yang deras dapatmengakibatkan gerusan
pada permukaan dan kaki lereng.
Mencegah terjadinya rembesanair dari permukaan lereng ke
dalam badan jalan rel, karena rembesan yangterjadi dapat
menyebabkan lereng longsor secara mendadak dan atau
memperlemah badan jalan rel.

Perencanaan Jalan Rel

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Perencanaan Jalan Rel

Similar to Perencanaan Jalan Rel (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (6)

Perencanaan Jalan Rel