STUDI DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) GEOMETRIK KERETA API JALUR GANDA ANTARA STASIUN SULUSUBAN SAMPAI STASIUN KALIBALANGAN, LAMPUNG
i
STUDI DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) GEOMETRIK KERETA API JALUR GANDA ANTARA STASIUN SULUSUBAN SAMPAI STASIUN
KALIBALANGAN, LAMPUNG
Disusun oleh: BUDI SETIAWAN
2012 0110 160
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2016
(2)
i
TUGAS AKHIR
STUDI DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) GEOMETRIK KERETA API JALUR GANDA ANTARA STASIUN SULUSUBAN SAMPAI STASIUN
KALIBALANGAN, LAMPUNG
Disusun oleh: BUDI SETIAWAN
2012 0110 160
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2016
(3)
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir dengan Judul
STUDI DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) GEOMETRIK KERETA API JALUR GANDA ANTARA STASIUN SULUSUBAN SAMPAI STASIUN
KALIBALANGAN
Disusun Oleh : Budi Setiawan
20120110160
Telah disetujui dan disahkan oleh :
Ir. Sri Atmaja P. Rosyidi, S.T.,M.Sc.Eng.,Ph.D.,PE
Dosen Pembimbing I Yogyakarta, Januari 2017
Ir. Dian Setiawan M., S.T., Msc.,Sc.
Dosen Pembimbing II Yogyakarta, Januari 2017
Emil Adly, S.T., M.Eng.
(4)
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya,
Nama : Budi Setiawan
Nomor Mahasiswa : 20120110160
Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini dengan judul “Studi Detail
Engineering Design (DED) Geometrik Kereta Api Jalur Ganda Antara
Stasiun Sulusuban Sampai Kalibalangan” tidak terdapat karya yang diajukan
untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila ternyata dalam tugas akhir ini diketahui terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain maka saya bersedia karya tersebut dibatalkan.
Yogyakarta, Desember 2016 Penulis Budi Setiawan
(5)
iv
“Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang Sungguh Telah Kami Berikan Kepadanu Kemenangan Yang Nyata”
(QS, Al-Fath: 1)
“Jadilah Orang Yang Berguna Bagi Orang-Orang Disekitarmu, Dan Jadilah
Pribadi Yang Mandiri”
(My Lovely Parents)
“ Menolong Lah Pada Agamanya Allah Maka Allah Akan Menolong Segala Urusanmu Di Dunia”
(Sayful Fadhel)
“ Kerja Ikhlas, Kerja Cerdas, Kerja Keras, Dan Bersabar”
(6)
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Tuhan Semesta Alam dan tiada sesembahan yang pantas disembah kecuali hanya Engkau, Allah SWT, banyak sekali nikmat yang telah engkau berikan namun sedikit sekali hambamu ini bersyukur. Serta sholawat dan kebarokahan semoga tetap atas Nabi Muhammad SAW dan para Sahabat- sahabatnya, serta kaum-kaum setelahnya. dengan ini aku persembahkan karya ini untuk semua yang mengharapkannya.
1. Teruntuk kepada kedua orang tuaku yang tidak pernah lelah mendukung baik secara moril maupun materi,. Semoga dengan tersusunnya tugas akhir ini mampu mengobati sedikit luka hati kalian atas kerja keras dan jerih payah selama ini. Terima kasih Bapak, terima kasih Ibu.
2. Untuk adik-adik ku, Pipit Anggraini Devi dan Indiyani Fuji Astuti terima kasih atas dukungan kalian selama ini, dan kesabaran kalian.
3. Terima kasih untuk Bapak Sri Atmaja, Terima kasih atas bimbingannya selama ini bukan hanya sebagai pembimbing Tugas Akhir juga sebagai Bapak dari kami semua.
4. Terimaksih untuk Pak Dian Setiawan yang sudah membantu dan membimbing dalam pembuatan tugas akhir ini.
5. Ucapan terima kasih sebesar-besarnya kepada, Priaji Herhutomosunu, Teguh Andika, dan Ari Gusrizal tanpa mereka hari ini tidak akan pernah terjadi.
6. Terimakasih untuk sahabat-sahabatku, saudara-saudara angkatku di Drum Corps Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Opal, Prigel, Chandra, Satria, Yuzdi, Astrid, Mas Topan, Mas Decky, Mas Budi, Agnia Azmul Fauzi, Putra, Marsela, dll
7. Terima kasih kepada seluruh Muda-Mudi Pingit, M. Andy Maulana, M. Sidiq, Dody Samudera, Aziz Annaqi, Sayful Fadhel, Rifky Hendrawan, Aziz Eko Saputra, M. Qurrotayun, Andhika, Deby Utari, Novi, Catur Wulandari, Rafika, Devi, dll
(7)
vi Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, hanya bagi-MU segala puji wahai Rabb penguasa ruh dan pemilik singgasana ‘Arsy yang tinggi. Kiranya Laporan Tugas Akhir ini bisa terselesaikan walau jauh dari kesempurnaan. Laporan ini merupakan Konsep Laporan Akhir dari Studi Detail Engineering Desain (DED) Pembangunan Jalur Kereta Api Ganda Antara Stasiun Rejosari Sampai Stasiun Cempaka koridor Sulusuban – Kalibalangan.
Dalam Proses Penyusunan dan Pelaksaan Tugas Akhir kami mendapatkan bimbingan dari beberapa pihak, untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua, yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil.
2. Saudara/i ku tercinta, serta rumah keduaku Unit Kegiatan Mahasiswa Drum Corps Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
3. Bapak Ir.Sri Atmaja P. Rosyidi, ST., M.Sc.Eng.,Ph.D.,PE. selaku dosen pembimbing 1 studi ini.
4. Bapak Ir. Dian Setiawan M., S.T., M.Sc., Sc. selaku dosen pembimbing 2 studi ini.
5. Saudara Ari Gusrizal, Teguh Andika, dan Priaji Herhutomosunu selaku anggota dari tim studi ini.
6. Teman – Teman Sipil_D 2012 yang terus memberikan dorongan kepada kami untuk terus semangat dalam mengerjakan Studi ini.
7. Teman – Teman Muda Mudi Pingit yang juga terus memotivasi saya untuk menyelesaikan studi ini.
8. Serta Semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan studi ini.
Laporan ini disusun guna memenuhi persyaratan yang merupakan suatu syarat yang harus kami penuhi dalam penyelesaikan Tugas Akhir di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
(8)
vii
Atas perhatiannya kami mengucapkan terima kasih. Wasalamu’alaikum Wr Wb.
Yogyakarta, Desember 2016
Penulis Budi Setiawan
(9)
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... ... i
LEMBAR PENGESAHAN... ii
HALAMAN PERNYATAAN... iii
HALAMAN MOTTO... iv
PERSEMBAHAN... v
KATA PENGANTAR... vi
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR TABEL... xii
DAFTAR GAMBAR... xiii
DAFTAR LAMPIRAN... xv
ABSTRAK... xvi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1
B. Rumusan Masalah... 3
C. Tujuan Studi... 3
D. Manfaat Studi... 3
E. Batasan Masalah... 3
F. Keaslian... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Prasarana Perkeretaapian... 5
B. Kondisi Jalan Rel Indonesia... 5
C. Rencana Perkeretaapian Nasional... 7
D. Rencana Jaringan Jalan Rel Kereta Api Pada Daerah Sumatera... 9
(10)
ix
BAB III LANDASAN TEORI
A. Struktur Jalan Rel... 11
1. Rel... 11
2. Penyambung Rel ( Fish Plate )... 12
3. Penambat Rel... 13
4. Plat Landas... 14
5. Bantalan... 14
6. Balas (Ballast)... 15
7. Sub – Balas (Sub – Ballast)... 16
8. Wesel... 17
9. Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)... 18
B. Perancangan Geometri... 19
1. Alinemen Horizontal... 19
2. Alinemen Vertikal... 24
C. Perancangan Emplasemen... 24
D. Lay Out Jalur Kereta Api Ganda Stasiun Sulusuban Ke Stasiun Kalibalangan... 24
E. Perancangan Potongan... 25
1. Potongan Memanjang... 25
2. Potongan Melintang... 25
F. Estimasi Volume Kerja dan Rencana Anggaran Biaya... 26
BAB IV METODOLOGI A. Lokasi Studi... 27
B. Referensi Perancangan... 27
C. Tahapan Studi... 28
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN A. Tinjauan Umum... 30
B. Kriteria Desain... 30
(11)
x
1. Rel (Rail)... 31
2. Penyambung (Fish Plate)... 32
3. Penambat Rel... 32
4. Plat Landas (Rubber Pad)... 33
5. Bantalan... 33
6. Ballast... 34
7. Sub – Ballast... 34
8. Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)... 35
D. Perancangan Geometri... 35
1. Alinemen Horizontal... 35
2. Alinemen Vertikal... 38
E. Perancangan Emplasemen... 42
F. Lay Out Jalur Kereta Api Ganda Stasiun Sulusuban Ke Stasiun Kalibalangan... 46
G. Perancangan Potongan... 47
H. Estimasi Volume Pekerjaan... 51
I. Rencana Anggaran Biaya... 55
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan... 56
B. Saran... 57
DAFTAR PUSTAKA... xvii
(12)
xi
DAFTAR TABEL
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Tabel 2.1 Kebutuhan jaringan kereta api tahun 2030... 7
BAB III LANDASAN TEORI Tabel 3.1. Kelas jalan rel lebar jalan rel 1067 mm... 11
Tabel 3.2. Dimensi penampang rel... 12
Tabel 3.3 Jari-jari minimum yang lengkung horizontal... 19
Tabel 3.4 Pelebaran sepur untuk 1067 mm... 24
Tabel 3.5 Jari – jari minimum lengkung vertikal... 24
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN Tabel 5.1 Hitungan Alinemen Horizontal... 37
Tabel 5.2 Hasil Hitungan Alinemen Vertikal... 41
Tabel 5.3 Total Volume Galian Dan Timbunan... 51
(13)
xii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Gambar 2.1 Peta jaringan jalur Rel KA Di Pulau Jawa…... 6
Gambar 2.2 Peta jaringan ka di Pulau Sumatera... 8
Gambar 2.3 Rencana jaringan kereta api di Pulau Jawa Tahun 2030... 8
Gambar 2.4 Rencana jaringan kereta api di Sumatera Tahun 2030... 8
Gambar 2.5 Struktur jalan rel beserta sistem komponen penyusunnya... 10
BAB III LANDASAN TEORI Gambar 3.1 Komponen – komponen pada wesel... 17
Gambar 3.2 Penampang Retaining Wall... 19
BAB IV METODOLOGI Gambar 4.1 Peta lokasi studi jalan rel Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan... 27
Gambar 4.2 Bagan alir tahapan desain perancangan geometrik jalan rel……….. 29
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN Gambar 5.1 Penampang R54 (Sumber: PM. No. 60 Tahun 2012)... 32
Gambar 5.2 Penampang Fish Plate... 32
Gambar 5.3 Pandrol Clips Tipe E... 33
Gambar 5.4 Rubber Pad... 33
Gambar 5.5 Ballast, Sub- Ballast (Sumber: Rosyidi, 2015)... 34
Gambar 5.6 Penampang Retaining Wall... 35
Gambar 5.7 Proyeksi Tikungan 1 Pada Alinemen Horizontal... 37
Gambar 5.8 Proyeksi Alinemen Vertikal Pada Daerah Datar ke Turunan………. 38
Gambar 5.9 Proyeksi Alinemen Vertikal Pada Daerah Datar ke Landai………... 39
(14)
xiii
Gambar 5.10 Emplasemen Stasiun Sulusuban... 43
Gambar 5.11 Emplasemen Stasiun Blambangan Pagar... 43
Gambar 5.12 Emplasemen Stasiun Kalibalangan... 44
Gambar 5.13 Lay Out Antara Stasiun Sulusuban Sampai Stasiun Kalibalangan... 45
Gambar 5.14 Lay Out Stasiun Antara Stasiun Sulusuban Sampai Blambangan Pagar... 46
Gambar 5.15 Lay Out Stasiun Antara Stasiun Blambangan Pagar Sampai Kalibalangan... 47
Gambar 5.16 Potongan Memanjang Pada Jalur Lurus... 48
Gambar 5.17 Potongan Memanjang Pada Jalur Tikungan... 49
Gambar 5.18 Potongan Pada Daerah Timbunan... 50
Gambar 5.19 Potongan Pada Daerah Galian Tinggi Tanpa Retaining Wall……….. 50
Gambar 5.20 Potongan Pada Daerah Galian Tinggi Dengan Retaining Wall... 50
Gambar 5.21 Potongan Pada Daerah Galian Sedang... 51
(15)
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1
Volume Galian dan Timbunan, RAB Perancangan
LAMPIRAN 2
Gambar Layout Memanjang Kondisi Trase Gambar Layout Studi Perancangan
LAMPIRAN 3
Gambar Skematik Alinemen Horizontal Gambar Skematik Alinemen Vertikal
Gambar Potongan Melintang Per 100 m Perancangan Rel Ganda Gambar Potongan Memanjang Per 1 Km Perancangan Rel Ganda Gambar Layout Emplasemen
LAMPIRAN 4
Gambar Tampak Atas Jalan Rel
(16)
(17)
xv
Kereta Api merupakan salah satu moda transportasi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia. Pada zaman modern ini kebutuhan akan moda transportasi yang mampu mengangkut barang dan penumpang dalam jumlah yang banyak dan dengan meminimalisir pengeluaran BBM dan biaya lainnya sangat dibutuhkan, kereta api bisa menjadi salah satu solusinya. Dengan potensi sumber daya alam Provinsi Lampung mulai dari pertanian, perkebunan, hingga batu bara maka dengan moda transportasi yang memadai dalam distribusi hasil bumi tersebut maka akan berpengaruh terhadap perekenomian Provinsi Lampung.
Pada studi DED kali ini akan membahas perencanaan dan perancangan jalur kereta api jalur ganda pada provinsi Lampung yang berlokasi pada Stasiun Sulusuban sampai Stasiun Kalibalangan yang berjarak 16,4 km. Dalam studi ini dilakukan perancangan struktur jalan rel, perancangan geometri, desain lay out, desain emplasemen, dan desain potongan jalan rel,serta estimasi volume pekerjaan, dan menyusun rencana anggaran biaya kontruksi jalan rel. Konstruksi jalan rel mengacu pada peraturan PM. Nomor 60 tahun 2012 dan PD. Nomor 10 tahun 1986. Dalam prosesnya metodologi yang digunakan adalah pengumpulan data-data primer dan sekunder, identifikasi masalah, studi literatur, dan analisa data-data perencanaan berupa analisa jalur trase, alinemen horizontal, dan alinemen vertikal yang terdapat pada jalan rel studi.
Hasil yang diperoleh pada studi tugas akhir ini adalah dipilihnya kelas jalan 1 sebagai kelas jalan rencana, dengan kriteria desain antara lain yaitu kecepatan rencana 120 km/jam, beban gandar 18 ton, kecepatan pada emplasemen 45 km/jam. Struktur atas jalan rel yang digunakan yaitu, rel tipe R54, penambat elastis ganda tipe Pandrol E – Clips, penyambung rel dengan baut dan mur dengan ketentuan kuat tarik 85 kg/mm, pertambahan panjang 12%, dan menggunakan 6 baut dengan mur, dipilih dimensi bantalan beton dengan panjang 2000 mm, dengan penampang 260 mm x 220 mm x 150 mm, sedangkan pada struktur bawah jalan rel dipilih dimensi balas dengan tebal 30 cm, bahu balas 60 cm, dengan kemiringan 1:2, dan sub – balas dengan tebal 50 cm, bahu 60 cm, dan kemiringan 1:2. Pada perancangan geometri terdapat 5 lengkung horizontal dengan jari-jari minimum 780 m, dengan ketentuan kecepatan operasi yaitu 90 km/jam untuk setiap tikungannya. Pada lengkung vertikal terdapat 9 lengkung, dengan kelandaian maksimal adalah 7,18 pada daerah turunan. Dari hasil perhitungan dengan gambar potongan diperoleh nilai galian 2.395.126 m3 dan timbunan sebesar 2.295 m3. Rencana anggaran biaya yang dihabiskan dalam studi tugas akhir ini adalah sekitar Rp 722.949.000.000,00, apabila dirata – ratakan maka didapatkan baiya sebesar Rp 44.083.000.000,00 per km.
(18)
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sistem jaringan jalan rel di Indonesia masih sangat terbatas baik dari segi kualitas dan kuantitasnya. Tercatat panjang jalan rel kereta api yang beroperasi pada tahun 2009 sepanjang 4.684 km. Dan Indonesia masih sangat tertinggal apabila di bandingkan dengan negara-negara lain di kawasan Asia. China memiliki ± 75.000 km jalan rel, Jepang memiliki panjang rel ± 23.670 km. Kereta api sebagai moda transportasi yang mampu menampung barang dan penumpang dalam jumlah besar, sangat cocok dengan kebutuhan negara kita yang meiliki jumlah penduduk yang banyak dan padat.
Pada saat ini sistem dan managemen perkeretaapian di Sumatera masih belum optimal dikarenakan jaringan jalan rel antar provinsi belum tersambung secara keseluruhan. Di Sumatera terdapat jaringan jalan rel mulai dari Ulee Lheue – Banda Aceh yang di bangun oleh Deli Spoorwegen Maatschappij (DSM) pada tahun 1976. Kemudian pada tahun 1891 dibangun jalan rel Puluaer – Bukit Tinggi Sumatera Barat oleh Staatschappij (SS) dan terakhir pada tahun 1914 jalan rel Panjang – Tanjung Karang Sumatera Selatan oleh Staatschappij (SS). Selama masa kependudukan Jepang tidak ada sama sekali penambahan jalan rel di Sumatera. Kemudian, dilanjutkan dengan beberapa pembangunan oleh pemerintah Indonesia di daerah Sumatera Utara, penambahan jalan rel Sumatera Barat dan sebagian di Sumatera Selatan dan Lampung. Sedangkan di Provinsi Riau, Jambi dan Bengkulu belum terdapat jaringan jalan rel.
Provinsi Lampung dengan jumlah penduduk pada tahun 2010 mencapai 7,69 juta jiwa (BPS, 2010). Dan didukung dengan potensi sumber daya yang sangat kaya, baik berupa yang terbarukan, maupun yang tidak terbarukan berupa hasil tambang dan mineral (Profil Lampung, 2011). Sejak abad ke- 19 dan ke- 20 kopi dan lada lampung menjadi primadona dunia, walaupun dengan minus infrastruktur dan kondisi sebagai tanah jajahan kolonial
(19)
Belanda, nama Lampng dikenal sebagai salah satu produsen kopi dan lada dunia. Saat ini produksi lada nasional sebanyak 27,56% disumbangkan dari Lampung. Produksi gula memberikan kontribusi sebesar 37,7% dari total gula nasional. Produksi tapioka sebesar 60% dari produksi nasional. Kopi robusta 26,12% dari produksi nasional. Jagung 11,22%, Kopi 26,43%. Singkong 24,43%. Nanas kalengan merupakan 26% pemasok kebutuhan dunia. Sementara, di bidang pertambangan, sumber daya mineral meliputi mineral logam, bahan galian industri, bahan galian energi, dan bahan galian konstruksi. Bahan galian logam meliputi emas, mangan, bijih besi, dan pasir besi. Sementara itu bahan galian industrinya berhasil memproduksi andesit sebanyak 1,98 miliar m³, felspar 389 juta m³, granit 590 juta m³, dan cadangan zeolit 2,14 juta m³ dengan cadangan yang diprediksi 8 juta m³. Dari total cadangan sumber daya batu bara (104,8 miliar ton) di Indonesia, sebesar 52,4 miliar ton berada di Sumatera Selatan, termasuk di Provinsi Lampung. Berdasarkan, potensi yang dimiliki oleh Provinsi Lampung maka harus didukung dengan sistem dan moda transportasi yang mapu menampung barang dan penumpang dalam jumlah yang besar dan ekonomis. Pengembangan jaringan jalan rel kereta api bisa mejadi solusinya.
Oleh karena itu, muncul ide Pemerintah untuk menyambung seluruh jaringan jalan rel di Sumatera dengan program Trans Sumatera Railways
(dari Lampung sampai Aceh) dan tertuang juga di dalam Rencana Induk Perkeretaapian Nasional tahun 2011 (RIPNAS).
Pada studi ini, penyusun akan mencoba mendesain geomertrik jalan rel antara Stasiun Sulusuban km 69 + 640 sampai Stasiun Kalibalangan km 86 + 125, dengan panjang jalan rel 16.485 km. Tujuan penyusun, semoga hasil dari perancangan geometrik ini bisa di jadikan usulan atau perbandingan bagi studi – studi perancangan geometrik berikutnya.
(20)
3
B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang di paparkan penyusun dapat dirumuskan bahwa perlu dilakukan perencanaan trase dan perancangan jalan rel yang memenuhi syarat teknis dan efisien sesuai dengan peraturan yang berlaku di Indonesia.
C. Tujuan Studi
Tujuan dari studi ini antara lain adalah:
1. Merancang desain trase jalan rel kereta api yang baik dan efisien untuk jalur ganda (double track).
2. Menghitung dan mendesain bentuk alinemen jalan rel kereta api yang sesuai dengan peraturan yang berlaku di Indonesia.
3. Mendesain dan menghitung volume galian dan timbunan pada trase jalan rel kereta api.
4. Menyusun Rencana Anggaran Biaya perancangan jalan rel kereta api.
D. Manfaat Studi
Dengan selesainya laporan studi ini semoga bisa menjadi usulan atau pembanding perancangan geometrik jalan rel antara Stasiun Sulusuban sampai Stasiun Kalibalangan yang telah ada sebelumnya dan bisa diperoleh perancangan yang paling efektif dan efisien.
E. Batasan Masalah
Batasan masalah studi ini adalah:
1. Perancangan jalan rel pada studi ini berokus pada perancangan geometri dan menggunakan Peraturan Menteri Nomor 60 Tahun 2012, dan Peraturan Dinas Nomor 10 Tahun 1986.
2. Lokasi studi perancangan hanya pada jalan rel antara Stasiun Sulusuban sampai Stasiun Kalibalangan.
3. Dalam studi perancangan ini tidak membahas persinyalan, jembatan, gorong-gorong, terowongan, maupun infrastruktur kereta api lain (stasiun, rumah sinyal)
(21)
4. Dalam studi ini tidak membahas analisis perhitungan wesel dan emplasemen.
5. Dalam studi ini tidak membahas perhitungan daya dukung tanah pada jalan rel.
F. Keaslian
Tugas akhir dengan judul “Studi DED Geometri Kereta Api Jalur Ganda Antara Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan, Lampung ” belum pernah diajukan sebelumnya. Adapun studi yang berhubungan dengan DED Geometri adalah sebagai berikut:
1. “Perencanaan Jalur Ganda Kereta Api dari Stasiun Pekalongan ke Stasiun Tegal” oleh Dewi Sartika dan Esti Widyarini (2007).
2. “Perencanaan Jalur Ganda Kereta Api Lintas Cirebon – Kroya Koridor Prupuk - Purwokerto” oleh Agung Satuti dan Hidayatus Saniya (2008).
(22)
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Prasarana Perkeretaapian
Berdasarkan pada Peraturan Menteri Perhubungan Nomor 60 Tahun 2012, Bab 1, Pasal 1 pengertian Prasarana Perkeretaapian adalah jalur kereta api, stasiun kereta api, dan fasilitas operasi kereta api agar kereta api Dapat Dioperasikan.
B. Kondisi Jalan Rel Indonesia
Selama kurang lebih 70 tahun (1939-2009) terdapat kecenderungan terjadinya penurunan prasarana jalur rel kereta api yang dioperasikan. Panjang jalur rel kereta api yang beroperasi pada tahun 2009 sepanjang 4.684 km (yang terdiri dari Pulau Jawa sepanjang 3.464 Km dan Pulau Sumatera sepanjang 1.350 Km), mengalami penurunan dibandingkan pada tahun 1939 yaitu total Pulau Jawa sepanjang 6.324 Km dan Pulau Sumatera sepanjang 1.833 Km. Jumlah prasarana lainnya juga mengalami penurunan adalah stasiun, turun dari 1516 stasiun pada tahun 1955/1956 menjadi sekitar 572 stasiun pada tahun 2009. Selain kuantitas, tipe/jenis jalan rel yang di miliki cukup bervariasi, hal ini berpengaruh terhadap tonase yang dapat dilayani.
Jaringan prasarana perkeretaapian di Indonesia saat ini hanya terdapat terdapat di Pulau Jawa dan Pulau Sumatera. Pada Pulau Jawa pelayanan yang terbesar adalah untuk angkutan penumpang dan hanya sedikit yang melayani angkutan barang tapi seiring berkembangnya waktu sarana angkatan barang di Pulau Jawa juga semakin ditingkatkan bukti nyatanya yaitu sudah semakin menjamurnya agen destinasi pengiriman barang yang menggunakan kereta api sebagai moda transportasinya. Sebaliknya, di Pulau Sumatera, angkutan barang lebih dominan.
(23)
Gambar 2.1 Peta jaringan jalur rel KA di Pulau Jawa (Sumber: website PT. Kereta Api Indonesia, 2016)
Gambar 2.2 Peta Jaringan jalur rel KA di Pulau Sumatera (Sumber: website PT. Kereta Api Indonesia, 2016)
(24)
7
C. Rencana Perkeretaapian Nasional
Perencanaan kereta api pada studi ini mengacu pada Rencana Induk Perkeretaapian Nasional (RIPNAS) Tahun 2011. Sasaran pengembangan jaringan dan layanan perkeretaapian yang ingin dicapai pada tahun 2030 antara lain:
1. Jaringan perkeretaapian nasional mencapai 12.100 km (tersebar di Pulau Jawa-Bali, Sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan Papua) termasuk jaringan kereta api Kota/perkotaan sepanjang 3.800 km.
2. Sarana angkutan penumpang dengan jumlah lokomotif 2.840 unit, kereta api antar kota 28.335 unit dan perkotaan sebanyak 6.020 unit.
3. Sarana angkutan barang dengan jumlah lokomotif 1.985 unit dan gerbong 39.645 unit.
Pengembangan pelayanan perkeretaapian di Pulau JawaBali, Sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan Papua direncanakan mampu melayani perjalanan penumpang sebesar 929,5 juta org/tahun termasuk melayani perjalanan penumpang pada 15 wilayah perkotaan dan barang sebesar 995,5 juta ton/tahun.
Tabel 2.1 Kebutuhan jaringan kereta api tahun 2030
Pulau Panjang (Km)
Jawa, Madura, Bali 6.800
Sumatera, Batam 2.900
Kalimantan 1.400
Sulawesi 500
Papua 500
Total Nasional 12.100
Sumber: RIPNAS 2011
Bisa dilihat pada gambar 2.3, gambar 2.4 adalah perencanaan jaringan jalan rel pada beberapa provinsi di Pulau Jawa dan Pulau Sumatera, untuk perencanaan hingga tahun 2030. Untuk peta jaringan rel rencana pada provinsi lainnya akan di cantumkan pada lampiran.
(25)
Gambar 2.3 Rencana jaringan KA di Pulau Jawa tahun 2030 (Sumber: RIPNAS tahun 2011)
Gambar 2.4 Rencana jaringan kereta api di Pulau Sumatera tahun 2030 (Sumber: RIPNAS tahun 2011)
(26)
9
D. Rencana Jaringan Jalan Rel Kereta Api Pada Daerah Sumatera
Sasaran pengembangan jaringan jalan rel kereta api di Pulau Sumatera adalah membangun Trans Sumatera Railways dan menguhubungkan jalan rel kereta api yang sudah ada antara lain dari Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera Selatan, dan Lampung.
Pada tahun 2030, Trans Sumatera Railways yang akan dibangun secara bertahap prasarana perkeretaapian meliputi jalur, stasiun dan fasilitas operasi kereta api, diantaranya meliputi:
1. Pengembangan jaringan dan layanan kereta api antar kota:
a) Lintas utama dengan prioritas tinggi pada lintas: Besitang – Banda Aceh, Duri – Pekanbaru – Muaro, Teluk Kuantan – Muara Bingo, Betung – Simpang, Simpang – Tanjung Api – Api, KM3 – Bakauheni, Teluk Kuantan – Muarobungo – Jambi, termasuk lintas Sei Mangkei – Bandar Tinggi – Kuala Tanjung, Stasiun Sukacita – Stasiun Kertapati, Shortcut Tanjung Enim – Baturaja, Shortcut Rejosari – Tarahan, Shortcut Solok – Padang;
b) Lintas Utama dengan prioritas sedang pada lintas: Rantau Prapat – Duri – Dumai, Jambi – Betung;
c) Lintas Utama dengan prioritas rendah pada lintas: Kota Padang – Bengkulu, Bengkulu – Padang, Sibolga – Padang Sidempuan – Rantauprapat, Pekanbaru – Jambi dan Maro – Teluk Kuantan – Rengat – Kuala Enok
E. Komponen Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel dibagi ke dalam dua bagian struktur yang terdiri dari kumpulan komponen-komponen jalan rel yaitu :
a. Struktur bagian atas, atau dikenal sebagai superstructure yang terdiri dari komponen-komponen seperti rel (rail), penambat (fastening) dan bantalan (sleeper, tie).
b. Struktur bagian bawah, atau dikenali sebagai substructure, yang terdiri dari komponen balas (ballast), subbalas (subballast), tanah dasar (improve subgrade) dan tanah asli (natural ground). Tanah dasar
(27)
merupakan lapisan tanah di bawah subbalas yang berasal dari tanah asli tempatan atau tanah yang didatangkan (jika kondisi tanah asli tidak baik), dan telah mendapatkan perlakuan pemadatan (compaction) atau diberikan perlakuan khusus (treatment). Pada kondisi tertentu, balas juga dapat disusun dalam dua lapisan, yaitu : balas atas (top ballast) dan balas bawah (bottom ballast).
c. Konstruksi jalan rel merupakan suatu sistem struktur yang menghimpun komponen-komponennya seperti rel, bantalan, penambat dan lapisan fondasi serta tanah dasar secara terpadu dan disusun dalam sistem konstruksi dan analisis tertentu untuk dapat dilalui kereta api secara aman dan nyaman. Gambar 2.5 menjelaskan bagian-bagian struktur atas dan bawah konstruksi jalan rel dan secara skematik menjelaskan keterpaduan komponen-komponennya dalam suatu sistem struktur.
Gambar 2.5 Struktur jalan rel beserta sistem komponen penyusunnya (Sumber: Rosyidi, 2015)
(28)
11
BAB III LANDASAN TEORI
A. Struktur Jalan Rel
Struktur jalan rel adalah suatu kontruksi jalan sebagai prasarana atau inrastruktur dalam struktur perjalanan kereta api, seperti yang tertuang pada Peraturan Menteri Perhubungan Nomor 60 Tahun 2012. Pada tabel 3.1 di jelaskan mengenai pembagian kelas jalan rencana yang akan digunakan pada studi perancangan ini. Dari tabel ini dapat diketahui struktur rel apa saja yang dapat dipilih sesuai dengan kelas jalan rencananya masing – masing. Pada studi perancangan ini menggunakan kelas jalan 1.
Tabel 3.1. Kelas jalan rel lebar jalan rel 1067 mm Kelas Jalan Daya Angkut Lintas (ton/tahun) V Maks (km/jam) P Maks Gandar (ton) Tipe Rel Jenis Bantalan Jenis Penambat Tebal Balas Atas (cm) Lebar Bahu Balas (cm) Jarak antar sumbu
bantalan
I >20.10⁶ 120 18 R.60/ R.54
Beton Elastis Ganda 30 60 60
II 10.10⁶ - 20.10⁶
110 18 R.54/ R.50
Beton/Kayu Elastis Ganda 30 50 60
III 5.10⁶ - 10.10⁶
100 18 R.54/R.50/ R.42
Beton/Kayu/Baja Elastis Ganda 30 40 60
IV 2,5.10⁶ - 5.10⁶
90 18 R.54/R.50/ R.42
Beton/Kayu/Baja Elastis Ganda/Tungg
al
25 40
60
V <2,5. 10⁶ 80 18 R.42 Kayu/Baja Elastis Tunggal
25 35
60 Sumber: PM. No. 60 tahun 2012
Secara umum struktur jalan rel terdiri dari beberapa kompenen – komponen yaitu antara lain:
1. Rel
a. Pengertian Umum
Rel adalah struktur balok menerus yang diletakkan di atas tumpuan bantalan yang berfungsi sebagai penuntun dan mengarahkan pergerakan roda kereta api. Rel juga disiapkan memiliki kemampuan untuk menerima secara langsung dan menyalurkan beban kereta api kepada bantalan tanpa menimbulkan defeksi yang berarti pada bagian balok rel di antara tumpuan bantalan. Oleh karena itu, rel harus memiliki nilai kekakuan yang tinggi supaya perpindahan beban titik
(29)
roda dapat menyebar secara baik pada tumpuan di bantalan. Selain itu, fungsi lain dari rel adalah menyalurkan listrik untuk tujuan persinyalan pada kawasan sirkuit jalan rel.
b. Persyaratan Umum Rel
Rel harus memenuhi persyaratan berikut: 1) Minimum perpanjangan (elongation) 10%;
2) Kekuatan tarik (tensile strength) minimum 1175 N/mm²; 3) Kekerasan kepala rel tidak boleh kurang dari 320 BHN.
Pada tabel 3.2 dijelaskan dimensi penampang rel berdasarkan tipe rel yang digunakan di Indonesia.
Tabel 3.2. Dimensi penampang rel
Besaran Geometri Rel
Tipe Rel
R 42 R 50 R 54 R 60
H (mm) 138,00 153,00 159,00 172,00
B (mm) 110,00 127,00 140,00 150,00
C (mm) 68,50 65,00 70,00 74,30
D (mm) 13,50 15,00 16,00 16,50
E (mm) 40,50 49,00 49,40 51,00
F (mm) 23,50 30,00 30,20 31,50
G (mm) 72,00 76,00 74,79 80,95
R (mm) 320,00 500,00 508,00 120,00
A (cm²) 54,26 64,20 69,34 76,86
W (kg/m) 42,59 50,40 54,43 60,34
Ix (cm ) 1369 1960 2346 3055
Yb (mm) 68,50 71,60 76,20 80,95
A = Luas Penampang W = Berat Rel Permeter
Ix = Momen Inersia Terhadap Sumbu X Yb = Jarak Tepi Bawah Rel Ke Garis Netral
Sumber: PM No. 60 tahun 2012 2. Penyambung Rel ( Fish Plate )
a. Pengertian Umum
Penyambung (fish plate) adalah suatu penyangga sambungan rel kereta api dengan panjang rel yang sudah ditentukan (diambil).
Fish plate biasanya dijebitkan 4 - 6 baut pada kedua rel yang disambung.
(30)
13
b. Persyaratan Umum
1) Penyambungan rel dengan plat sambung harus digunakan apabila tidak diperkenankan melakukan pengelasan terhadap rel.
Sambungan rel terdiri dari:
Dua plat sambung kiri dan kanan;
Enam baut dengan mur, ring pegas atau cincin pegas dari baja, dipasang hanya empat baut untuk menjaga pemanasan rel akibat cuaca.
2) Pemberian tanda pada plat sambung dilakukan sekurang-kurangnya, meliputi:
Identitas pabrik pembuat;
Dua angka terakhir tahun produksi;
Terdapat stempel dari pabrik yang melakukan proses perlakuan panas, stempel ini tidak perlu dicantumkan apabila proses produksi plat sambung dilakukan produsen plat sambung sendiri.
3. Penambat Rel
a. Pengertian Umum
Penambat rel adalah suatu kompenen yang menahan/menambat rel pada bantalan sedemikian sehingga kedudukan rel menjadi kokoh dan kuat. Alat penambat yang digunakan adalah alat penambat jenis elastis yang terdiri dari sistem elastis tunggal dan elastis ganda.
Sebelum ini, Indonesia (PJKA) menggunakan tipe PR PR 300 dengan gaya jepit sekitar 650 kgf. Saat ini, untuk jalan rel yang menggunakan R54 dengan bantalan beton, digunakan tipe Pandrol e 1800 atau e 2000 dengan gaya jepit mencapai 1200 kgf (Surakim, 2014).
b. Persyaratan Umum
a. Alat penambat harus mampu menjaga kedudukan kedua rel agar tetap dan kokoh berada di atas bantalan;
(31)
c. Pelat landas harus mampu memikul beban yang ada dengan ukuran sesuai dengan jenis rel yang digunakan;
d. Alas rel (Reil Pad) dapat terbuat dari bahan High Density Poly Ethyiene (HDPE) dan Karet (Rubber) atau Poly Urethane (PU); e. Seluruh komponen alat penambat harus memiliki identitas produk
tercetak permanen sebagai berikut: 1) Merek dagang;
2) Identitas pabrik pembuat; 3) Nomor komponen;
4) Dua angka terakhir tahun produksi. 4. Plat Landas
Fungsi plat landas selain sebagai tempat perletakan batang rel dan juga lubang penambat, juga untuk melindungi permukaan bantalan dari kerusakan karena tindihan batang rel, dan sekaligus untuk mentransfer
axle load yang diterima dari rel di atasnya ke bantalan yang ada tepat dibawahnya.
5. Bantalan
a. Pengertian Umum
Bantalan adalah salah satu komponen dalam sistem struktur jalan rel yang memiliki fungsi utama untuk mengikat rel sehinga kedudukan rel menjadi kokoh dan kuat.
b. Jenis Bantalan
Jenis bantalan dapat dibagi sesuai dengan bahan dan karateristik penyusunannya, adalah:
1) Bantalan Kayu; 2) Bantalan Besi; 3) Bantalan Beton; 4) Bantalan Bi-Block; 5) Bantalan Slab-Track.
c. Persyaratan Umum Bantalan Beton
(32)
15
Untuk lebar jalan rel 1067 mm dengan kuat tekan karakteristik beton tidak kurang dari 500 kg/cm², dan mutu baja prategang dengan tegangan putus (tensile strength) minimum sebesar 16.876 kg/cm² (1.655 MPa). Bantalan beton harus mampu memikul momen minimum sebesar + 1500 kgm pada bagian dudukan rel dan – 930 kgm pada bagian tengah bantalan. Untuk lebar jalan rel 1435 mm dengan kuat tekan karakteristik
beton tidak kurang dari 600 kg/cm², dan mutu baja prategang dengan tegangan putus (tensile strength) minimum sebesar 16.876 kg/cm² (1.655 Mpa). Bantalan beton harus mampu memikul momen minimum sesuai dengan desain beban gandar dan kecepatan.
Dimensi bantalan beton
a) Untuk lebar jalan rel 1067 mm:
- Panjang = 2000 mm
- Lebar maksimum = 260 mm - Tinggi maksimum = 220 mm b) Untuk lebar jalan rel 1435 mm:
- Panjang = 2440 mm (beban gandar = 22,5 ton); 2740 mm (beban gandar > 22,5 ton)
- Lebar maksimum = 330 mm - Tinggi maksimum = 220 mm 6. Balas (Ballast)
a. Pengertian Umum
Lapisan balas adalah lapisan diatas tanah dasar yang berfungsi untuk menahan beban bantalan sekaligus mampu meneruskan beban menuju bantalan ke tanah dasar dengan pola distribusi beban yang merata.
(33)
b. Fungsi Utama
Balas memiliki fungsi utama yaitu untuk meneruskan dan menyebarkan beban bantalan ke tanah dasar, mengokohkan kedudukan bantalan dan meloloskan air sehingga tidak terjadi penggenangan air disekitar bantalan dan rel. Balas memiliki kemiringan lereng lapisan balas atas tidak boleh lebih curam dari 1 : 2. c. Persyaratan Material
Dalam penyusunan balas harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
1) Balas harus terdiri dari batu pecah (25-60) mm dan memiliki kapasitas ketahan yang baik, ketahanan gesek yang tinggi dan mudah dipadatkan;
2) Material balas harus bersudut banyak dan tajam; 3) Porositas maksimum 3%;
4) Kuat tekan rata-rata maksimum 1000 kg/cm²; 5) Specific gravity minimum 2,6;
6) Kandungan tanah,lumpur dan organik maksimum 0,5%; 7) Kandungan minyak maksimum 0,2%;
8) Keausan balas sesuai dengan test Los Angeles tidak boleh lebih dari 25%.
7. Sub – Balas (Sub – Ballast) a. Pengertian Umum
Sub – balas adalah lapisan yang berfungsi sebagai lapisan filter antara tanah dasar dan lapisan tanah balas dan harus dapat mengalirkan air.
b. Persyaratan Material
Lapisan sub - balas yang digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
1) Material sub – balas dapat berupa campuran kerikil (gravel) atau kumpulan agregat pecah dan pasir.
(34)
17
2) Material sub – balas tidak boleh memiliki kandungan material organik lebih dari 5 %.
3) Untuk material sub – balas yang merupakan kumpulan agregat pecah dan pasir, maka harus mengandung sekurang – kurangnya 30 % agregat pecah.
4) Lapisan sub – balas harus dipadatkan sampai 100% Yd menurut percobaan ASTM D 698.
8. Wesel
a. Pengertian Umum
Wesel merupakan konstruksi jalan rel yang paling rumit dengan beberapa persyaratan dan ketentuan pokok yang harus dipatuhi. Untuk pembuatan komponen-komponen wesel yang penting khususnya mengenai komposisi kimia dari bahannya, pada gambar 3.1 dijelaskan beberapa kompenen – komponen yang ada pada wesel.
b. Komponen – Komponen Pada Wesel 1. Lidah
2. Jarum beserta sayap – sayapnya 3. Rel lantak
4. Rel paksa
5. Sistem Penggerak
(35)
c. Persyaratan Umum
1) Kandungan mangan (Mn) pada jarum mono blok harus berada dalam rentang (11 – 14)%.
2) Kekerasan pada lidah dan pada bagian lainnya sekurang-kurangnya sama dengan kekerasan rel.
3) Celah antara lidah dan rel lantak harus kurang dari 3 mm.
4) Celah antara lidah wesel dan rel lantak pada posisi terbuka tidak boleh lebih dari 125 mm.
5) Celah (gap) antara rel lantak dan rel paksa pada ujung jarum 34 mm.
9. Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)
Daya dukung tanah dasar harus lebih besar dari seluruh beban yang ada di atasnya, termasuk beban kereta api, beban konstruksi jalan rel bagian atas dan beban timbunan untuk badan jalan di daerah timbunan.
Untuk syarat kedalaman maksimum di daerah galian adalah 10 m apabila kedalaman galian lebih dari 10 m maka perlu di buat Berm tiap 6 m ketinggian, dan di daerah timbunan syarat ketinggian maksimum adalah 6 m, apabila ketinggian timbunan lebih dari 6 m maka perlu dibuat Berm
tiap 6 m ketinggian. Salah satu cara memproteksi lereng atau tanah dasar adalah dengan metode vegetasi, yaitu menggunakan tumbuh-tumbuhan sebagai alternatif proteksi lereng pada daerah galian atau timbunan. Apabila dipandang masih kurang memadai maka alternatif lainnya adalah dinding penahan tanah (Retaining Wall)
Konstruksi dinding penahan tanah (retaining wall) biasanya dibangun pada daerah yang merupakan urugan ataupun pada daerah galian, daerah sekitar pangkal jembatan, ROW yang terbatas, daerah rawan erosi ataupun karena gangguan manusia. Pada umumnya dinding penahan tanah ini menggunakan pasangan batu kali ataupun beton.
(36)
19
Gambar 3.2 Penampang Retaining Wall
B. Perancangan Geometri
1. Alinemen Horizontal
Alinemen Horizontal merupakan 2 jalur saling membentuk sudut dan dihubungkan dengan lengkung yang berbentuk Iingkaran, dengan atau tanpa lengkung-Iengkung peralihan. Pada tabel 3.3 dijelaskan jari – jari minimum yang dapat digunakan sesuai kecepatan rencana, dan dengan atau tanpa lengkung peralihan.
Tabel 3.3 Jari-jari minimum yang diijinkan pada lengkung horizontal
Kecepatan Rencana (Km/Jam)
R minimum lengkung lingkaran tanpa lengkung
peralihan (m)
R minimum lengkung lingkaran yang diijinkan dengan lengkung peralihan
(m)
120 2370 780
110 1990 660
100 1650 550
90 1330 440
80 1050 350
70 810 270
60 600 200
(37)
Pada peralihan jalan dari satu arah ke arah yang berbeda dalam alinemen horizontal harus ada belokan (lengkung) dengan jari-jar (radius) tertentu. Ketika melewati lengkung, KA seakan-akan terlempar ke luar menjauhi titik pusat lengkung akibat gaya sentrifugal. Untuk berbagai keceptan rencana, besar jari-jari minimum yang diijinkan ditinjau dari 2 kondisi, yaitu :
a. Gaya berat = Gaya sentrifugal
G sinα = � � cos α (3.1)
G sinα = � �� cos α (3.2)
tan α = � (3.3)
jika : tan α = ℎ (3.4)
�
� cos α = G sinα (3.5)
h =
�� (3.6)
Dengan memasukkan satuan praktis :
W = jarak antara kedua titik kontak roda dan rel, untuk lebar sepur 1067 =1120 m.
R = jari-jari lengkung horizontal (m) V = kecepatan rencana (km/jam)
h = peningian rel pada lengkung horizontal (mm) g = percepatan gravitasi (9,81 m/dtk²)
Maka :
R = 8,8 (3.7)
dengan peninggian maksimum, h a = 110 mm, maka :
Rmin = 0,08 V² (3.8)
b. Gaya berat + Komponen Rel = Gaya Sentrifugal
G sinα + H cosα = � � ²cos α (3.9)
(38)
21
G tanα =[ R − H] (3.11)
Jika : tanα = (3.12)
Dan, H = m.a = a (3.13)
Maka : a =
R − g (3.14)
a = percepatan sentrifugal (m/dtk²)
dengan peninggian maksimum, h a = 110 mm, maka
Rmin = 0,054 V² (3.15)
c. Lengkung Peralihan
Agar penumpang didalam kereta merasa nyaman dan terjamin keselamatan dalam perjalanannya, maka perlu dibuat lengkung peralihan guna mengeliminasi perubahan gaya sentrifugal secara teratur. Panjang lengkung peralihan merupakan fungsi dari perubahan gaya sentrifugal per satuan waktu, kecepatan dan jari-jari lengkung. Perubahan gaya sentrifugal = aya
wa =
.a (3.16) .�.� � = V² R L V (3.17) L = .
a.R (3.18)
Jika : a = 0,0478g (3.19)
(g = percepatan graavitasi = 9,81 m/dtk²) h = 5,95
R (3.20)
Dan di konversi pada satuan praktis maka :
Lh = 0,01 x h x V (3.21)
Dimana ,
Lh = panjang minimum lengkung (m)
H = peninggian pada rel luar di lengkung (mm) V = kecepatan rencana (km/jam)
(39)
d. Peninggian Rel
Gaya sentrifugal cenderung membuat kereta keluar dari belokan atau lengkung maka diperlukan peninggian rel untuk mengimbangin gaya sentrifugal pada kereta. Salah satu cara untuk mereduksi gaya sentrifugal yang membebani kereta api adalah meninggikan rel luar terhadap rel bagian dalam di lengkung horizontal.
1) Peninggian Rel Minimum Persamaan dasar :
Gaya Sentrifugal = Gaya Berat + Komponen Rel .
R cosα= G.sinα + H.cosα (3.22)
G sinα =[ R − H]cos α (3.23)
Jika : tanα = (3.24)
Dan, H = m.a = a (3.25)
Maka : a =
R − g (3.26)
a = percepatan sentrifugal (m/dtk²) h = .
.R −
.a
(3.27) jika : W = 1120 mm, g = 9,81 m/dtk², dan a = 0,0478 g (m/dtk²), maka :
h = 8,8
R − 53,5 (mm) (3.28)
2) Peninggian Rel Normal Persamaan dasar :
Gaya Sentrifugal = Gaya Berat
G sinα = � � cos α (3.28)
G sinα = � �� cos α (3.29)
(40)
23
jika : tan α = ℎ (3.31)
�
� cos α = G sinα (3.32)
h =
�� (3.33)
Maka :
h a = 8,8 (dalam mm) (3.34)
Dalam perhitungan peniggian digunakan kecepatan kereta api terbesar (Vmaksimum) yang melewati suatu lintas dengan jari-jari R sebagai suatu hubungan persamaan :
V = 4,3 √R Jika : h = k R
dan untuk V = 4,3 √R , digunakan peninggian rel, h = 110 mm, maka :
110 = k , √R R k = 5,95
jadi peningian rel normal ditentukan sebagai : h a = 5,95 .
(PM.No.60 tahun 2012, halaman 17)
3) Peninggian Rel Maksimum
Peninggian rel maksimum berdasarkan stabilitas kereta api pada saat berhenti di bagian lengkung, digunakan faktor keamanan (safety factor, SF) = 3,0 sehingga kemiringan maksimum dibatasi sampai 10% atau h maksimum = 110 mm. 4) Pelebaran Sepur
Untuk mengetahui nilai pelebaran sepur maka dapat langsung merujuk pada tabel 3.3 untuk lebar sepur 1067 mm dengan R rencana yang telah ditentukan.
(41)
Tabel 3.4 Pelebaran sepur untuk 1067 mm
Jari - Jari Tikungan (m) Pelebaran (mm)
R > 600 0 550 < R ≤ 600 5 400 < R < 550 10 350 < R ≤ 400 15 100 < R ≤ 350 20 Sumber: PM. No. 60 tahun 2012 2. Alinemen Vertikal
Alinemen Vertikal adalah proyeksi pada sumbu bidang vertikal yang melalui sumbu jalan rel. Besar jari-jari minimum lengkung vertikal bergantung pada kecepatan rencana. Pada tabel 3.4 dijelaskan jari – jari minimum yang dapat digunakan pada alinemen vertikal sesuai dengan kecepatan rencana yang telah ditentukan
Tabel 3.5 Jari – jari minimum lengkung vertikal
Kecepatan Rencana (km/jam)
Jari - Jari Minimum Lengkung Vertikal (m)
Lebih besar dari 100 8000
Sampai 100 6000
Sumber: PM. No. 60 tahun 2012
C. Perancangan Emplasemen
Eksisting merupakan lokasi awal pada suatu lokasi kereta api yang dimulai dari stasiun A ke stasiun B, sebagai tempat mulai perjalanan dan akhir perjalanan.
D. Lay Out Jalur Kereta Api Ganda Stasiun Sulusuban Ke Stasiun
Kalibalangan
Desain lay out stasiun pada studi ini merupakan gambar yang terdiri dari kumpulan beberapa data mulai dari peta topografi, data hitungan Alinemen Horizontal Yang Berada Pada Jalur Rel Kereta Api, Tabel Alevasi Tanah Asli Dan Rel Recana.
(42)
25
E. Perancangan Potongan
Perancangan potongan adalah perancangan detail struktur jalur rel mulai dari kepala rel hingga tanah dasar, secara vertikal dan horizontal dari jalur rel kereta api. Perancangan potongan dibagi atas 2, yaitu:
1. Potongan Memanjang
Potongan memanjang merupakan gambar detail strukur jalur rel secara horizontal. Pada studi ini diperoleh 16 gambar potongan memanjang tiap gambarnya memiliki bentang 1 km. Data yang diperoleh dari gambar ini antara lain, peta topografi jalur rel, elevasi tanah asli dan elevasi rel rencana, kemudian kondisi jalur rel kereta api yaitu rail elevation, gradient, straight curve, ground height, dan formation level.
2. Potongan Melintang
Potongan melintang merupakan gambar potongan detail struktur jalur rel secara vertikal. Potongan melintang ini di ambil tiap 100 m. Data yang dapat diperoleh yaitu, elevasi tanah asli, elevasi rel rencana, elevasi struktur badan rel, elevasi ballast, elevasi sub-ballast, elevasi tanah dasar, dan tabel satuan jarak struktur badan rel.
Pada potongan melintang dapat diketahui nilai volume galian dan timbunan pada jalur rel. Pada studi hanya terdapat 1 gambar potongan timbunan. Untuk galian memiliki nilai yang lebih bervariasi mulai dari galian tinggi, galian sedang, dan galian rendah.
a. Galian Tinggi
Galian tinggi adalah suatu daerah pada jalur kereta api dimana selisih antara elevasi tanah asli dengan rel rencana lebih dari atau sama dengan 10 m, pada kasus ini biasanya diperlukan proteksi lereng. Dapat menggunkan metode vegetasi atau menggunakan dinding penahan tanah (Retaining Wall).
b. Galian Sedang
Galian sedang adalah suatu daerah pada jalur kereta api dimana selisih antara elevasi tanah asli dengan rel rencana kurang dari 10 m, pada daerah ini tidak dperlukan proteksi lereng.
(43)
c. Galian Rendah
Galian rendah adalah suatu daerah pada jalur kereta api dimana selisih antara elevasi tanah asli dengan rel rencana hampir mengdekati struktur badan rel. Pada daerah tidak perlu dibuatkan proteksi lereng.
F. Estimasi Volume Kerja dan Rencana Anggaran Biaya
Estimasi volume pekerjaan adalah tahapan dalam menentukan pekerja-pekerjaan apa saja yang harus dilakukan dalam perancangan, dan mengestimasi kebutuhan yang di perlukan.
Rencana anggaran biaya adalah estimasi atau perkiraan pendanaan yang diperlukan dalam merealisasikan studi pada proyek dilapangan. Rencana anggaran biaya ini menggunakan harga satuan kerja.
(44)
27
BAB IV METODOLOGI
A. Lokasi Studi
Studi ini dilakukan pada trase jalan rel kereta api antara Stasiun Sulusuban (69 + 640) sampai Stasiun Kalibalangan (86 + 125), provinsi Lampung.
Gambar 4.1 Peta Lokasi Studi Jalan Rel Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan (Sumber: www.google.co.id/map/place/sulusuban.2016)
B. Referensi Perancangan
Aturan yang menjadi pedoman pada studi perancangan geometrik jalan rel kereta api gandayaitu:
1. Peraturan Menteri Perhubungan No. 60 Tahun 2012 Tentang Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api dan Peraturan Perencanaan Konstruksi Jalan Rel, 2. Peraturan Dinas No. 10 Tahun 1986. Penjelasan Peraturan Perencanaan
Konstruksi Jalan Rel.
(45)
C. Tahapan Studi
Pada tahapan ini penyusunmenampilkan tahapan – tahapan perancangan geometrik mulai dari perencanaan, perancangan, hingga estimasi biaya. Untuk lebih jelasnya dijelaskan pada Bagan Alir dibawah ini.
Gambar 4.2 Bagan alir tahapan desain perancangan geometrik jalan rel. Mulai
Pemilihan Jenis Penyambung Pemilihan Jenis Rel
Mendesain Bentuk Trase Jalan Rel Kereta Api Ganda Sesuai Kelas Jalan I
Pengumpulan Data Studi Literatur
A
Data Sekunder:
1. Penghimpunan Praturan yang berlaku sepertiPM.60.th2012 2. pengumpulan data peta topografi 3. pengumulan data pendukung
lainnya
Data Primer:
1. Pengumpulan data lapangan seperti Elevasi Stasiun, Panjang rencana melalui panjang exsiting
(46)
29
Gambar 4.2 Lanjutan Pemilihan JenisPenambat
Pemilihan Rubber Pad
Pemilihan Dimensi Bantalan
Peemilihan Dimensi Ballast
Perancangan Geometri
Desain Gambar Lay Out dan Emplasemen
Desain Gambar Potongan Vertikal dan Horizontal
Analisa Volume Galian dan Timbunan
Estimasi Volume Pekerjaan dan RAB
Selesai
Pemilihan Dimensi Sub-Ballast
(47)
30
ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Tinjauan Umum
Pada tahap kegiatan desain teknis ini, akan dilakukan analisis dan perhitungan lanjut yang lebih komprehensif dan mendalam yang ditujukan untuk melakukan desain teknis jalur kereta api ganda berdasarkan persyaratan teknis dan peraturan-peraturan yang berlaku di Kementerian Perhubungan maupun PT. Kereta Api Indonesia.
B. Kriteria Desain
Berdasarkan Kerangka Acuan Kerja (KAK), maka ketentuan-ketentuan atau kriteria desain jalur kereta api ganda kelas Iantara Stasiun Sulusuban hingga Stasiun Kalibalangan adalah sebagai berikut.
Dalam pelaksanaan rancangan detail desain trasejalur kereta api yang harus dibuat sedapatmungkin memenuhi ketentuan sebagai berikut :
1. Lebar dan jarak jalan rel
a. Lebar jalur KA : 1067 mm, sama dengan lebar sepur seluruh jaringan jalur KA kereta api di Indonesia.
b. Jarak Minimum antar as jalur KA adalah 4,00 m.
c. Ruang bebas kelas I yang diperlebar diperhitungkan adanya muatan
double deck atau muatan peti kemas.
d. Jarak minimum antar as jalur KA di lengkung adalah 4,40 m. 2. Emplasemen
a. Jarak minimum antar as jalur KA utama di emplasemen adalah 5,20 m.
b. Wesel menggunakan wesel 1 : 12. 3. Kecepatan dan Beban Gandar
a. KecepatanMaksimum : 120 km/jam.
b. Kecepatan di Emplasemen (siding track) : 45 km/jam.
(48)
31
4. Geometri Jalan
a. Jari-jari lengkung horizontal (R) sedapat mungkin ≥ 780 m. b. Kelandaian jalan KA pada petak jalan sedapat mungkin < 10‰.
c. Kelandaian maksimum di emplasemen adalah 1,5‰.
5. Material
a. Jenis rel yang digunakan untuk jalan kelas I adalah R.54 dengan karakteristik dan spesifikasi yang memenuhi ketentuan berlaku. b. Alat penambat rel tipe elastis ganda dengan persyaratan bahan sesuai
dengan Peraturan Bahan Jalan Rel atau Peraturan yang berlaku. 6. Perlintasan yang diperkirakan tidak perlu dijaga harus memenuhi
persyaratan pandangan bebas.
Semua perhitungan-perhitungan (Analisis/Interpretasi/Grafik) akan dibuat Dan Dilampirkan Pada Laporan.
C. Perancangan Struktur Jalan Rel
Struktur jalan kereta api meliputi segala komponen yang menyusun struktur jalur rel tersebut dari kepala rel hingga tanah dasar. Beberapa komponen yang dibahas dalam Design Engineering Detail (DED) kali ini, yaitu:
1. Rel (Rail)
Tipe rel yang digunakan berdasarkan PM.No.60 tahun 2012 untuk kelas jalan rel I adalah R54. Rel tipe R54 memiliki berat 54,4 kg/m, dengan tinggi rel 159 mm, dan tebal 16 mm. Tiap potongan (segmen) batang rel memiliki panjang antara 18,00/24,00 m, dan pada studi ini menggunakan panjang rel 24 m. Untuk bentuk penampangnya dapat dilihat pada gambar 5.1 .
(49)
Gambar 5.1Penampang R54 (Sumber: PM. No. 60 Tahun 2012) 2. Penyambung (Fish Plate)
Rel yang digunakan pada perancangan memiliki bentang sepanjang 24 m, pada setiap bentangnya disambung menggunakan penyambung yang dijepit dengan 6 baut pada tiap sambungan. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 5.2.
Gambar 5.2 Penampang Fish Plate 3. Penambat Rel
Pada perancangan kali ini akan digunakan penambat Elastik Ganda dengan tipe Pandrol e 1800 dengan gaya jepit mencapai 1100 kgf sesuai dengan Peraturan Menteri Perhubungan No. 60 Tahun 2012. Untuk lebih jelasnya lagi bisa di lihat pada gambar 5.3.
(50)
33
Gambar 5.3 Pandrol Clips Tipe E 4. Plat Landas (Rubber Pad)
Plat landas atau Rubber pad berbahan plastik atau karet dengan panjang mengikuti lebar dari bantalan beton. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 5.4 dibawah ini.
Gambar 5.4 Rubber Pad 5. Bantalan
Dimensi bantalan beton yang digunakan untuk lebar jalan rel 1067 mm berdasarkan PM No. 60 Tahun 2012 :
a. Panjang = 2.000 mm
b. Lebar maksimum = 260 mm
(51)
6. Ballast
Bentuk dan ukuran lapisan ballast:
a. Tebal lapisan ballast adalah 30 cm (diperoleh pada tabel PM.No.60 tahun 2012 tentang spesifikasi tebal balas dan sub-balas Jalan Rel Indonesia) b. Kemiringan lereng lapisan balas atas tidak boleh lebih curam dari 1:2 c. Bahan ballast dihampar hingga mencapai elevasi yang sama dengan
elevasi bantalan.
7. Sub – Ballast
Bentuk dan ukuran lapisan sub-ballast:
a. Ukuran terbesar dari tebal lapisan sub-ballast adalah 50 cm (diperoleh pada tabel PM.No.60 tahun 2012 tentang spesifikasi tebal ballast dan sub-ballast Jalan Rel Indonesia)
b. Pada tebing lapisan sub-ballast dipasang konstruksi penahan yang dapat menjamin kemantapan lapisan itu apabila diperlukan.
(52)
35
8. Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)
Pada studi DED ini menggunakan dinding penahan tanah pada daerah galian pada titik 69 + 640 sampai 69 + 740, dengan tinggi galian mencapai 8,86 m. Dinding penahan tanah pada studi ini menggunakan struktur beton, karena lebih dianggap lebih efisien dan efektif.
Gambar 5.6 Penampang Retaining Wall
D. Perancangan Geometri
1. Alinemen Horizontal
Berikut ini adalah salah satu contoh perhitungan pada tikungan 1 pada alinemen horizontal pada perancangan jalan rel Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan dan sebagai keterangan tambahan pada gambar 5.7 terdapat gambar proyeksi dari tikungan 1 yang merupakan hasil dri perhitung di bawah ini, dan pada tabel 5.1 dapat dilihat hasil dari perhitungan seluruh lengkung horizontal yang terdapat di alinemen horizontal.
a. Data Perencanaan:
Kelas Jalan = 1
(53)
V operasi = 90 km/jam
V rencana = 112,5 km/jam (untuk Peniggian Rel)
R rencana = 780 m
Sudut belok ∆ = 22° b. Perencanaan Jari-Jari Minimum:
R min 1 = 0,08 V²= 0,076 (120)²= 1152 m R min 2 = 0,054 V² = 0,054 (120)² = 777,6 m
R minimal berdasarkan PM No. 60 Tahun 2012 adalah 780 m c. Peninggian Rel
h normal = 5,95 x V²/R = 96,54 mm
h min = 8,8 x V²/R = 89,25 mm
h max = 110 mm (Sumber: PM. No. 60 Tahun 2012) h dipakai = 100 mm ( h min < h dipakai < h max) d. Menghitung Panjang Lengkung:
Ls = 0,01 x h x V = 120 m e. Pelebaran Sepur:
Berdasarkan PM. No. 60 Tahun 2012 R < 600, maka nilai pelebaran sepur adalah 0
f. Sudut Lengkung Transisi
Ɵs = (90̊ x Ls) /πR = 4,41̊ g. Sudut Lengkung Lingkaran
Ɵc = ∆ - 2Ѳs = 13,18̊ h. Panjang Lengkung Lingkaran
Lc = (Ѳc) x (2 π R/360̊) = 179,35 m ≈ 180 m L = Lc + (2 x Ls) = 420
Xc = Ls – (Ls³ / (40xR²)) = 119,929 m ≈ 120 m K = Xc –R sin Ѳs = 60,03 m ≈ 60 m
Yc = Ls² / (6xR) = 3,077 m
P = Yc – R( 1 – cos Ѳs
) = 0,77 m
≈ 0,8 mEt = (R + P) sec (∆/2) – R = 15,38 m ≈ 16 m
(54)
37
Gambar 5.7 Proyeksi tikungan 1 pada alinemen horizontal Tabel 5.1 Hitungan alinemen horizontal
DATA
TIKUNGAN 1
TIKUNGAN 2
TIKUNGAN 3
TIKUNGAN 4
TIKUNGAN 5
∆ 22 9 52 25 38
V 120 120 120 120 120
V opr 90 90 90 90 90
h 100 100 100 100 100
Ls 120 120 120 120 120
Ѳs 4,41 4,41 4,41 4,41 4,41
Ѳc 13,18 0,18 43,18 16,18 29,18
Lc 180,00 3,00 588,00 221,00 398,00
K 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00
P 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80
Et 16,00 4,00 89,00 20,00 46,00
Tt 212 122 441 234 329
R 780 780 780 780 780
(55)
2. Alinemen Vertikal
Di dalam perencanaan alinemen vertikal jalan rel antara Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan digunakan beberapa data yang diambil dari PM.No.60 tahun 2012, yaitu:
a. Untuk rencana jalan rel kelas I digunakan Rmin 8000 m.
b. Pada jalur rel tingkat kelandaian yang digunakan antara 0‰ - 10‰ c. Pada daerah stasiun tingkat kelandaian yaitu 0 ‰
Di dalam pengukuran tinggi-rendahnya suatu jalan kereta api umumnya terdapat dataran maupun landai. Perubahan dari datar ke landai maupun dari landai ke landai yang berurutan akan terjadi titik patah atau perpotongan sehingga membentuk sudut. Berikut ini adalah beberapa data pada tabel 5.2 dan gambar 5.8 dan 5.9 yang diperoleh dari perhitungan .
Gambar 5.8 Proyeksi alinemen vertikal pada daerah datar ke turunan Perhitungan :
Diperoleh Data Rencana No. Lengkung 1
Awal Stasiun = 69+640
Elevasi awal = 45
Akhir Kemiringan = 71+840
Elevasi akhir = 45
a. Horizontal kemiringan = (71840) – (69640) = 2200 m b. Beda elevasi = 45 -45 = 0
c. Permil kemiringan = (0/2200) x 1000 = 0 ‰ No. Lengkung 2
(56)
39
Awal Stasiun = 71+840
Elevasi awal = 45
Akhir Kemiringan = 74+640
Elevasi akhir = 37,6
a. Horizontal kemiringan = (74640) – (71840) = 2800 m b. Beda elevasi = 37,6 – 45 = - 7,4
c. Permil kemiringan = (-7,4/2800) x 1000 = -2,64 ‰ Menghitung Pangjang lengkung (Xm, Ym, L) :
Xm = �
2×(φ)²
= 8000
2 × (0- (-2,64))²
= 10,57 m
Ym = �
8×(φ)²
= 8000
8 × (0-(-2,64))²
= 0,0069 m L = 2 Xm
= 2 10,57 = 21,14 m
Gambar 5.9 Proyeksi alinemen vertikal pada daerah datar ke landai
(57)
Diperoleh Data Rencana
No. Lengkung 3
Awal Stasiun = 74+640
Elevasi awal = 37,6
Akhir Kemiringan = 76+440
Elevasi akhir = 37,6
a. Horizontal kemiringan = (74+640) – (76+440) = 1800 m b. Beda elevasi = 37,6 -37,6 = 0
c. Permil kemiringan = (0/1800) x 1000 = 0 ‰
No. Lengkung 4
Awal Stasiun = 76+440
Elevasi awal = 37,6
Akhir Kemiringan = 77+934
Elevasi akhir = 44
a. Horizontal kemiringan = (77+934) – (71+440) = 1494 m b. Beda elevasi = 44 – 37,6 = 6,4
c. Permil kemiringan = (6,4/1494) x 1000 = 4,28 ‰ Menghitung Pangjang lengkung (Xm, Ym, L) :
Xm = �
2×(φ)²
= 8000
2 × (4,28- 0)²
= 17,13 m
Ym = �
8×(φ)²
= 8000
8 × (4,28-0)²
= 0,0183 m L = 2 Xm
= 2 17,13 = 34,27 m
(58)
(59)
E. Perancangan Emplasemen
Emplasemen adalah konfigurasi jalan rel yang digunakan untuk menyusun kereta atau gerbong menjadi rangkaian yang dikehendaki dan menyimpannya pada waktu tidak digunakan.
Perencanaan jalan rel di emplasemen stasiun direncanakan dengan mempertimbangkan aspek ekonomi dan prakiraan peningkatan volume angkutan penumpang dan barang, sistem pengamanan, dan lain-lain.
Panjang efektif emplasemen siding minimum yaitu 400 m untuk kecepatan rencana 30 Km/Jam.
Menurut Peraturan Menteri Perhubungan No. 33 tahun 2011 Tentang Jenis, Kelas dan Kegiatan di Stasiun Kereta Api, stasiun terdiri atas:
1. Emplasemen
Emplasemen stasiun terdiri atas: a. Jalan rel;
b. Fasilitas pengoperasian kereta api; dan c. Drainase.
Dibawah ini adalah desain emplasemen untuk jalur ganda, Stasiun Sulusuban, Stasiun Blambangan Pagar, dan Stasiun Kalibalangan.
(60)
(61)
(62)
(63)
F. Lay Out Jalur Kereta Api Ganda Stasiun Sulusuban Ke Stasiun Kalibalangan
Lay Out Stasiun pada studi ini di ambil dari data antara Stasiun Sulusuban sampai Stasiun Blambangan Pagar, dan Stasiun Blambangan Pagar sampai Stasiun Kalibalangan, untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 5.14 dan gambar 5.15 dibawah. Data yang terdapat dalam Lay Out ini meliputi peta topografi, tabel tikungan horizontal, trase jalur rencana dan trase tanah asli atau jalur rel lama,kemudian terdapat pula tabel keterangan elevasi tanah asli dan rel rencana. Dibawah ini merupakan contoh dari desain Lay Out Stasiun.
Gambar 5.14 Lay out stasiun antara stasiun sulusuban sampai blambangan pagar.
(64)
47
Gambar 5.15 Lay out stasiun antara stasiun blambangan pagar sampai kalibalangan.
G. Perancangan Potongan
Berikut ini adalah salah satu contoh hasil analisa dan desain dari potongan memanjang dan melintang pada jalur rel kereta api Stasiun Sulusuban – Stasiun Kali balangan. Untuk gambar selengkapnya akan disajikan pada lampiran.
(65)
1. Potongan Memanjang
Pada gambar potongan memanjang data yang dapat diperoleh antara lain topograi jalan rel, kemudian elevasi rel rencana, dan elevasi tanah asli, dan awal serta akhir dari tikungan horizontal dan vertikal. Pada gambar 5.16 merupakan gambar potongan memanjang pada daerah lurusan, dan pada gambar 5.17 merupakan gambar potongan memanjang pada daerah lengkung.
(66)
49
Gambar 5.17 Potongan Memanjang Pada Jalur Tikungan.
2. Potongan Melintang
Potongan melintang merupakan gambar secara tegak lurus dr struktur jalan rel. Potongan melintang ini meliputi potongan melintang pada daerah galian dan pada daerah timbunan. Bisa dilihat pada gambar 5.18 yaitu gambar potongan pada daerah timbunan, dan pada gambar 5.19 sampai dengan 5.22 adalah gambar potongan pada daerah galian dengan beberapa variasi mulai dari galian ekstrim sampai rendah. Pada Gambar 5.20 adalah gambar untuk daerah yang membutuhkan perkuatan tanah, dengan metode Retaining Wall.
(67)
Gambar 5.18 Potongan Pada Daerah Timbunan
Gambar 5.19 Potongan Pada Daerah Galian Tinggi Tanpa Retaining Wall
(68)
51
Gambar 5.21 Potongan Pada Daerah Galian Sedang.
Gambar 5.22 Potongan Pada Daerah Galian Rendah.
H. Estimasi Volume Pekerjaan
Pada perancangan studi ini diperoleh volume galian dan timbunan seperti tertera pada tabel dibawah ini.
Tabel 5.3 Total Volume Galian Dan TImbunan
TOTAL VOLUME
Galian 2.395.126 m³
Timbunan 2.295 m ³
Sumber: Hasil Perhitungan
Dibawah ini adalah beberapa estimasi pekerjaan untuk perancangan jalan rel ganda, yaitu:
1. Pengadaan Material
Pada pekerjaan jalur ganda Kereta Aoi Ganda antara stasiun Rejosari sampai stasiun Sulusuban, dilakukan pekerjeaan pengadaan material berupa:
(69)
a. Bantalan beton lengkap dengan penambat material; b. Situ (Sub Balas) di site;
c. Balas batu pecah ukuran 2 – 6 cm di site 2. Pelaksanaan Pekerjaan
a. Pelaksanaan persiapan
Adapun linkup pekerjaan persiapan pada pembangunan jalur kereta api ganda antara stasiun Rejosari sampai stasiuan Sulusuban ialah: 1) Mobilisasi peralatan kerja
2) Pengukuran, pasang patok profil track dan gambar; 3) Gambar soft drawing dan as built drawing;
4) Pembuatan direksi keet dan gudang material; 5) Pembuatan papan nama proyek;
6) Penerangan lengkap peralatan direksi; 7) Penjagaan keamanan lingkungan kerja. b. Pekerjaan pembebasan lahan
Pekerjaan pembebasan lahan yang utamanya merupakan bagian dari pembangunan jalan kereta api ganda ini disesuaikan dengan kondisi trase desain berupa penggantian biaya bongkar dang anti rugi tanam tumbuh
c. Pekerjaan Sipil dan Badan KA
Adapun lingkup pekerjaan badan jalan kereta api pada pembangunan jalur kereta api ganda antara stasiun Rejosari sampai stasiuan Sulusuban ialah:
1) Menebang/membabat tanaman termasuk buang untuk lokasi tubuh baan;
2) Mengupas, menggali permukaan tanah humus pada lokasi timbunan dan membuat trap;
3) Membuang tanah humus pada lokasi timbunan dan bongkaran; 4) Pembuatan jalan masuk sementara;
(70)
53
6) Galian / keprasan tanah sesuai kemiringan lereng berikut buang tanah.
7) Menguruk tanah (tubuh baan) sesuai normalisasi jalan KA dari tanah (merah) luar lokasi / badan jalan KA, nilai urugan yang diperoleh adalah 2.295 m ³;
8) Menggilas, memadatkan tanah lapis demi lapis dengan mesin berat / vibro, handy stemper;
9) Pemasangan geotekstil;
10) Mengurug pasir diatas geotekstil; 11) Biaya Pengujian pekerjaan tanah; 12) Pembangunan stasiun baru;
13) Pembangunan peron baru di stasiun;
14) Memperbaiki kondisi jalan masuk kendaraan angkutan. d. Pekerjaan Jalan Rel
Adapun lingkup pekerjaan rel pada pembangunan jalur kereta api ganda antara Rejosari sampai stasiuan Sulusuban ialah:
1) pengadaan Rel; 2) Pengadaan Wesel;
3) Angkkut, bongkar dan ecer bantalan beton lengkap penambat elastis untuk track rel R 54;
4) Muat, bongkar/ecer susun rel R 54 dilokasi;
5) Melangsir bantalan beton lengkap alat penambat elastis termasuk muat/bongkar, susun sesuai jarak bantalan;
6) Pengelasan rel R.54 dengan aluminothermit termasuk bahan; 7) Pemasangan track baru rel R.54 dan bantalan beton lengkap
penambat elastis;
8) Pembuatan skip semboyan;
9) Pembuatan dan pemasangan patok Km+Hm per 100 m; 10) Pembuatan dan pemasangan patok lengkung;
(71)
e. Pekerjaan Balas
Lingkup pekerjaan balas pada pembangunan jalur kereta api ganda antara stasiun Muara Enim sampai stasiun Lahat ialah:
1) Angkutan balas dengan KA;
2) Menghampar, meratakan/memasukkan sub balas sirtu ke dalam tubuh baan berikut pemadatan dengan mesin berat / gilas;
3) Mengerjakan menghampar/memasukkan batu balas ke dalam track termasuk profil jalan KA;
4) Angkat listring track dengan HTT/manual sampai kecepatan 20 km/jam;
5) Angkat listring track dengan HTT/manual sampai kecepatan 40 km/jam;
6) Angkat listring track dengan HTT/manual sampai kecepatan 60 km/jam;
7) Angkat listring track dengan MTT (sampai KA normal) dan PBR (3 kali).
8) Pekerjaan Switch Over.
f. Pekerjaan Drainase dan Retaining Wall
Lingkup pekerjaan drainase dan retaining wall pada pembangunan jalur kereta api ganda antara stasiun Muara Enim sampai stasiun Lahat ialah:
1) pekerjaan drainase dan retaining wall dari beton bertulang. g. Pekerjaan Penyelesaian
Adapun linkup pekerjaan penyelesaian pada pembangunan jalur kereta api ganda antara stasiun Muara Enim sampai stasiun Lahat ialah: 1) Demobilisasi
2) Pembersihan Lahan
(72)
55
I. Rencana Anggaran Biaya
Berikut ini merupakan estimasi RAB general perencanaan Jalan Rel Kereta Api Antara Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan dengan jarak 16,4 km, untuk rekapitulasi detail dan analisis akan disampaikan dilampiran.
Tabel 5.4 Rencana anggaran biaya
REKAPITULASI
A. PENGADAAN MATERIAL 51.577.032.946,67 B. PELAKSANAAN
PEKERJAAN 468.796.460.450,31 C. PEKERJAAN
PENYELESAIAN 600.000.000,00 JUMLAH 520.973.493.396,97 PPN 10 % 52.097.349.339,70 JUMLAH 573.070.842.736,67
SUPERVISI 149.878.764.569,16
TOTAL 722.949.607.305,83
DIBULATKAN 722.949.000.000,00
Jumlah Anggaran total yang dihabiskan adalah Rp
722.949.000.000,00dengan total panjang jalur rel 16,485 km dan bila dirata-ratakan maka akan didapat biaya sebesar Rp44.083.000.000,00per km.
(73)
56
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan merupakan hasil aktifitas studi yang telah dilakukan. Sedangkan rekomendasi pekerjaan merupakan masukan dari Pihak yang melakukan studi terkait lainnya yang harus dilakukan dalam rangka memperbaiki kesalahan selama proses studi.
A. Kesimpulan
Setelah melakukan proses analisa dan perhitungan, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil berkaitan dengan Detail Engineering Design (DED) jalur kereta api ganda antara Stasiun Sulusuban – Stasiun Kalibalangan (Km 64 + 690 s.d Km 86 + 125) dengan panjang 16,485 m, yaitu:
1. Berdasarkan dari hasil analisis dan pembahasan maka didapat perencanaan:
a. Kelas Jalan I
b. Kecepatan Rencana 120 km/jam c. Beban Gandar 18 ton
d. Kecepatan Sepur belok pada emplasemen 45 km/jam 2. Struktur atas jalan rel menggunakan:
a. Rel 54
b. Penambat Tipe Pandrol E-Clips 1800 dengan gaya jepit mencapai 1100 kgf
c. Plat Sambung kuat tarik 85 kg/mm : pertambahan panjang 12% ; 6 baut dengan mur, ring pegas dari baja.
d. Bantalan Beton dengan panjang 2000 mm, penampang 260 × 220 × 150 mm,
3. Sedangkan struktur bawah jalan rel menggunakan:
a. Balas dengan material krikil atau kumpulan agregat pecah dan tebal 30 cm, Bahu 60 cm, kemiringan 1:2.
(74)
57
c. Disepanjang jalur KA terdapat 5 lengkung horizontal dengan jari-jari terkecil adalah 780 m untuk kecepatan rencana 112,5 km/jam untuk peninggian rel dengan kecepatan operasi 90 km/jam.
d. Disepanjang jalur KA terdapat 9 lengkung vertikal dengan jari-jari adalah 8000 m.
e. Estimasi galian 2.395.126 m3 dan timbunan sebesar 2.295 m3.
f. Rencana Anggaran Biaya dari perencanaan DED Geometri Rejosari – Rengas dengan panjang 16,4 km adalah sebesar Rp 722.949.000.000,00 dan bila dirata-ratakan maka akan didapat biaya sebesar Rp 44.083.000.000,00 per km.
B. Saran
Setelah melakukan studi DED sederhana pembangunan Jalur Kereta Api ganda antara Stasiun Sulusuban sampai Stasiun Kalibalangan dapat diperoleh saran sebagai berikut:
1. Dalam proses studi selanjutnya lebih baik memperbanyak referensi mengenai Peraturan tentang Perkeretaapian.
2. Penguasaan akan software Ketekniksipilan juga perlu ditingkatkan bagi mahasiswa yang berminat menggeluti Studi D.E.D Perkeretaapian.
3. Diharapkan pada studi selanjutnya dapat melakukan perancangan secara detail sehingga hasil studi menjadi acuan yang baik.
4. Diharapkan pada studi selanjutnya bisa mempertimbangkan kondisi Galian Timbunan seihngga mampu memperkecil Rencana Anggaran Biaya dan lebih efisien.
(75)
xvi
Rosyidi. 2015. Rekayasa Jalan Kereta Api. Yogyakarta: LP3M Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Sekretariat Negara, 2012, Peraturan Menteri Perhubungan Nomor 60 Tahun 2012 Tentang Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api, Jakarta.
PJKA. 1986. Peraturan Konstruksi Jalan Rel. (Peraturan Dinas No.10). Bandung PJKA. 1986. Penjelasan Peraturan Konstruksi Jalan Rel. (Peraturan Dinas No.10). Bandung
Kementrian Perhubungan Ditjen Perkeretaapian.2011. Rencana Induk Perkeretaapian Nasional
(76)
LAMPIRAN I
Tabel Hasil Hitungan Galian Dan Timbunan
NO STA h h' ∆ h (m) V (m³) Rail Elevation Formation Level
69 + 640 53,864 45,00 9,914 35896,965 45,159 44,200
69 + 740 53,784 45,00 9,834 35452,383 45,159 44,200
69 + 840 53,705 45,00 9,755 35010,340 45,159 44,200
69 + 940 53,390 45,00 9,440 33287,752 45,159 44,200
70 + 040 53,526 45,00 9,576 34026,971 45,159 44,200
70 + 140 53,363 45,00 9,413 33143,867 45,159 44,200
70 + 240 53,386 45,00 9,436 33267,564 45,159 44,200
70 + 340 53,019 45,00 9,069 31310,424 45,159 44,200
70 + 440 53,152 45,00 9,202 32015,668 45,159 44,200
70 + 540 53,147 45,00 9,197 31986,959 45,159 44,200
70 + 640 52,655 45,00 8,705 29425,016 45,159 44,200
70 + 740 52,812 45,00 8,862 30229,648 45,159 44,200
70 + 840 52,664 45,00 8,714 29468,491 45,159 44,200
70 + 940 52,708 45,00 8,758 29697,069 45,159 44,200
71 + 040 52,656 45,00 8,706 29428,471 45,159 44,200
71 + 140 52,518 45,00 8,568 28726,521 45,159 44,200
71 + 240 52,315 45,00 8,365 27708,151 45,159 44,200
71 + 340 52,072 45,00 8,122 26512,622 45,159 44,200
71 + 440 51,789 45,00 7,839 25147,064 45,159 44,200
71 + 540 51,506 45,00 7,556 23814,575 45,159 44,200
(77)
Lanjutan.
NO STA h h' ∆ h (m) V (m³) Rail Elevation Formation Level
71 + 740 50,862 45,00 6,912 20900,966 45,159 44,200
71 + 840 50,428 45,00 6,478 19030,967 45,159 44,200
71 + 940 49,994 44,74 6,309 18322,548 44,894 43,935
72 + 040 49,560 44,47 6,139 17625,579 44,629 43,670
72 + 140 49,139 44,21 5,984 16993,641 44,364 43,405
72 + 240 48,691 43,94 5,801 16265,988 44,099 43,140
72 + 340 48,257 43,68 5,632 15603,366 43,835 42,876
72 + 440 47,864 43,41 5,504 15108,699 43,570 42,611
72 + 540 47,531 43,15 5,435 14846,592 43,305 42,346
72 + 640 47,197 42,88 5,366 14586,371 43,040 42,081
72 + 740 46,859 42,62 5,293 14310,157 42,775 41,816
72 + 840 46,530 42,35 5,229 14071,833 42,510 41,551
72 + 940 46,196 42,09 5,160 13817,266 42,245 41,286
73 + 040 45,863 41,82 5,092 13564,707 41,980 41,021
73 + 140 45,529 41,56 5,023 13313,910 41,715 40,756
73 + 240 45,196 41,29 4,954 13064,998 41,450 40,491
73 + 340 44,913 41,03 4,937 13000,990 41,186 40,227
73 + 440 44,703 40,76 4,991 13197,905 40,921 39,962
73 + 540 44,492 40,50 5,046 13396,390 40,656 39,697
73 + 640 44,282 40,23 5,100 13595,912 40,391 39,432
73 + 740 44,072 39,97 5,155 13796,700 40,126 39,167
73 + 840 43,861 39,70 5,209 13998,601 39,861 38,902
73 + 940 43,651 39,44 5,264 14201,691 39,596 38,637
(1)
Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Pekerjaan Pembangunan Jalur Kereta Api Ganda Sulusuban - Kalibalangan
NO Uraian Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan Jumlah
Pekerjaan (Rp) (Rp)
A. PENGADAAN MATERIAL
1 Bantalan beton lengkap dengan penambat elastis rel 54 27.333 btg 620.000,00
16.946.666.666,67 2 Sirtu (Sub Balas) di site 55.760 m3 453.132,00
25.266.640.320,00 3 Balas batu pecah uk 2-6 cm di site 37.720 m3 248.243,00
9.363.725.960,00
JUMLAH A 51.577.032.946,67
B PELAKSANAAN PEKERJAAN
I Pekerjaan Persiapan
1 Mobilisasi peralatan kerja 1 ls 20.000.000,00
20.000.000,00 2 Pengukuran, pasang patok profil track dan gambar 16.400 msp 33.271,33
545.649.805,44 3 Gambar shop drawing dan as builtdrawing 125 lbr 428.000,00
53.500.000,00 4 Pembuatan direksi keet dan gudang material 58 unit 6.630.936,90
386.252.074,43 5 Pembuatan papan nama proyek 4 ls 869.794,31
3.479.177,24 6 Penerangan lengkap peralatan direksi 10 ls 228.000,00
2.280.000,00
(2)
Lanjutan.
NO Uraian Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan Jumlah
Pekerjaan (Rp) (Rp)
7
Penjagaan keamanan lingkungan kerja 3 shift @ Rp 55.000,- x 30
hari 18 bln 57.245,00
1.030.410,00
JUMLAH B.I 1.012.191.467,11
II Pekerjaan pembebasan lahan
1 Ganti rugi tanam tumbuh 142.680 m2 14.900,00
2.125.932.000,00
JUMLAH B.II 2.125.932.000,00
III Pekerjaan sipil dan badan jalan KA
1
Menebang/membabat tanaman termasuk buang untuk lokasi tubuh
baan 30.000 m2 14.900,04
447.001.200,00 2 Mengupas, menggali permukaan tanah humus pada lokasi timbunan 30.000 m2 20.154,77
604.643.070,00
dan membuat trap
3 Membuang tanah humus pada lokasi timbunan dan bongkaran 30.000 m3 27.908,50
837.255.000,00 4 Pembuatan jalan masuk sementara 1 ls 200.000.000,00
200.000.000,00 5 Pembuatan perlintasan darurat 15 unit 15.000.000,00
225.000.000,00 6 Galian / keprasan tanah sesuai kemiringan lereng berikut buang tanah 2.395.126 m3 127.800,69
306.098.743.324,41 7 Menguruk tanah (tubuh baan) sesuai normalisasi jalan KA 2.295 m3 190.957,55
438.205.757,55
dari tanah (merah) luar lokasi / badan jalan KA
8 Menggilas, memadatkan tanah lapis demi lapis dengan mesin berat / 2.295 m3 19.448,31
44.629.623,61
(3)
Lanjutan.
NO Uraian Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan Jumlah
Pekerjaan (Rp) (Rp)
vibro, handy stemper
12 Pembangunan stasiun baru 3 unit 157.500.000,00
472.500.000,00 13 Pembangunan peron baru di 3 stasiun 8 unit 133.773.831,98
1.070.190.655,81
JUMLAH B.III 310.438.168.631,38
IV Pekerjaan Jalan Rel
1 Pengadaan Rel 16 km'sp 1.750.000.000,00
28.700.000.000,00 2 Pengadaan wesel 12 unit 3.600.000.000,00
43.200.000.000,00 3 Angkut, bongkar dan ecer bantalan beton lengkap penambat 27.333 btg 37.793,82
1.033.031.080,00
elastis untuk track rel R 54
4 Muat, bongkar/ecer susun rel R 54 dilokasi 886 ton 1.519.692,50
1.345.839.678,00 5
Melangsir bantalan beton lengkap alat penambat elastis termasuk
muat/ 27.333 btg 30.979,54
846.774.076,93
bongkar, susun sesuai jarak bantalan
6 Pengelasan rel R.54 dengan aluminothermit termasuk bahan 1.312 unit 1.733.634,31
2.274.528.217,34 7
Pemasangan track rel R.54 + bantalan beton lengkap penambat
elastis 16.400 m' 108.053,22
1.772.072.808,00 8 Pembuatan skip semboyan 2 unit 1.027.995,00
2.055.990,00 9 Pembuatan dan pemasangan patok Km+Hm per 100m 164 unit 574.775,52
(4)
Lanjutan.
94.263.185,28
NO Uraian Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan Jumlah
Pekerjaan (Rp) (Rp)
10 Pembuatan dan pemasangan patok lengkung 122 unit 574.775,52
70.122.613,44 11 Penjagaan track, keamanan perjalanan KA 1.000 oh 57.245,00
57.245.000,00
JUMLAH IV 79.395.932.649,00
V Pekerjaan Balas
1 Angkutan balas dengan KA 37.720 m3 96.162,00
3.627.230.640,00 2
Menghampar, meratakan/memasukkan sub balas sirtu ke dalam
tubuh baan 55.760 m3 32.716,77
1.824.286.892,61
berikut pemadatan dengan mesin berat / gilas
3 Mengerjakan menghampar/memasukkan batu balas ke dalam track 37.720 m3 70.100,04
2.644.173.508,80
termasuk profil jalan KA
4 Angkat listring, HTT sampai kecepatan 20km/jam 16.400 m' 35.420,86
580.902.169,60 5 Angkat listring, HTT sampai kecepatan 40km/jam 16.400 m' 64.252,62
1.053.742.968,00 6 Angkat listring, HTT sampai kecepatan 60km/jam 16.400 m' 69.909,60
1.146.517.440,00 7
Angkat listring track dengan MTT (sampai KA normal) dan PBR (3
kali) 49.200 m' 165.614,23
8.148.219.870,00 8 Pekerjaan Switch Over 1 ls 80.112.749,00
80.112.749,00
(5)
Lanjutan.
JUMLAH B.V 19.105.186.238,01
NO Uraian Pekerjaan
Volume
Satuan
Harga Satuan Jumlah
Pekerjaan (Rp) (Rp)
VI Pekerjaan Drainase, Saluran
1 Pekerjaan Drainase dan retaining wall dari beton bertulang 32.800 m3 1.729.239,31
56.719.049.464,82
JUMLAH B.VI 56.719.049.464,82
JUMLAH B.I s.d B.VI 468.796.460.450,31
C PEKERJAAN PENYELESAIAN
1 Demobilisasi 1 ls 300.000.000,00
300.000.000,00 2 Pembersihan lahan 1 ls 150.000.000,00
150.000.000,00 3 Dokumentasi dan gambar akhir 1 ls 150.000.000,00
150.000.000,00
JUMLAH C 600.000.000,00
REKAPITULASI
A. PENGADAAN MATERIAL 51.577.032.946,67
B. PELAKSANAAN PEKERJAAN 468.796.460.450,31
C. PEKERJAAN PENYELESAIAN 600.000.000,00
JUMLAH 520.973.493.396,97
PPN 10 % 52.097.349.339,70
JUMLAH 573.070.842.736,67
SUPERVISI 149.878.764.569,16
(6)