Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan

Transkripsi

1 Rekaracana Teknik Sipil Itenas No.x Vol.xx Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Januari 2016 Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan NURMAN NUGRAHA 1, DWI PRASTEYANTO 2, WELLY PRADIPTA 2 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2 Dosen, Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional nurmancivil@gmail.com ABSTRAK Moda transportasi Kereta api saat ini akan direncanakan di pulau Kalimantan khususnya provinsi Kalimantan Selatan daerah Kandangan-Rantau. Tahapan awal perancangan jalan rel kereta api adalah penetapan trase kemudian perancangan alinyemen horizontal beserta komponen-komponennya. Perancangan tersebut mengacu pada ketentuan Permenhub No.60 Tahun Lengkung horizontal yang dihitung adalah lengkung horizontal menggunakan lengkung peralihan dan memiliki jari-jari rencana sebesar 1420 m serta lengkung horizontal tanpa peralihan dan memiliki jari-jari rencana sebesar 4320 m. Dari hasil perhitungan, digunakan jari-jari lengkung horizontal sebesar 1420 m menghasilkan peninggian rel sebesar 147 mm dan tidak diperlukan perlebaran sepur. Stasioning berawal dari Sta dan stasioning akhir yang dihasilkan dari perhitungan adalah Sta Kata kunci: Kereta Api, Alinyemen Horizontal, Kalimantan Selatan. ABSTRACT Railway is now planned on Kalimantan island, especially at Kandangan Rantau South Borneo. Early stage of railway design is determination of alignment, then horizontal alignment and its component design. The design is referred to Permenhub no 60 tahun The horizontal curve is planned use transition curve and have 1420 m radius and horizontal curve not using the transition and have 4320 m radius. From calculation, used 1420 m radius with resulted on rail elevation of 147 mm and no need of widening rail gauge. Begining stationing start from Sta and last stationing on calculation is Sta Keywords: Train, Horizontal Alignment, South Borneo. Rekaracana - 1

2 Nurman Nugraha, Dwi Prasetyanto, Welly Pradipta. 1. PENDAHULUAN Sarana transportasi adalah alat bantu bagi manusia untuk memindahkan sesuatu, baik manusia atau benda dari satu tempat ke tempat lain, dengan ataupun tanpa mempergunakan alat bantu. Sarana transportasi berfungsi untuk mengatasi kesenjangan jarak dan komunikasi antara tempat asal dan tempat tujuan. Moda transportasi di Indonesia saat ini sedang berkembang khususnya salah satu moda transportasi darat yaitu kereta api. Kereta api saat ini sudah menjadi salah satu moda transportasi yang banyak diminati oleh masyarakat khususnya di pulau Jawa dan Sumatra, akan tetapi berbeda halnya dengan pulau Kalimantan khususnya provinsi Kalimantan Selatan yang belum terdapat moda transportasi berupa kereta api. Seiring dengan pertumbuhan penduduk dan perkembangan sektor perusahaan yang semakin banyak di provinsi Kalimantan Selatan, maka direncanakan pembangunan jalan rel kereta api lintas Tanjung-Banjarmasin, tetapi yang ditinjau dalam penelitian ini hanya jalur rel kereta api antara Kabupaten Hulu Sungai Selatan tepatnya di Kandangan menuju Rantau yang terletak di Kabupaten Tapin untuk membantu pergerakan manusia dan barang juga dalam rangka mengurangi kerusakan pada jalan di provinsi tersebut. Perencanaan pembangunan jalan rel kereta api sudah pasti harus dilakukan perancangan lengkung horizontalnya. 2.1 Alinyemen Horizontal A. Lebar Sepur 2. METODA PENELITIAN Lebar sepur adalah jarak antara kedua batang rel, diukur dari sebelah dalam kepalanya. Lebar sepur terdiri dari 1067 mm dan 1435 mm. Toleransi penyimpangan lebar rel 1067 mm untuk jalan rel baru yang dapat diterima adalah sebesar +2 mm dan -0 mm, sedangkan untuk rel yang telah dioperasikan adalah sebesar +4 mm dan -2 mm. Lebar sepur yang digunakan pada proyek ini adalah 1435 mm yang merupakan jarak terkecil antara kedua sisi kepala rel. Toleransi pelebaran jalan rel untuk lebar jalan rel 1435 mm adalah -3 mm dan +3 mm. Jalan rel kereta api dengan lebar sepur 1435 mm bisa dilihat seperti pada Tabel 1. Tabel 1. Kelas Jalan Rel Kereta Api Lebar Sepur 1435 mm Kelas Jalan Daya Angkut Lintas (ton/tahun) V Maks (km/jam) P Maks Gandar (ton) Tipe Rel Jenis Bantalan Jarak Antar Sumbu Bantalan (cm) I > ,5 R.60 Beton 60 II III ,5 IV < , ,5 R.60 Beton 60 R.6/ R.54 R.6/ R.54 Beton 60 Beton 60 Jenis Penam bat Elastis Ganda Elastis Ganda Elastis Ganda Elastis Ganda Tebal Balas Atas (cm) Lebar Bahu Balas (cm) B. Lengkung Lingkaran Lengkung Lingkaran merupakan dua bagian lurus yang perpanjangannya saling membentuk sudut dan dihubungkan dengan lengkung yang berbentuk lingkaran, dengan atau tanpa Rekaracana - 2

3 Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kereta Api Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan lengkung peralihan. Untuk berbagai kecepatan rencana, besar jari-jari minimum yang diijinkan adalah seperti yang tercantum dalam Tabel 2. Tabel 2. Jari-Jari Minimum Yang Diijinkan (Sumber: Permenhub No.60 Tahun 2012) Kecepatan Rencana (Km/jam) Jari-jari Minimum Lengkung Lingkaran Tanpa Lengkung Peralihan Jari-jari Minimum Lengkung Lingkaran yang Diizinkan Dengan Lengkung Peralihan (m) C. Perlebaran Sepur Pelebaran sepur dilakukan agar roda kendaraan rel dapat melewati lengkung tanpa mengalami hambatan. Pelebaran sepur dilakukan dengan menggeser rel dalam ke arah dalam. Besar pelebaran sepur untuk lebar jalan rel 1435 mm dengan berbagai jari-jari tikungan adalah seperti yang tercantum dalam Tabel 3. Tabel 3. Persyaratan Pelebaran Sepur (Sumber: Permenhub No.60 Tahun 2012) Jari-Jari Tikungan (m) Pelebaran (m) R > < R < R < R R D. Peninggian Rel Peninggian rel dilakukan dengan menempatkan rel dalam pada tinggi semestinya dan rel luar lebih tinggi. Dengan adanya peninggian rel ini gaya sentrifugal yang timbul akan diimbangi oleh komponen gaya berat kereta api dan kekuatan rel, penambat, bantalan dan balas. Peninggian rel dapat dihitung menggunakan Rumus (1). h normal = 8,1 (Vrencana)2...(1) R Halmana: h normal = peninggian normal (mm); V = kecepatan rencana (km/jam); R = jari-jari lengkung (m). 2.2 Tahapan Penelitian A. Pengumpulan Data Penelitian diawali dari identifikasi masalah dan penentuan topik. Setelah topik penelitian diperoleh, selanjutnya dilakukan pengumpulan referensi dari laporan, jurnal, buku dan Rekaracana - 3

4 Nurman Nugraha, Dwi Prasetyanto, Welly Pradipta. peraturan teknis untuk mendukung pembuatan penelitian ini. Setelah dilakukan pengumpulan referensi, tahap selanjutnya adalah menentukan kriteria desain, dimana kriteria desain ini digunakan sebagai data untuk perancangan. B. Perancangan Lengkung Horizontal Tahapan perancangan lengkung horizontal jalan rel kereta api ini adalah tahapan menghitung jari-jari minimum lengkung horizontal hingga mendesain lengkung beserta komponenkomponennya. C. Hasil Perancangan Hasil perancangan ini berisikan hasil dari pengolahan data yang telah didapat. Perancangan ini menghasilkan desain lengkung horizontal, peninggian rel, perlebaran sepur dan stasioning. Perancangan tersebut mengacu pada peraturan teknis jalan rel kereta api sebagaimana tercantum dalam Permenhub No.60 Tahun ANALISIS DAN PEMBAHASAN 3.1 Perencanaan Lengkung Horizontal A. Perhitungan Sudut Belok (β) dan Jarak Antar Titik (d) Tahap perencanaan lengkung horizontal setelah terdapat data koordinat adalah menghitung besarnya sudut belok dan jarak antar titik. Besarnya sudut belok dan jarak antar titik dapat dilihat pada contoh perhitungan dan Tabel 4. Tabel 4. Hasil Perhitungan Sudut Belok dan Jarak Antar Titik Titik X Y β d A , , ,21 PI , ,614 26,667 PI , ,499 60,936 PI , ,547 40,331 PI , ,851 32,531 PI , ,499 25,439 PI , ,151 25,778 PI , ,091 24,188 PI , ,774 7,618 PI , ,657 27,207 PI , ,007 25,469 B , , , , , , , , , , , ,57 B. Perhitungan Jari-jari Lengkung Horizontal (R) dan Panjang Lengkung Peralihan Jari-jari minimum dengan lengkung peralihan sebesar 1418,067 m dan jari-jari rencana dipakai sebesar 1420 m. Panjang lengkung peralihan minimum sebesar 127,2 m dan dipakai lengkung Rekaracana - 4

5 Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kereta Api Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan peralihan rencana sebesar 130 m. Jari-jari rencana untuk lengkung tanpa peralihan adalah sebesar 4320 m dengan peninggian rel sebesar 48 mm. C. Perhitungan Lengkung Horizontal Lengkung horizontal yang dirancang dalam penelitian ini ada dua macam yaitu lengkung horizontal dengan lengkung peralihan dan lengkung horizontal tanpa lengkung peralihan. 1. Lengkung Horizontal dengan Lengkung Peralihan (S-C-S) Lengkung horizontal dengan lengkung peralihan (Lengkung Spiral-Circle-Spiral) dapat dilihat seperti pada Gambar 1. Gambar 1. Lengkung Horizontal S-C-S (Sumber: Sukirman, 1999) a. Komponen-komponen lengkung horizontal S-C-S hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Hasil Perhitungan Komponen-komponen Lengkung Horizontal S-C-S β θ S θ C Lc L Xs Ys p k Ts E 26,667 2,622 21, , , ,973 1,984 0,497 65, ,690 39,849 60,936 2,622 55, , , ,973 1,984 0,497 65, , ,076 40,331 2,622 35, , , ,973 1,984 0,497 65, ,692 93,259 32,531 2,622 27, , , ,973 1,984 0,497 65, ,476 59,725 25,439 2,622 20, , , ,973 1,984 0,497 65, ,653 36,234 25,778 2,622 20, , , ,973 1,984 0,497 65, ,072 37,213 24,188 2,622 18, , , ,973 1,984 0,497 65, ,394 32,741 7,618 2,622 2,375 58, , ,973 1,984 0,497 65, ,596 3,642 27,207 2,622 21, , , ,973 1,984 0,497 65, ,768 41,497 25,469 2,622 20, , , ,973 1,984 0,497 65, ,043 36,320 Rekaracana - 5

6 Nurman Nugraha, Dwi Prasetyanto, Welly Pradipta. b. Perhitungan Peninggian Rel Lengkung Horizontal dengan Peralihan h = 8,1. (V)2 R =. (160) = 146,028 mm h min = 11,57. (160) ,6 = 11,57. (160) ,6 = 139,99 mm h max = 150 mm h min < h < h max = 139,99 < 146,028 < 150 Peninggian rel direncanakan sebesar 147 mm untuk semua lengkung dengan lengkung peralihan, karena semua jari-jari untuk semua lengkung sama yaitu sebesar 1420 m. Peninggian rel hasil perhitungan berdasarkan pada perbandingan kecepatan rencana dan jari-jari lengkung digambarkan dalam diagram superelevasi seperti pada Gambar 2. Gambar 2. Superelevasi Lengkung Horizontal S-C-S 2. Lengkung Horizontal Tanpa Lengkung Peralihan Lengkung horizontal tanpa lengkung peralihan dapat dilihat seperti pada Gambar 3. Rekaracana - 6

7 Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kereta Api Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan Gambar 3. Lengkung Horizontal Tanpa Lengkung Peralihan (Sumber: Sukirman, 1999) a. Komponen-komponen lengkung horizontal tanpa peralihan dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Perhitungan Komponen-Komponen Lengkung Horizontal Tanpa Peralihan Titik R (m) β (ᵒ) Tc (m) Ec (m) Lc (m) h (mm) PI , , , , PI , , , , PI , , , ,11 48 PI , , , , PI , , , , PI , , , , PI , ,655 98, , PI , ,62 9, , PI , , , , PI , , , ,09 48 b. Perhitungan peningggian Rel Lengkung Horizontal Tanpa Peralihan h = 8,1. (V)2 R =. (160) = 48 mm h min = 11,57. (160) ,6 = 11,57. (160)2 68, = 0,04 mm h max = 150 mm h min < h < h max = 0 < 48 < 150 Rekaracana - 7

8 Nurman Nugraha, Dwi Prasetyanto, Welly Pradipta. Peninggian rel direncanakan sebesar 48 mm untuk semua lengkung tanpa lengkung peralihan, karena semua jari-jari untuk semua lengkung sama yaitu sebesar 4320 m. Peninggian rel hasil perhitungan berdasarkan pada perbandingan kecepatan rencana dan jari-jari lengkung digambarkan dalam diagram superelevasi seperti pada Gambar Perhitungan Perlebaran Sepur v = d2 2R e Gambar 4. Superelevasi Lengkung Horizontal FC v = v = 4,83 Didapat hasil perlebaran sepur dengan hasil minum, artinya tidak perlu dilakukan perlebaran sepur pada setiap lengkung untuk jalan rel kereta api ini. Perlebaran sepur tidak perlu dilakukan sesuai dengan Permenhub, 2012 dengan jari-jari lengkung horizontal lbih besar dari 400 m. D. Perhitungan Stasioning Perhitungan stasioning dilakukan hanya untuk lengkung horizontal dengan lengkung peralihan, karena lengkung dengan peralihan ini yang digunakan sebagai desain lengkung untuk jalan rel kereta api Kandangan-Rantau. Hasil perhitungan stasioning dapat dilihat pada Tabel 7. Perhitungan stasioning untuk trase dengan lengkung horizontal tanpa peralihan adalah sebagai berikut: Sta TS1 = Sta A + (d1 Ts1) = ( ) + (1651,21 401,69) = ( ) + (1249,52 m) = ( ) + ( ) = ,92 Sta ST1 = Sta TS1 + L = ( ,92) + (791,172) = ( ,92) + ( ,172 ) = ,092 Sta TS2 = Sta ST1 + (d2 (ST1 + TS2)) = ( ,092) + (7057,967 (401, ,690) = Sta ST2 = Sta TS 2 + L = ( ) ,826 = Rekaracana - 8

9 Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kereta Api Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan Tabel 7. Hasil Perhitungan Stasioning Titik L Ts Jarak Sta TS Sta ST A PI1 791, , , PI2 1640, , , PI3 1129, , , PI4 936, , , PI5 760, , , PI6 769, , , PI7 729, , , PI8 318, , , PI9 804, , , PI10 761, , , B , Dari hasil perhitungan lengkung horizontal, dapat diambil beberapa pembahasan diantaranya: 1. Jari-jari minimum lengkung horizontal dengan lengkung peralihan adalah sebesar 1418, 067 m dan diambil jari-jari rencana sebesar 1420 m. 2. Jari-jari minimum lengkung horizontal tanpa lengkung peralihan adalah sebesar 4317, 667 m dan diambil jari-jari rencana sebesar 4320 m. 3. Peninggian rel untuk lengkung horizontal dengan lengkung peralihan adalah sebesar 147 mm sedangkan jari-jari minimum untuk lengkung horizontal tanpa lengkung peralihan adalah sebesar 48 mm. 4. Tidak dilakukan perlebaran sepur karena jari-jari lengkung horizontal lebih besar dari 400 m. Rangkaian gerbong kereta api aman saat melewati tikungan dan tidak akan mengalami terjepitnya roda. 5. Dari perhitungan stasioning didapat stasioning berawal dari Sta dan berakhir di Sta Dari hasil perancangan lengkung horizontal didapat nilai jari-jari lengkung horizontal tanpa peralihan jauh lebih besar dibanding jari-jari lengkung horizontal dengan lengkung peralihan, maka digunakan desain lengkung horizontal dengan lengkung peralihan sebagai desain lengkung jalan rel kereta api Kandangan-Rantau. 4. Kesimpulan Dari pembahasan yang sudah dilakukan, dapat dilihat hasil dari penelitian yang berupa komponen-komponen lengkung horizontal, peninggian rel dan perlebaran sepur. Selanjutnya setelah dilakukan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: A. Desain lengkung horizontal yang digunakan adalah desain lengkung horizontal dengan menggunakan lengkung peralihan (S-C-S). B. Jari-jari lengkung horizontal yang digunakan adalah sebesar 1420 m. C. Peninggian rel untuk semua lengkung adalah sebesar 147 mm. D. Perlebaran sepur pada semua lengkung tidak dilakukan. E. Stasioning jalan rel kereta api Kandangan-Rantau berawal dari Sta dan berakhir di Sta Rekaracana - 9

10 Nurman Nugraha, Dwi Prasetyanto, Welly Pradipta. DAFTAR RUJUKAN Anshori, I. (2009). Perencanaan Struktur Jalan Rel Rantau Prapat-Duri II, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi 10 November (ITS), Surabaya. Han, F, I. (2010). Kajian Geometrik Jalur Ganda Dari Km Sampai Dengan Km Antara Ciganea-Sukatani Lintas Bandung-Jakarta, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Maranatha, Bandung. Irawan, Y. (2010). Perencanaan Geometrik Jalan Alternatif Arteri Porong, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh November(ITS), Surabaya, Novagusni, G. (2014). Perancangan Geometri Jalan Rel Menggunakan Bentley MXRail, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional (ITENAS), Bandung. Pangestu, M, H, T. Jalan Kereta Api. Pebiandi, V. (2010). Perancangan Geometri Jalan Rel Kereta Api Trase Kota Pinang-Manggala Pada Ruas Rantau Prapat-Duri II Provini Riau, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi 10 November (ITS), Surabaya. Peraturan Dinas Nomor : 10, Menteri Perhubungan Republik Indonesia. (1986). Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api. Peraturan Menteri Perhubungan Nomor : PM.60, Menteri Perhubungan Republik Indonesia. (2012.) Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api. Puspita, I. (2010). Evaluasi Perencanaan Geometri Jalan Ruas Cipanas-Warung Banten Dengan Menggunakan Software Autocad Land Desktop Development 2009, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung. Sukirman, S. (1999). Dasar-dasar Perencanaan Geometrik Jalan, Nova, Bandung. Wasanta, T. (2015). Perancangan Jalan Rel Simpang Mariana Dengan Lebar Sepur 1435 mm, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung (ITB), Bandung. Rekaracana - 10