Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan

Rekaracana Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

© Teknik Sipil Itenas | No.x | Vol.xx Januari 2016

Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan NURMAN NUGRAHA1, DWI PRASTEYANTO2 , WELLY PRADIPTA2 1Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2Dosen, Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional E-mail: [email protected] 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 2012. 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 99+000 dan stasioning akhir yang dihasilkan dari perhitungan adalah Sta 159+275. 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 2012. 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 99+000 and last stationing on calculation is Sta 159+275. Keywords: Train, Horizontal Alignment, South Borneo.

Rekaracana - 1

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. METODA PENELITIAN 2.1 Alinyemen Horizontal A.

Lebar Sepur

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

>20.106

160

22,5

R.60

Beton

60

140

22,5

R.60

Beton

60

Beton

60

Beton

60

II

B.

10.10620.106

III

5.106-10.106

120

22,5

IV

<5.106

100

22,5

R.6/ R.54 R.6/ R.54

Jenis Penam bat Elastis Ganda Elastis Ganda Elastis Ganda Elastis Ganda

Tebal Balas Atas (cm)

Lebar Bahu Balas (cm)

30

40

30

40

30

40

30

40

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

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) 120 110 100 90 80 70 60

C.

Jari-jari Minimum Lengkung Lingkaran Tanpa Lengkung Peralihan 2370 1990 1650 1330 1050 810 600

Jari-jari Minimum Lengkung Lingkaran yang Diizinkan Dengan Lengkung Peralihan (m) 780 660 550 440 350 270 200

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 > 400

0

350 < R ≤ 400

5

300 < R ≤ 350

10

250 < R ≤ 300

15

R ≤ 250

20

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). ℎ𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 = 8,1 ×

(𝑉𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎)2

Halmana: ℎ𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 = peninggian normal (mm); 𝑉 = kecepatan rencana (km/jam); 𝑅 = jari-jari lengkung (m).

𝑅

......................................(1)

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


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 2012. 3. 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. Titik A

Tabel 4. Hasil Perhitungan Sudut Belok dan Jarak Antar Titik X Y β 300456,256 9680972,647 -

PI 1

299511,222

9679618,614

26,667

PI 2

293303,868

9676259,499

60,936

PI 3

293243,435

9670882,547

40,331

PI 4

291607,417

9668998,851

32,531

PI 5

290675,838

9662723,499

25,439

PI 6

286489,255

9656489,151

25,778

PI 7

285245,511

9647755,091

24,188

PI 8

281772,449

9642259,774

7,618

PI 9

278144,848

9634363,657

27,207

PI 10

277270,962

9633678,007

25,469

B

272382,967

9632581,059

-

d 1651,21 7057,967 5377,292 2494,968 6344,122 7509,632 8822,171 6500,821 8689,543 1110,762 5009,57

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


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

𝜃𝑆

𝜃𝐶

Lc

L

Xs

Ys

p

k

Ts

E

26,667

2,622

21,424

531,172

791,172

129,973

1,984

0,497

65,022

401,690

39,849

60,936

2,622

55,693

1380,826

1640,826

129,973

1,984

0,497

65,022

900,690

228,076

40,331

2,622

35,088

869,953

1129,953

129,973

1,984

0,497

65,022

586,692

93,259

32,531

2,622

27,288

676,562

936,562

129,973

1,984

0,497

65,022

479,476

59,725

25,439

2,622

20,196

500,726

760,726

129,973

1,984

0,497

65,022

385,653

36,234

25,778

2,622

20,535

509,131

769,131

129,973

1,984

0,497

65,022

390,072

37,213

24,188

2,622

18,945

469,709

729,709

129,973

1,984

0,497

65,022

369,394

32,741

7,618

2,622

2,375

58,881

318,881

129,973

1,984

0,497

65,022

159,596

3,642

27,207

2,622

21,964

544,561

804,561

129,973

1,984

0,497

65,022

408,768

41,497

25,469

2,622

20,226

501,469

761,469

129,973

1,984

0,497

65,022

386,043

36,320

Rekaracana - 5


b. Perhitungan Peninggian Rel Lengkung Horizontal dengan Peralihan ℎ = 8,1.

(𝑉)2 𝑅 2

(160)

=. 1420 = 146,028 𝑚𝑚 (160)2 ℎ𝑚𝑖𝑛 = 11,57. − 68,6 1420

= 11,57.

(160)2 1420

− 68,6

= 139,99 𝑚𝑚

ℎ𝑚𝑎𝑥 = 150 𝑚𝑚

ℎ𝑚𝑖𝑛 < ℎ < ℎ𝑚𝑎𝑥 = 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


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 1 PI 2 PI 3 PI 4 PI 5 PI 6 PI 7 PI 8 PI 9 PI 10

4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320

26,667 60,936 40,331 32,531 25,439 25,778 24,188 7,618 27,207 25,469

1023,872 2541,426 1586,498 1260,433 975,099 988,539 925,655 287,62 1045,397 976,288

119,675 692,11 282,106 180,121 108,681 111,66 98,058 9,564 124,689 108,943

2011,454 4596,315 3024,11 2453,767 1918,827 1944,398 1824,466 574,622 2025,185 1921,09

48 48 48 48 48 48 48 48 48 48

b. Perhitungan peningggian Rel Lengkung Horizontal Tanpa Peralihan (𝑉)2 ℎ = 8,1. 𝑅 (160)2 =. 4320 = 48 𝑚𝑚 (160)2 ℎ𝑚𝑖𝑛 = 11,57. − 68,6 4320 (160)2 = 11,57. − 68,6 4320 = −0,04 𝑚𝑚 ℎ𝑚𝑎𝑥 = 150 𝑚𝑚 ℎ𝑚𝑖𝑛 < ℎ < ℎ𝑚𝑎𝑥 = 0 < 48 < 150

Rekaracana - 7


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 4.

Gambar 4. Superelevasi Lengkung Horizontal FC

3. Perhitungan Perlebaran Sepur 𝑑2 −𝑒 2𝑅 30002 𝑣= −8 2.1420 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. 𝑣=

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) = (99 + 000) + (1651,21 − 401,69) = (99 + 000) + (1249,52 m) = (99 + 000) + (1 + 24592 ) = 100 + 245,92 Sta ST1 = Sta TS1 + L = (100 + 245,92) + (791,172) = (100 + 245,92) + (0 + 791,172 ) = 101 + 037,092 Sta TS2 = Sta ST1 + (d2 − (ST1 + TS2)) = (101 + 037,092) + (7057,967 − (401,690 + 900,690) = 106 + 796 Sta ST2 = Sta TS 2 + L = (106 + 796) + 1640,826 = 108 + 437

Rekaracana - 8

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

791,17229

401,69

1651,21

100+250

101+041

PI2

1640,8259

900,69019

7057,9669

106+796

108+437

PI3

1129,9527

586,69193

5377,2916

112+327

113+457

PI4

936,56225

479,47576

2494,968

114+886

115+822

PI5

760,72568

385,65253

6344,1219

121+301

122+062

PI6

769,13073

390,0719

7509,632

128+796

129+565

PI7

729,70883

369,39424

8822,1711

137+628

138+358

PI8

318,88051

159,59627

6500,8206

144+329

144+648

PI9

804,56086

408,76791

8689,5427

152+769

153+574

PI10

761,46949

386,04338

1110,7622

153+890

154+651

B

-

-

5009,5698

99+000

159+275

Dari hasil perhitungan lengkung horizontal, dapat diambil beberapa pembahasan diantaranya: 1. 2. 3. 4. 5.

Jari-jari minimum lengkung horizontal dengan lengkung peralihan adalah sebesar 1418, 067 m dan diambil jari-jari rencana sebesar 1420 m. Jari-jari minimum lengkung horizontal tanpa lengkung peralihan adalah sebesar 4317, 667 m dan diambil jari-jari rencana sebesar 4320 m. 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. 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. Dari perhitungan stasioning didapat stasioning berawal dari Sta 99+000 dan berakhir di Sta 159+275.

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 99+000 dan berakhir di Sta 159+275. Rekaracana - 9


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 109+635 Sampai Dengan Km 116+871 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, 2010. 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

Perencanaan Lengkung Horizontal Jalan Rel Kandangan-Rantau Provinsi Kalimantan Selatan

Recommend Documents