sarana ka & struktur jalan rel
DESCRIPTION
teknik jalan relTRANSCRIPT
Hendi Bowoputro , ST. ,MT
Rahayu Kusumaningrum, ST. , M.Sc
SARANA KERETA API & STRUKTUR JALAN REL
MIMPI JALUR KERETA API INDONESIA
SARANA KERETA API
SISTEM SUSUNAN RODA
AAR (ASSOCIATION OF AMERICAN RAILROADS)
• Penyederhanaan Klasifikasi UIC Eropa
• Secara luas digunakan di Amerika Utara untuk
menerangkan diesel dan listrik.
• Sistem ini tidak digunakan pada Lokomotif uap
• Sistem ini tidak menghitung jumlah roda, melainkan
jumlah gandar (as roda)
SISTEM SUSUNAN RODA
AAR (ASSOCIATION OF AMERICAN RAILROADS)
Huruf-huruf mengacu pada gandar penggerak
• "A" satu gandar roda penggerak dalam satu deret
• "B" dua gandar penggerak dalam satu deret
• "C" tiga gandar penggerak dalam satu deret
• "D" empat gandar penggerak dalam satu deret
Angka pada gandar "idle" (tidak berpenggerak)
• "1" satu gandar tidak berpenggerak dalam satu deret
• "2" dua gandar tidak berpenggerak dalam satu deret
• Tanda "–" bogie, atau rangkaian roda yang terpisah
• Tanda "+" artikulasi (sambungan).
BOGIE
CONTOH
1A-A1: Ada dua bogie (atau rangkaian roda) di bawah unit. Setiap bogie mempunyai
satu gandar penggerak dan satu gandar tidak berpenggerak (idle), dengan
gandar idle berada di sisi luar.
2-A1A: Ada 2 bogie. Bogie pertama terletak di bagian bawah-depan unit, dan
mempunyai 2 gandar idle dalam 1 deret. Bogie "A1A" terletak di bagian
belakang unit, mempunyai 1 gandar idle dan 2 gandar penggerak dengan
gandar idle berada di tengah bogie (di antara kedua gandar penggerak).
B-A1A: Ada 2 bogie. Bogie pertama berada di bagian depan dan mempunyai 2 gandar
penggerak, sedangkan bogie kedua di bagian belakang mempunyai 2 gandar
penggerak dan 1 gandar idle dengan gandar idle berada di antara kedua
gandar penggerak.
CONTOH
2-B+B-2: Ada 2 set gandar artikulasi di bawah unit. Di setiap set ada bogie dengan 2
gandar idle di bagian luar/ujung, dan di bagian dalam/tengah terdapat 2 gandar
penggerak. Kedua set artikulasi ini dirangkai dengan sisi belakang terhubung
dengan sisi belakang set satunya dan terhubung oleh sebuah perangkai.
C-B Ada 2 bogie, bogie pertama di bagian depan mempunyai 3 gandar penggerak,
sedangkan bogie kedua di bagian belakang hanya mempunyai 2 gandar penggerak.
LOKOMOTIF (Locomotive)
Jenis lokomotif di Indonesia sesuai dengan penggunaan jumlah gandarnya
a Lokomotif BB (Bo‟Bo‟)
BOGIE
Sumber tenaga
Diesel elektrik
Perusahaan
pembuat
General Electric
Model U15A1A
Spesifikasi
Susunan roda AAR A1A-A1A
Klasifikasi UIC 0-6-6-0
Lebar trak 1.067 mm
Panjang 14134 mm
Lebar 2642 mm
Berat lokomotif 76 ton
Motor traksi 4 buah
Kecepatan maksimum 90 km/jam
Keluaran daya 1380 HP
SARANA KERETA API
b Lokomotif CC (Co „Co‟)
Spesifikasi
Susunan roda AAR C-C
Klasifikasi UIC Co'Co'
Lebar trak 1.067 mm
Panjang 14.134 mm
Lebar 2.642 mm
Berat lokomotif 78 ton
Jenis bahan bakar Solar HSD
Penggerak utama GE 7FDL-8
Jenis mesin Diesel 4 Tak
Motor traksi 6 buah
Jumlah silinder 8
Transmisi Diesel Elektrik
Kecepatan maksimum 120 km/jam
Keluaran daya 1825-1950 HP
Sistem keselamatan Locotrack,WABCO AA-2 Air
Horn,Vigilance Control
Panel
Karier
Perusahaan pemilik PT Kereta Api Indonesia
Daerah operasi Jawa-Sumatera Selatan
Sumber tenaga
Diesel elektrik
Perusahaan pembuat General Electric
Nomor seri CC201
Model GE U18C
Tanggal pembuatan 1977-1992
Jumlah diproduksi 93
D 300
D 301
BB 200
BB 300
BB 201
BB 202
CC 202
CC 200
CC 204
CC 201
PEMBAGIAN BEBAN
Pembagian beban lokomotif menjadi beban gandar (axle load) akan didistribusikan sesuai susunan bogie dan jumlah gandarnya Contoh:
STRUKTUR JALAN REL
As
Jalur Kabel
Jalur Kabel
Top Soil Top Soil
Timbunan Pagar
Saluran
tepi
Pondasi Drainase Drainase Pasir
Bantalan
Ballas
Cess Cess
Saluran
tepi
Pagar
4 m (13 ft)
5,8 m
Tiang
Penghubung
STRUKTUR JALAN REL
Superstructure
(Struktur Atas)
1. Rel (rail) 2. Penambat (fastening) 3. Plat Landas 4. Bantalan (sleeper, tie) 5. Plat Besi Penyambung 6. Rail Anchor
Superstructure
REL (RAIL)
Kepala/
Head
Pondasi
/Base
Superstructure
REL (RAIL)
Superstructure
REL (RAIL)
Superstructure REL (RAIL)
Lebar trak (gauge) yang umum digunakan di antaranya : • Lebar 700 mm Aceh, dari Besitang menuju Banda Aceh (sudah tidak beroperasi) • Lebar 1000 mm (meter gauge) di Malaysia.
• Lebar 1067 mm atau 3 kaki 6 inci (Narrow gauge)
lebar rel umum di Indonesia
cocok untuk daerah bergunung-gunung, karena trak yang lebar
membutuhkan biaya besar dan pembangunannya lebih sulit.
• Lebar 1435 mm, atau 4 kaki 8,5 inci (Standard gauge)
Merupakan rel yang banyak digunakan didunia
BATANG REL
• Komponen awal menerima transfer berat (axle load) KA
• Terbuat dari besi ataupun baja bertekanan tinggi,
dan juga mengandung karbon, mangan, dan silikon.
• Batang rel khusus Rangkaian KA dgn. Beban khusus (lebih)
• Panjang segmen 20-25 m rel modern, 5-15 m rel jadul
BATANG REL
• Dibedakan menjadi beberapa tipe berdasarkan berat/m
• Di Indonesia ada 4 macam batang rel,
yakni: R25, R33, R42, dan R54
R25 : berat rata-rata 25 kg/m.
Makin besar “R”, makin tebal batang rel
• Perbedaan tipe berpengaruh:
(1) Besar tekanan maks. (axle load) yg sanggup diterima rel
(2) Kec. KA yg. diijinkan saat melewati rel.
• Tipe rel paling besar di Indonesia R54
untuk lintas Jabodetabek dan lintas Trans Jawa
• Angkutan batubara di Sumsel-Lampung
axle load tertinggi di Indonesia.
Superstructure
PENAMBAT (FASTENING)
Fungsinya untuk menambat/mengaitkan batang rel dengan
bantalan yang menjadi tumpuan batang rel tersebut, agar:
(1) Batang rel tetap menyatu pada bantalannya
(2) Menjaga kelebaran trek (track gauge).
Jenis penambat bergantung jenis bantalan dan tipe batang rel
Ada dua jenis penambat rel,
yakni: Penambat Kaku dan Penambat elastis.
Superstructure
PENAMBAT KAKU
Paku rel, mur, baut, atau sekrup
Menggunakan tarpon yang dipasang menggunakan pelat landas
Umumnya penambat kaku ini digunakan pada jalur kereta api tua
Karakteristik dari penambat kaku adalah selalu dipasang pada bantalan
kayu atau bantalan besi.
Penambat kaku kini sudah tidak layak digunakan untuk jalan rel dengan
frekuensi dan axle load yang tinggi.
Tetap diperlukan sebagai penambat rel pada bantalan kayu yang dipasang
pada jalur wesel, jembatan, dan terowongan.
Superstructure
Superstructure
PENAMBAT ELASTIS
Menghasilkan jalan rel KA yang berkualitas tinggi
Digunakan pada frekuensi dan axle load yang tinggi
Mampu mengabsorbsi getaran pada rel saat rangkaian KA melintas
Perjalan KA menjadi lebih nyaman dan dapat mengurangi resiko
kerusakan pada rel maupun bantalannya.
Dipakai pada rel yang disambung dengan las termit
(Continuous Welded Rails), karena sambungan rel dilas sehingga
tidak punya celah pemuaian, sehingga digunakan untuk menahan
batang rel agar tidak bergerak secara horizontal saat pemuaian.
Superstructure
PENAMBAT ELASTIS
Digunakan pada bantalan beton,
meskipun ada juga yang pada bantalan kayu dan bantalan besi.
Berbagai macam penambat elastis, antara lain:
1. Penambat Pandrol E-Clip produksi Pandrol Inggris
2. Penambat Pandrol Fastclip produksi Pandrol Inggris
3. Penambat Kupu-kupu produksi Vossloh
4. Penambat DE-Clip produksi PT. Pindad Bandung
5. Penambat KA Clip produksi PT. Pindad Bandung.
Yang digunakan di Indonesia adalah E-Clip, DE-Clip, dan KA Clip..
Superstructure
Superstructure
PLAT LANDAS
Fungsinya sebagai tempat perletakan batang rel dan juga lubang
penambat, untuk melindungi permukaan bantalan akibat tindihan
batang rel, dan untuk mentransfer beban dari rel ke bantalan
Tie Plate dipasang di antara batang rel dengan bantalan, baik kayu
maupun besi, semacam plat tipis berbahan besi. Tempat
diletakkannya batang rel sekaligus sebagai lubang tempat
dipasangnya Penambat (Spike).
Rubber Pad untuk bantalan beton, berbahan plastik atau karet dan
fungsinya hanya sebagai landasan rel, sedangkan lubang/tempat
dipasangnya penambat umumnya terpisah dari rubber pad karena
telah melekat pada beton.
Superstructure
BANTALAN (SLEEPER)
Fungsi:
(1) Meletakkan dan menambat batang rel,
(2) Menjaga kelebaran trek agar selalu konstan
(tidak meregang atau menyempit)
(3) Menumpu batang rel agar tidak melengkung ke bawah saat
dilewati rangkaian KA
(4) Mentransfer axle load dari batang rel dan plat landas untuk
disebarkan ke lapisan batu ballast
Superstructure
BANTALAN (SLEEPER)
Jarak antarbantalan maksimal 60 cm.
Ada tiga jenis bantalan, yakni:
(1) Bantalan Kayu (Timber Sleepers)
Batang kayu asli maupun kayu campuran, dilapisi creosote
(minyak pelapis kayu) agar lebih awet dan tahan jamur.
(2) Bantalan Plat Besi (Steel Sleepers)
Tidak dipasang pd. trek yang ter-eletrifikasi /persinyalan elektrik
(3) Bantalan Beton Bertulang (Concrete Sleepers)
Lebih kuat, awet, murah, & mampu menahan beban paling besar
Superstructure
BANTALAN (SLEEPER)
Perbandingan umur bantalan rel KA yang dipergunakan dalam
keadaan normal dapat ditaksir sebagai berikut :
• Bantalan kayu yang tidak diawetkan: 3-15 tahun.
• Bantalan kayu yang diawetkan: 25-40 tahun.
• Bantalan besi baja: sekitar 45 tahun.
• Bantalan beton: diperkirakan 60 tahun.
Superstructure
PLAT BESI PENYAMBUNG
• Metode Sambungan Tradisional (Conventional Jointed Rails).
• Plat besi dengan panjang sekitar 50-60 cm
• Berfungsi menyambung dua segmen/potongan batang rel.
• Terdapat 4 atau 6 lubang untuk tempat skrup/baut (Bolt)
• Terdapat celah pemuaian (Expansion Space), sehingga saat
rangkaian KA lewat akan terdengar bunyi “jeg-jeg...jeg-jeg”
Superstructure
SAMBUNGAN REL SAAT INI
• Dengan Las Termit, disebut Continuous Welded Rails (CWR).
• Dengan metode CWR, tiap 2 sampai 4 potong batang rel 40-100 m.
• CWR diterapkan pada jalur dengan kecepatan laju KA yang tinggi
• Mengurangi resiko rusaknya roda KA
• Pemuaian disiasati dengan menggunakan penambat elastis
• Jika pakai penambat kaku, disiasati dengan rail anchor.
Superstructure
RAIL ANCHOR
• Rail anchor digunakan pada rel yang disambung secara CWR
• Berfungsi menahan gerakan pemuaian batang rel
• Rail anchor tidak dipasang pada rel yang ditambat dengan
penambat elastic, karena fungsinya sama
• Rail anchor dipasang bersama penambat kaku pada bantalan
kayu atau besi.
RAIL ANCHOR
STRUKTUR JALAN REL
Sub Structure
1. balas (ballast) 2. subbalas (subballast) 3. tanah dasar (improve
subgrade) 4. tanah asli (natural ground)
KRITERIA STRUKTUR JALAN REL
Kekakuan (stiffness)
Elastisitas (elastic/resilience)
Stabilitas
Ketahanan terhadap deformasi tetap
Adjustability
KLASIFIKASI JALAN REL
Klasifikasi Jalan Rel (PD.10 tahun 1986)
Menurut Lebar sepur
Menurut Kecepatan Maksimum yang Diijinkan
Menurut Daya Lintas KA yang Diijinkan (juta ton/thn)
Menurut Kelandaian (Tanjakan) Jalan
Menurut Jumlah Jalur
INDONESIA
Menurut Lebar Sepur
Lebar sepur diukur pada daerah 0 – 14 mm di bawah permukaan teratas kepala rel
● Sepur Standar (standard gauge), lebar sepur 1435 mm ● Sepur Lebar (broael gauge), lebar sepur > 1435 mm ● Sepur Sempit (narrow gauge), lebar sepur < 1435 mm
Menurut Kecepatan Maks Ijin
● Kelas Jalan I : 120 km/jam
● Kelas Jalan II : 110 km/jam
● Kelas Jalan III : 100 km/jam
● Kelas Jalan IV : 90 km/jam
● Kelas Jalan V : 80 km/jam
Menurut Daya Lintas Ijin
Menurut Kelandaian Jalan
● Lintas datar : kelandaian 0 – 10%
● Lintas pegunungan : kelandaian 10 – 40%
● Lintas dengan rel gigi : kelandaian 40 – 80%
● Kelandaian di emplasemen : kelandaian 0 s.d. 1,5%
Menurut Jumlah Jalur
a JALUR TUNGGAL
Menurut Jumlah Jalur
b JALUR GANDA