BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Geometri Jalan Angkut

Setiap operasi dalam penambangan tentu memerlukan jalan tambang

sebagai sarana infrastruktur yang sangat penting di dalam lokasi

penambangan maupun di sekitar-nya. Fungsi jalan tambang yaitu sebagai

penghubung lokasi-lokasi penting , antara lain lokasi tambang dengan area

crusing plant, pengolahan bahan galian, perkantoran, perumahan karyawan

dan tempat-tempat lain di sekitar wilayah penambangan.

Geometri jalan angkut adalah bagian dari perencanaan yang lebih di

tekankan pada rencana bentuk fisik jalan sehingga bisa memenuhi fungsi

dasar jalan, diantaranya untuk memberi pelayanan yang optimal pada

aktifitas lalulintas yang beroperasi, karena tujuan perencanaan geometri

jalan angkut adalah menghasilkan infrastruktur yang aman, memaksimalkan

pelayanan, dan memaksimalkan tingkat penggunaan serta biaya

pelaksanaan. Bentuk, ukuran dan ruang jalan dapat dikatakan baik, jika

memberikan rasa nyaman dan aman pada pengguna jalan. Dalam hal ini

yaitu perusahaan.

Geometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti pada

jalan raya umumnya, yaitu: (1) lebar jalan angkut, (2) jari-jari tikungan dan

super- elevasi, kemiringan jalan, dan cross slope. Dalam tambang alat

4

5

angkut atau truk-truk tambang pada umumnya berdimensi lebih besar,

panjang, dan lebih berat dibanding kendaraan angkut yang digunakan di

jalan raya. Oleh sebab itu, geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat

angkut yang digunakan agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada

kecepatan normal dan aman.

2.1.1.Lebar Jalan Angkut

Jalan angkut yang lebar diharapkan akan membuat lalulintas

pengangkutan lancar dan aman. Namun, karena keterbatasan dan kesulitan

yang muncul di lapangan, maka lebar jalan minimum harus diperhitungan

dengan cermat. Perhitungan lebar jalan angkut yang lurus dan belok

(tikungan) berbeda, karena pada posisi membelok kendaraan akan

membutuhkan ruang gerak yang lebih lebar akibat jejak ban depan dan

belakang yang ditinggalkan di atas jalan melebar. Di samping itu,

perhitungan lebar jalan pun harus mempertimbangkan jumlah lajur, yaitu

lajur tunggal untuk jalan satu arah atau lajur ganda untuk jalan dua arah.

A. Lebar Jalan Angkut Pada Jalan Lurus

Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan lajur ganda atau

lebih,menurut Aashto Manual Rural High Way Design, harus ditambah

dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan

(lihat Gambar 1). Dari ketentuan tersebut dapat digunakan cara sederhana

untuk menentukan lebar jalan angkut minimum, yaitu menggunakan rule of

6

thumb atau angka perkiraan seperti terlihat pada Tabel 1, dengan pengertian

bahwa lebar alat angkut sama dengan lebar lajur.

Tabel 2.1Lebar Jalan Angkut Minimum

Jumlah Jalur Truck

Faktor Pengali Lebar Jalan Angkut Minimum

1234

2,003,505,006,50

(Sumber : Awang Suwandhi, 2004)

Dari kolom perhitungan pada Tabel 2.1 dapat ditetapkan rumus lebar

jalan angkut minimum pada jalan lurus. Seandainya lebar kendaraan dan

jumlah lajur yang direncanakan masing-masing adalah Wt dan n, maka lebar

jalan angkut pada jalan lurus dapat dirumuskan sebagai berikut:

L min = n.Wt + (n + 1) (½.Wt)

di mana : L min = lebar jalan angkut minimum, metern = jumlah lajur yang digunakanWt = lebar alat angkut, meter

7

(Sumber : Awang Suwandhi, 2004)Gambar 2.1

Lebar Jalan Angkut Dua Jalur

B. Lebar Jalan Pada Tikungan/Belokan

Lebar jalan angkut pada belokan atau tikungan selalu lebih besar

daripada lebar jalan lurus. Untuk lajur ganda, maka lebar jalan minimum

pada belokan didasarkan atas:

1) Lebar jejak ban;

2) Lebar juntai atau tonjolan (overhang) alat angkut bagian depan dan

belakang pada saat membelok;

3) Jarak antar alat angkut atau kendaraan pada saat bersimpangan;

4) Jarak dari kedua tepi jalan.

Sehingga dapat dihitung lebar jalan minimum pada belokan, yitu

dengan rumus :

W = 2 (U + Fa + Fb + Z) + C

C = Z = (U + Fa = Fb) / 2

8

Dimana :

Wmin = lebar jalan angkut minimum pada belokan, m

U = lebar jejak roda (center to center tires), m

Fa = lebar juntai (overhang) depan, m

Fb = lebar juntai belakang, m

Z = lebar bagian tepi jalan, m

C = jarak antar kendaraan (total lateral clearance), m

(Sumber : Awang Suwandhi, 2004)Gambar 2.2

Lebar Jalan Angkut Dua Jalur Pada Tikungan/Belokan

2.1.2.Jari-Jari Tikungan/Belokan

Jari-jari tikungan atau radius tikungan merupakan perhitungan dari

alat angkut pada saat melalui tikungan atau belokan,besar jari-jari tikungan

dipengaruhi oleh kecepatan kendaraan dan superelevasi jalan.

9

A. Jari-jari tikungan

Jari-jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi alat

angkut yang digunakan, khususnya jarak horizontal antara poros roda

depan dan belakang.

(Sumber : Awang Suwandhi, 2004)

Gambar 2.3Sudut Maksimum Penyimpangan Kendaraan

Dimana R = jari-jari belokan jalan angkut, m

W = jarak poros roda depan dan belakang, m

ᵦ = sudut pernyimpangan roda depan, o

10

Besarnya jari-jari belokan minimum pada jalan dapat dihitung

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

R =

V 2

127( e+ f )

Dimana :

e = Superelevasi, mm/m

f = Friction factor

V = Kecepatan rencana kendaraan (km/jam)

R = Jari-jari belokan, m

Jari-jari tikungan jalan angkut (R) adalah jari-jari yang

besarnya dihitung dari pusat tikungan sampai perpotongan garis-garis

yang ditarik dari titik di mana jalan mulai membelok, sampai akhir

belokan.

Semakin besar jari-jari tikungan untuk sudut tikungan yang

sama maka jari-jari tikungan yang lebih besar akan lebih memberikan

rasa aman bagi pengemudi karena kendaraan tidak perlu mengurangi

kecepatannya seperti pada jari-jari tikungan yang lebih kecil. Ini

berarti besarnya radius tikungan minimum dipengaruhi oleh nilai

superelevasi (e) dan koefisien gesekan melintang maksimum,

sehingga terdapat nilai radius tikungan minimum untuk nilai

superelevasi maksimum dan koefisien gesekan melintang maksimum.

11

B. Tikungan Berbentuk Lingkaran (FC)

terdapat tikungan yang lengkungannya dirancang cukup dengan

sebuah jari-jari saja. Bentuk tikungan FC ini biasanya dirancang untuk

tikungan yang besar, sehingga tidakterjadi perubahan panjang jari-jari

(R ) sampai ke bentuk jalan yang lurus berikutnya.

PI ∆ T E

L ST TS

R 1/2∆ 1/2 ∆ R

O

(Sumber : Awang Suwadhi, 2004)

Gambar 2.4Sudut Maksimum Penyimpangan kendaraan

Parameter-parameter yang ditetapkan di dalam merancang tikungan

FC meliputi kecepatan (km/jam), sudut Δ diukur dari Gambar(°) dan jari-

jari (m). Sedangkan panjang T, E dan L dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut:

T = R tan ½ Δ

E = T tan ¼ Δ

L = 0,01744 Δ R

12

Batasan yang dipakai di Indonesia dengan menggunakan tikungan

bentuk lingkaran (FC) adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2

Batas Tikungan Bentuk FC

V R , km/jam 120 100 80 60 50 40 30 20

Rmin , m 2500 1500 1100 700 400 300 130 60

2.1.3.Superelevasi

Superelevasi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang

terbentuk oleh batas antara tepi jalan terluar dengan tepi jalan terdalam

karena perbedaan ketinggian. Fungsi superelevasi untuk mengatasi gaya

sentrifugal kendaraan pada saat membelok.

Berdasarkan teori T. Atkinson D.I.C pada kondisi jalan kering, nilai

superelevasi merupakan maksimum 60 mm/m sedangkan pada kondisi jalan

yang penuh lumpur atau licin superlelevasi terbesar 90 mm/m.

13

Gambar 2.5. Superelevasi

Pada jalan belokan merupakan daerah berbahaya karena pada jalan

belokan tersebut dump truck akan mengalami gaya sentrifugal. Untuk

mengimbangi gaya tersebut maka pada jalan belokan diperlukan kemiringan

jalan atau superelevasi yaitu perbedaan ketinggian tepi jalan terluar dengan

tepi jalan bagian dalam pada suatu tikungan.

Yang dimaksud dengan superelevasi adalah kemiringan melintang

pada belokan jalan. Untuk menghitung besarnya superelevasi dapat

menggunakan rumus sebagai berikut :

e + f =

V 2

127 R

Dimana :

e = Superelevasi, m/m

f = Koefisien gesekan melintang maksimum

V = Kecepatan kendaraan (km/jam)

14

R = Jari-jari tikungan, m

2.1.4.Kemringan Jalan Angkut

Kemiringan jalan angkut berhubungan langsung dengan kemampuan

alat angkut baik dalam pengereman ataupun dalam mengatasi tanjakan.

Kemiringan jalan umumnya dinyatakan dalam persen (%). Kemiringan jalan

maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut khususnya dump

truk, berkisar antara 10% - 15% atau sekitar 6o-8,50o. Sedangkan untuk jalan

naik maupun jalan turun pada daerah perbukitan lebih aman pada

kemiringan jalan 8% (=4,50o). Secara teoritis kemiringan maksimum jalan

angkut yang dapat diatasi truk dapat diketahui berdasarkan jumlah rimpull

yang tersedia dan jumlah rimpull yang dibutuhkan untuk mengatasi tahanan

gulir (rolling resistance) dan tanjakan (grade resistance). Agar kendaraan

dalam keadaan setimbang, maka rimpull yang dibutuhkan oleh kendaraan

harus sama dengan rimpull yang tersedia pada kendaraan.

Rimpull yang tersedia pada kendaraan dapat dihitung sebagai berikut:

Rimpull tersedia =

Hp x 375 x Efisiensi MekanisKecepatan (mph)

Rimpull yang diperlukan:

Rimpull untuk mengatasi tahanan gulir:

Rp1 = w x RR

Dimana :

Rp1 = Rimpull untuk mengatasi tahanan gulir, lb

w = berat kendaraan bermuatan, ton

15

RR = tahanan gulir, lb/ton

Sedangkan rimpull untuk mengatasi tanjakan adalah sebesar 20

lb/ton untuk setiap 1 % kemiringan tanjakan per ton berat kendaraan. Besar

rimpull yang dibutuhkan untuk mengatasi tanjakan dapat dicari dengan

menggunakan rumus sebagai berikut:

Rp2 = w x Rpt x G

Dimana :

Rp 2 = rimpull untuk mengatasi tanjakan, lb

w = berat kendaraan bermuatan, ton

Rpt = 20 lb/ton/%

G = kemiringan, %

Rimpull yang tersedia = Rimpull yang diperlukan

2.1.5.Kemiringan Melintang (Cross Slope)

Cross slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan jalan

terhadap bidang horizontal. Pada umumnya jalan angkut mem-punyai

bentuk penampang melintang cembung. Dibuat demikian dengan tujuan

untuk memperlancar penyaliran. Apabila turun hujan atau sebab lain, maka

air yang ada pada permukaan jalan akan segera mengalir ke tepi jalan

angkut, tidak berhenti dan mengumpul pada permukaan jalan. Hal ini

penting karena air yang menggenang pada permukaan jalan angkut akan

membahayakan kendaraan yang lewat dan mempercepat kerusakan jalan.

16

(Sumber : Awang Suwandhi, 2004)

Gambar 2.6Penampang Melintang Jalan Angkut

2.2. Tahanan Gulir (Rolling Resistance)

Tahanan gulir yaitu gaya penahan gerakan yang terjadi pada

kendaraan yang terkonsentrasi pada ban. Dalam perhitungan tahanan gulir,

yang harus diperhitungkan hanyalah untuk alat berat/besar yang beroda ban.

Tetapi untuk alat-alat berat yang beroda rantai (track type vehicles) untuk

keperluan praktis tidak diperhitungkan adanya tahanan gulir (meskipun

sebetulnya ada, yaitu tahanan gulir dikarenakan internal friction).

Dasar pemikiran ini dikarenakan bahwa track type vehicles

rodanya berjalan pada steel roadway yaitu pada track-nya sendiri. Dengan

anggapan permukaan jalan dari besi di mana keadaannya selalu keras dan

licin maka tidak pernah terjadi tire flexing maupun tire penetration. Oleh

karena itulah pada track type vehicles tidak terjadi tahanan gulir yang harus

diatasi oleh drawbar pull.

17

Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam lbs dari rimpull yang

diperlukan untuk menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta

isinya pada jalur jalan mendatar dengan kondisi jalan tertentu.

Tabel 2.4. Industry Accepted Standard Of Roling Resistance

Lb/Ton Kg/TonA hard, smooth, stabilized, surface roadway without penetration under load, watered, maintained.

40 20

A film, smooth, rolling roadway with dirt or light surfacing, flexing slighfly under load or undulating, maintained fairly, watered. 65 35Snow : Pached 50 25 Loose 90 45

A dirt roadway, rutted flexing under load, little if any maintained, no water. 1’ (25mm) or 2’ (50mm) tire penetration. 100 50

Rutted dirt roadway, soft under travel, no maintainance, no stabilition, 4’ (100mm) to 6’ (150mm) tire penetration. 150 75

Loose sand or gravel 200 100

Soft, muddy, rutted roadway, no maintainance. 200 to 400 100 to 200

18

(Sumber : Ir. Yanto Indonesianto, M.Sc, 2007)