32

BAB III

METODOLOGI

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian pada tugas akhir ini adalah penelitian perancangan yaitu penelitian

yang proses atau Langkah-langkahnya dilakukan untuk merancang suatu objek agar

dapat menjadi sesuai yang diinginkan.

3.2 Lokasi Studi

Lokasi pada perancangan jalur kereta api pada tugas Tugas Akhir ini adalah dimulai

pada gerbang Pintu Tol ITERA menuju Bandara Raden Intan II dan diakhiri pada

Pintu Tol Tegineneng seperti pada Gambar 3.1. jalan rel akan dirancang kurang

lebih 28.6 km disekitar jalan Tol di Provinsi Lampung. Pada gambar dibawah ini

jalan Tol ditunjukan dengan garis berwarna putih, sedangkan jalur kereta api

ditunjukan dengan beberapa warna.

Gambar 3.1 Lokasi Perancangan Jalan Rel ITERA – Tegineneng

(Sumber: Google Earth)

3.3 Pengumpulan Data

Data yang digunakan saat mendesain jalur rel kereta api double track pada tugas

akhir tersebut ialah data sekunder seperti data topografi, curah hujan, data operasi

stasiun, dan data pendukung lainnya yang diperlukan dalam mendesain jalur rel

kereta api.

33

3.3.1 Data Topografi

Data topografi merupakan salah satu data pokok yang digunakan dalam mendesain

jalur rel kereta api. Data topografi berisi tentang data eksisting dan data trase, yang

akan digunakan untuk mendesain alinyemen horizontal dan alinyemen vertikal

dalam perencanaan jalur rel kereta api. Data alinyemen horizontal digunakan untuk

mendesain tikungan, perlintasan sebidang, dll. Sedangkan data alinyemen vertikal

digunakan untuk mengetahui segmen jalan rel seperti galian dan timbunan.

3.3.2 Data Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan pada perencanaan jalur kereta api untuk

mengetahui tinggi muka air maksimum pada permukaan sungai. Sehingga jalur rel

kereta api dapat direncanakan dengan elevasi lebih tinggi dari pada muka air

maksimum agar jalur rel kereta api tidak tergenang muka air sungai.

3.3.3 Data Operasi

Tugas akhir ini dikhususkan untuk membahas pengangkutan batubara, agar

mendapatkan hasil desain yang maksimal maka jumlah kebutuhan lalu lintas

angkutan batubara yang akan dipenuhi atau ditingkatkan harus diketahui. Data

operasi kereta api yang digunakan adalah data Operasi 2021 Drive IV.

3.4 Metode Analisi Data

Setelah semua data yang dibutuhkan didapatkan maka tahap selanjutnya adalah

pengolahan data yang diperoleh untuk mendesain jalur rel kereta api. Pengolahan

data pada perencanaan jalan rel harus serupa pada aturan- aturan yang ada seperti

aturan pada PM No. 60 2012.

3.4.1 Perencanaan Umum

Perencanaan umum merupakan analisis yang pertama dilakukan dalam

perencanaan jalur baru kereta api, dibawah ini merupakan beberapa perencanaan

umum :

34

1. Tugas akhir ini dikhususkan untuk membahas pengangkutan batubara, agar

mendapatkan hasil desain yang maksimal maka jumlah kebutuhan lalu lintas

angkutan batubara yang akan dipenuhi atau ditingkatkan harus diketahui.

Untuk memenuhi kebutuhan angkutan batu bara, maka dibutuhkan jalur baru

kereta api.

2. Pemilihan jalur kereta api double track dalam perencanaan ini agar dapat

mememuhi dan tercapainya angkutan batu bara secara maksimal. Pemilihan

desain double track juga dapat memperkecil antrian kereta api dalam

berlalulintas sehingga dapat memaksimalkan waktu pengangkutan.

3. Pada perencanaan ini menggunakan lebar sepur 1067 mm. Penggunaan lebar

sepur ini bertujuan untuk menghubungkan jalur baru kereta api dengan jalur

yang lama, sehingga dapat memperluas jaringan kereta api dilampung

khususnya dan secara umum disumatera.

4. Penarikan jalur trase kereta api pada perencanaan ini tedapat tiga pilihan trase.

Penarikan 3 trase memberikan pertimbangan untuk memilih trase ideal yang

memenuhi kriteria seperti ekonomis, jumlah jembatan atau terowongan yang

sedikit, topografi yang tidak terlalu ekstrim, jarak yang terdekat, daya dukung

tanah yang baik, memiliki sedikit dampak negatif lingkungan dan sosial, serta

sesuai dengan perencanaan tata guna lahan. Setiap penarikan masing-masing

trase memiliki kelebihan serta kekurangan masing-masing pada setiap trase

sehingga dapat menjadi bahan pertimbangan dalam memilih trase yang akan

digunakan. Pada penarikan trase memiliki tahap seperti dibawah ini :

a. Origin

Yaitu menentukan titik awal dan tujuan akhir dari trase rencana.

b. Hambatan

Mengetahui hambatan yang akan dilalui trase kereta api seperti sungai,

bangunan public, sekolah, instansi militer, dan terowongan.

c. Titik Stasiun

Meentukan titik stasiun yang akan dilewati oleh jalan rel tersebut.

d. Optimalisasi Lengkung

Pemilihan jalur kereta api dengan lengkung horizontal dan vertical yang

optimal.

35

e. Tata guna lahan

Pemilihan jalur kereta api yang pembebasan lahan lebih ekonomis seperti

perkebunan.

5. Pemilihan trase jalur kereta api pada perencanaan ini memiliki beberapa

alternatif jalur kereta api yang akan dikembangkan pada perencanaan ini

dengan mengembangkan parameter yang benar agar memperoleh alternatif

trase yang optimal baik dari segi teknis, ekonomi atau lingkungan.

3.4.2 Perencanaan Geometrik Jalur Rel

Perencanaan geometrik jalur rel adalah tahap perencanaan atau mendesain jalan rel

sesuai dengan Peraturan Menteri No 60 2012 dan Peraturan Dinas 10 tentang

Perencanaan Kontruksi Jalan Rel. Perencanaan jalan rel didesain dengan

mempertimbangkan topografi, tataguna lahan, hambatan alam, integritas simpul

nasional, kenyamanan, ekonomi, serta lingkungan berdasarkan beban dan jenis

kereta yang akan melintasinya. Pada perencanaan jalur baru kereta api ini, jalur

menggunakan double track. Pemilihan jalur double track pada perencanaan ini

bertujuan untuk meningkatkan lalu lintas kereta api agar tercapainya target

maksimum angkutan pada kereta api.

1. Alinyemen Horizontal

Alinyemen Horizontal merupakan proyeksi dari sumbu jalan rel bidang

horizontal, yang terdiri dari garis lurus dan garis lengkungan. Dalam

menentukan alinyemen horizontal, diperlukan penetuan beberapa komponen

seperti :

a. Lengkung Lingkaran adalah dua bagian lurus yang panjangnya saling

membentuk sudut dan harus dihubungkan menggunakan lengkung yang

berbentuk lingkaran,dengan atau tampa lengkung peralihan.

b. Lengkung peralihan merupakan lengkung yang digunakan sebagai

peralihan antara bagian tak berkelok dan bagian lengkung pada radius

yang berbeda.

c. Lengkung S terjadi jika terdapat dua lengkung pada jalan rel yang

bertentangan arah lengkungannya dan menyambung antar dua lengkung

36

tersebut, maka lengkung ini harus memiliki jarak antar lengkung minimal

20 m dari luar lengkung peralihan.

d. Pelebaran sepur merupakan pelebaran yang direncanakan khusus agar roda

kereta bisa melintasi lengkung tampa mendapati hambatan. Pelebaran

sepur dilakukan dengan cara memindahkan rel bagian dalam kearah

dalam.

e. Untuk mengimbangi gaya sentrifugal pada rangkaian kereta saat melintasi

lengkungan maka dilakukan peninggian rel luar pada lengkungan.

2. Alinyemen Vertikal

Alinyemen Vertikal merupakan proyeksi sumbu jalan rel pada bidang vertikal

yang melalui sumbu jalan rel tersebut. Alinyemen vertikal terdiri dari garis

lurus dengan atau tampa kelandaian, dan lengkung vertikal yang berupa busur

lingkaran. Besarnya radius terendah tergantung dengan besarnya kecepatan

yang telah direncanakan. Faktor-faktor yang harus dipengaruhi pada lainyemen

vertical adalah:

a. Lereng Penentu

Lereng penentu adalah lereng yang dijadikan sebagai acuan dasar dalam

perencanaan Alinyemen vertical. Lereng penentu diambil diantara titik

tertinggi dan titik terendah pada kontur yang dilalui oleh trase

b. Kelandaian

Persyaratan kelandaian harus sesuai pada peraturan yang berlaku

diperecangan jalur rel, kelandaian yang harus dipenuhi seperti landai

penentu, persyaratan landai curam, dan persyaratan landai emplasmen.

Landai penentu merupakan suatau kelandaian (pendakian) yang terbesar

yang ada pada suatu lintas lurus, persyaratan landai penentu harus

memenuhi aturan pada PM No 60 tahun 2012.

Perencanaan alinyemen horizontal dan vertikal pada tugas akhir ini akan

menggunakan aplikasi autocad Civil 3D. Aplikasi ini memberikan kemudahan

untuk membuat gambar profil memanjang jalur rel dengan perintah-perintah yang

cukup mudah dipahami dan digunakan.

37

3.4.3 Perencanaan Drainase Jalan

Untuk prencanaan dainase jalur kereta api memiliki tahapan-tahapan sebagai

berikut:

1. Penentuan kondisi lingkungan jalan rel dan selokan samping yang akan

digunakan.

Data kondisi lingkungan jalan rel dan selokan samping yanng akan digunakan

dalam perencanaan diantaranya :

a. Kemiringan segmen jalan rel, yang akan digunakan untuk menentukan

kemiringan segmen seluran samping pada sistem drainase.

b. Jarak daerah layanan drainase

c. Panjang segmen jalan rel yang akan menentukan panjang segmen drainase

yang akan direncanakan.

d. Penampang melintang selokan yang akan digunakan

e. Jenis material yang akan digunakan.

2. Data curah hujan

Data curah hujan yang didapat dari pengukuran pada pos pengamatan BMG,

dengan data yang digunakan adalah data sesuai dengan tempat perencaan jalan

rel dan untuk perencanaan untuk 10 tahun. Setelah data curah hujan didapatkan,

selanjutnya akan diolah untuk mencari curah hujan maksimum rata-rata

pertahun, nilai debit banjir untuk periode ulang tertentu, frekuensi banjir

rencana dan kemudian akan ditentukan intensitas curah hujan maksimum.

3. Perhitungan waktu konsentrasi (Tc)

Penentuan waktu konsentrasi dilakukan untuk disetiap wilayah pengairan

sekitar. Waktu konsentrasi yang digunakan adalah penjumlahan waktu

pengaliran air terjauh yang dialami menuju selokan samping (Tof) dan waktu

pengaliran rencana pada saluran.

4. Perhitungan intensitas curah hujan (I)

Melakukan perhitungan debit untuk periode ulang yang ditentukan kemudian

pada peta lokasi perencanaan, gambarkan lengkung intensitas curah hujan

unutk mendapatkan wilayah pengaruh hujan.

5. Penentuan daerah layanan drainase (A)

38

Daerah layanan drainae adalah dimana debit air masuk menuju drainase

berasal. Daerah layanan drainase (daerah pengairan) merupakan perkalian

jarak masing-masing sumber debit air masuk dengan panjang segmen jalan rel

drainase tersebut berada.

6. Penentuan besar koefisien pengaliran (C)

Koefisien pengaliran terkait dengan keadaan permukaan tanah (terrain)

setempat dan tata gunanya.

7. Perhitungan besar debit aliran selokan samping

Debit aliran selokan samping dihitung dengan melihat kondisi lapangan.

8. Penentuan dimensi selokan samping

Dimensi selokan samping ditentukan dengan menggunakan persamaan

manning. Dari persamaan tersbeut akan didapatkan luas basah, keliling basah,

serta jari -jari hidrolis dari selokan yang direncanakan.

9. Penentuan tinggi jagaan

Tinggi jagaan merupakan jari dari muka air rencana pada drainase samping

hingga ujung atas atau dari dimensi selokan rencana. Tinggi jagaan perlu

diperhatikan agar dapt menampung limpasan air berlebih dari perencanaan

pada suatu waktu terntentu.

10. Perhitungan dimensi gorong-gorong

Perhitungan pada dimensi gorong-gorong sama seperti penentuan dimensi

saluran, dimana perlu diperhitungkan luas oenampang basah, keliling basah,

jari-jari hidrolik, kecepatan aliran yang terjadi, serta kemiringan gorong –

gorong rencana.

3.4.4 Perencanaan Emplasemen dan Wesel

Dalam perencanaan emplasmen stasiun memiliki tahap-tahap sebagai berikut:

1. Pola operasi stasiun

Pada awal tahap ini adalah melihat pola operasi dan kondisi eksisting lalu

dilakukan pola perancanaan penataan sepur dengan adanya penambahan

banyaknya sepur. Selanjutnya dilakukan pola operasi yang akan dilayani oleh

stasiun tersebut.

39

2. Lokomotif dan gerbong

Desain emplasmen stasiun berpatokan pada kereta yang akan melintasi atau

berhenti distasiun dan memiliki panjang maksimum.

3. Perhitungan panjang sepur

Perhitungan panjang sepur merupakan panjang kereta maksimum yang akan

berhenti distasiun tersebut.

Dan untuk mendesain wesel terdiri dari berbagai bagian yaitu :

1. Jenis wesel

Jenis wesel ditentukan berdasarkan kecepatan rencana kereta api ketika

melewati wesel.

2. Bantalan wesel

Bantalan wesel yang akan digunakan harus lebih lebar dibandingkan pada

bantalan biasa sehingga mampu memperkuat dudukan wesel.

3. Rel dan geometri wesel

supaya kontruksi wesel tidak sulit, maka rel pada wesel tidak diletakkan secara

iring melainkan vertikal. Pada lengkung wesel tidak diberikan peninggian rel,

dengan tujuan untuk saat kontruksi wesel tidk sulit dan kecepatan kereta yang

melalui wesel tidak terlalu besar.

3.4.5 Perhitungan Galian dan Timbunan

Agar mendapatkan jumlah galian dan timbunan serta volume dalam perancangan

ini, penulis menggunakan Aplikasi Autocad Civil 3D dengan membuat cross

section dan menghitung volume pekerjaan. Terlebih dahulu dengan memasukan

data kontur, alinyemen horizontal, alinyemen vertikal serta membuat corridor

model dikontur.

3.5 Diagram Alir

Diagram alir adalah Langkah-langkah atau tahapan dalam penyusunan serta

pengerjaan tugas akhir sehingga dapat tercapai tujuan dari yang diinginkan, sesuai

dengan perencanaan dan aturan yang berlaku untuk geometri jalan rel.

40

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian