Kuliah Prasarana TransportasiPertemuan 6

Konstruksi Balas Sri Atmaja P. Rosyidi, ST., M.Sc.C.Eng, PE.

Staff Pengajar Bidang TransportasiJurusan Teknik Sipil UMY

FUNGSI BALAS1. Mendukung bantalan dan bersifat kenyal2. Menyebarkan beban yang diterima sehingga

memperkecil tekanan beban vertikal yang dibebankan kepada tanah dasar

3. Bahan porous yang memungkinkan untukmeloloskan air (fungsi drainasi)

4. Menahan bergesernya bantalan baik arah membujur/longitudinal (akibat gaya rem, gaya jejakan roda, gaya pengembangan suhu pada rel) maupun arah melintang/lateral (akibat gaya sentakan roda oleh snake motion,)

Konstruksi Balas

STRUKTUR BALAS/LAPISAN FONDASI ATAS

STRUKTUR SUBBALAS/LAPISAN FONDASI BAWAH

Beberapa Bentuk Konstruksi Balas Pada Struktur Jalan Rel

Jenis Batuan 1 Granit (granite), merupakan batuan plutonic yang

mempunyai tekstur dan terbentuk dari sebagian besar feldspar dan quartz. Batuan plutonic merupakan formasi batuan yang terbentuk pada kedalaman tertentu oleh perubahan kimia. Karakteristik batuan ini merupakan batuan berbutir medium hingga besar, atau bertekstur bergranit.

Traprock adalah batuan berbutir halus non-granit hypabyssal berwarna gelap atau batuan ekstrusif (extrusive rock). Hypabyssal – Pertaining hingga Igneous Intrusion (intrusi batuan beku) atau hingga batuan dimana intrusi terjadi pada kedalaman tingkat menengah (intermediate) di antara plutonic dan permukaan.

Jenis Batuan 2 Quartzite merupakan batuan metamorf granoblastic yang

tersusun dari sebagian besar komponen quartz dan terbentuk dari pengkristalan kembali batuan pasir (sandstone) atau chert melalui kedua proses perubahan regional atau suhu. Quartzite adalah batuan yang sangat keras tetapi formasi batuan pasir yang tidak mengalami metamorforsis tersusun dalam sebagian besar butiran quartz dan silica yang batuannya terpisah satu dengan yang lainnya. Granoblastic adalah jenis tesktur yang merupakan sebuah jenis batuan metamorpik nonschistose dimana formasi pengkristalan kembali secara mendasar merupakan kristal equidimensional dengan batas-batas normal yang baik, sedangkan chert merupakan suatu batuan sediment cryptocrystalline yang padat dan kuat dimana yang didominasi oleh susunan kristal-kristal quartz yang saling mengunci (interlocking).

Jenis Batuan 3 Batuan karbon (carbonate rock) merupakan batuan

sedimen yang utamanya tersusun dari materi karbon seperti limestone dan dolomite.

Slag merupakan material yang disusun oleh pemisahan fluxstone, coke dan partikel logam selama proses pembuatan bahan logam (metal). Secara umum, slag terdiri dari dua bagian yaitu slag dari hasil pemanasan besi/Fe (iron blast furnace slag) dan slag dari proses pemanasan baja (steel furnace slag). Iron blast furnace slag diproduksi selama proses pemanasan tinggi dan biasanya tersusun atas materi silica dan kapur alumino silica, dan bahan dasar lainnya. Steel furnace slag merupakan produksi dari pembakaran baja pada area terbuka, pembakaran elektrik maupun pembakaran oksidasi dan susunan utamanya adalah oxides dan silica.

Properti untuk Material Balas1. Durability Test, seperti Los Angles Test (LAA), Mill

Abrasion (MA) and Deval/British Standard Attrition Test.2. Clay Lumps dan Friable particles3. Crushing Test4. Impact Test5. Shape Test6. Flakiness/Flatness7. Elongation8. Surface Texture9. Gradation10. Unit Weight11. Triaxial Test

Persyaratan Balas Batu pecah yang keras, tidak mudah pecah

karena pembebanan. Batu memiliki nilai keawetan dan tidak cepat aus

karena pengaruh gesekan dan tidak cepat lapuk karena cuaca.

Batu bersudut angular dan mempunyai gradasi tertentu yang diharapkan mempunyai sifat inter-locking

Substansi merugikan dibatasi, misalnya material lunak < 3 %, material yang lolos saringan No.200 < 1 %, Gumpalan lempung < 0.5 %, Keausan Tes LA. < 40 %, Berat Padat per Meter > 1400 kg, Partikel tipis/panjang (L>5T) < 5 %.

Bentuk & Ukuran Balas

K1

M

d2

d1L/2

X

B

Balas

Subbalas

K2

Bentuk & Ukuran BalasKelas Jalan

V maks(km/j)

d1

(cm)b

(cm)c

(cm)k1

(cm)d2

(cm)e

(cm)k2

(cm)a

(cm)

I 120 30 150 235 265 – 315

15 – 50 25 375 185 –

237

II 110 30 150 235 265 – 315

15 – 50 25 375 185 –

237

III 100 30 140 225 240 – 270

15 – 50 22 325 170 –

200

IV 90 25 140 215 240 – 250

15 – 35 20 300 170 –

190

V 80 25 135 210 240 – 250

15 – 35 20 300 170 –

190

Rumus Perhitungan Dimensi Struktur Balas dan Subbalas B > L/2 + X X = 50 cm (I & II), 40 cm (III & IV), 35 cm (V) K1 > B + 2 d1 + M + T (Jalan Lurus) K1d = K1, K1l = B + 2 d1 + M + 2 E (Jalan Tikungan) E = (B + ½) x h/l + T d2 = d – d1 > 15 cm

σ1 = dihitung dengan beam on elastic foundation model T = tebal bantalan , l = jarak diantara kedua sumbu, h =

peninggian rel

35,1 1 1058

t

d

Berkurangnya Kemampuan Balas Penyebab Internal1. Gesekan antar partikel mengakibatkan

terjadinya keausan 2. Mud Pumping Penyebab ExternalSampah buangan, debu dan partikel

MUD PUMPINGP

MUD PUMPING

Efek Mud Pumping : Ballast Pocket

Perawatan Balas : Tamping Process Under repeated loading from traffic, track

progressively moves vertically and laterally causing deviations from the desired geometry. Those reasons will cause increased geometry deteriorations.

Ballast tamping is used to correct track geometry effects that result from repeated loading. Tamping is the process of lifting and laterally adjusting track to the desired geometry while rearranging the upper portion of the ballast layer to fill resulting voids under the sleepers.

Tamping Process

Tamping Sequence

Tamping Machine

Tamping Machine

Tamping Machine

Perawatan Balas : Stoneblowing

Pengukuran geometrik pada track yang telah ada. Perhitungan pengangkatan track yang benar/akurat

sebagaimana dipersyaratkan pada setiap bantalan untuk mengembalikan pada geometrik yang tepat.

Penentuan volume batuan yang perlu ditambahkan di bawah bantalan untuk memenuhi tingginya elevasi yang telah ditetapkan. Penetapan volume ini didasari oleh hubungan yang telah diketahui/dihitung di antara volume batuan yang ditambahkan dan nilai sisa ketinggian dari posisi yang telah ditetapkan.

Track telah dilakukan penambahan balas.

Stoneblowing Process

Stoneblowing Machine

Perawatan Balas : Ballast Cleaning

Ballast Cleaner : Excavator