Konstruksi Rel Kereta Api Infrastruktur Transportasi yang Tahan Lama

 

Konstruksi Rel Kereta Api merupakan infrastruktur utama perkeretaapian dan merupakan ciri khas transportasi kereta api.

karena rangkaian kereta api hanya bisa melewati jalan yang didesain khusus untuk ini, yakni rel kereta api. Rel memandu rangkaian kereta dari satu tempat ke tempat lain.

Pada pengamatan inkonvensional lintasan terdiri dari sepasang rel baja yang disusun sejajar dengan jarak tetap antara kedua sisinya. Batang dihubungkan (diikat) pada jarak dekat ke bantalan yang diatur melintasi trek untuk mencegah trek bergerak atau meregang.

Menurut Undang-Undang Nomor 13 Tahun 1992 yang diatur dalam Bab 1, Pasal 1 ayat 7, Prasarana perkeretaapian mengacu pada jalur dan stasiun perkeretaapian yang memuat fasilitas yang diperlukan untuk memungkinkan beroperasinya sarana perkeretaapian.

Sarana penunjang perkeretaapian merupakan pelengkap penyelenggaraan angkutan perkeretaapian dan dapat memberikan kemudahan dan kenyamanan bagi pengguna jasa angkutan KA.

Dalam hal prasarana transportasi, pembahasan materi penelitian lebih difokuskan pada perencanaan, pembangunan dan pemeliharaan prasarana rel dan perkeretaapian.

Sejarah perkeretaapian

Prinsip perkeretaapian telah dikembangkan sejak tahun 2000. Saat itu, alat transportasi yang digunakan untuk mengangkut penumpang dan barang masih sangat sederhana, yaitu menggunakan kereta beroda.

Jalan di masa lalu masih berupa jalan tanah yang berdebu. Saat hujan turun di jalan tanah, maka basah kuyup, dan gerobak beroda yang lewat akan meninggalkan bekas berlubang di tanah.

Setelah kering, pot mengeras, dan beberapa roda kemudian melewati pot.

Fakta membuktikan bahwa dengan mengikuti baskom, roller skating dapat berjalan dengan lebih berorientasi dan mudah, dan pengemudi hanya perlu mengatur kecepatan kereta, tanpa perlu repot-repot mengontrol arah skating.

Prinsip perkeretaapian membuat sarana transportasi menjadi nyaman yang memberikan keunggulan tersendiri bagi perkeretaapian, sehingga terus berkembang hingga menjadi perkeretaapian yang kita kenal sekarang.

Konstruksi Rel Kereta Api

Secara umum, komponen perkeretaapian diuraikan sebagai berikut:

Railway (rel)
Rel pemandu adalah batang baja longitudinal yang terhubung langsung, yang memberikan panduan dan dukungan untuk pergerakan rangkaian roda gigi yang berkelanjutan.

Oleh karena itu, track juga harus memiliki nilai kekakuan tertentu agar dapat menerima dan mendistribusikan beban roda track dengan benar.

Sistem pengikat
Untuk menghubungkan bantalan ke trek digunakan sistem pengencang, jenis dan bentuk sistem pengikat akan bervariasi tergantung pada jenis bantalan yang digunakan dan jenis rel yang dilayani.

Cushion (alas tidur)
Bantalan memiliki beberapa fungsi penting, termasuk menahan beban dari trek dan mendistribusikannya ke lapisan pemberat dengan tekanan yang lebih sedikit, mempertahankan sistem pengikat untuk memperbaiki trek pada tempatnya, dan menahan trek dalam arah longitudinal, melintang dan vertikal.

Instruksi gerakan di. Bantalan diklasifikasikan menurut bahan konstruksinya (misalnya, bantalan jadi, kayu atau beton). Desain bantalan yang baik diperlukan untuk mencapai fungsi bantalan yang terbaik.

Lapisan dasar atas atau pemberat
Struktur lapisan balast terdiri dari partikel / material granular dan ditempatkan sebagai lapisan permukaan (atas) dari struktur substruktur.

Ballast berkualitas tinggi berasal dari bahan yang miring, patah, keras, berbatu dengan kemiringan yang sama, tidak berdebu dan kotor, serta tidak rata (mudah). Namun pada kenyataannya klasifikasi partikel tersebut di atas sulit diperoleh / dipertahankan, oleh karena itu masalah pemilihan bahan balast yang ekonomis dan layak secara teknis masih dipelajari.

Lapisan pemberat digunakan untuk menahan gaya vertikal (tegangan / angkat), lateral dan longitudinal yang diberikan pada bantalan, sehingga bantalan dapat menjaga rel pada posisi yang diinginkan.

Lapisan dasar bawah atau subball
Lapisan antara lapisan pemberat dan lapisan tanah dasar adalah lapisan keseimbangan tanah dasar. Lapisan ini digunakan sebagai lapisan pemberat, antara lain mengurangi tekanan di bawah pemberat, sehingga dapat dialokasikan ke lapisan tanah dasar sesuai dengan levelnya.

Turunan
Tanah dasar merupakan lapisan pondasi dari struktur rel kereta api yang harus dibangun terlebih dahulu. Fungsi utama roadbed adalah untuk memberikan fondasi yang stabil untuk lapisan jalan dan sub jalan.

Perilaku tanah dasar merupakan komponen sub-struktur yang sangat penting, yang berperan penting dalam kinerja teknis dan pemeliharaan perkeretaapian.

Komponen penyusun rel kereta api

Setelah menyelesaikan lapisan sebagai pondasi rel, langkah selanjutnya adalah membuat rel. Perlu diperhatikan bahwa setiap komponen akan mempengaruhi kualitas perkeretaapian itu sendiri.

Batangan besi

Rel pemandu terbuat dari besi atau baja bertekanan tinggi, dan juga mengandung karbon, mangan dan silikon. Batang rel khusus dibuat untuk menahan beban berat (beban gandar) dari rangkaian kereta yang melewatinya.

Ini adalah komponen pertama yang menerima beban poros dari rangkaian rangkaian kereta yang lewat. Untuk track modern panjang tiap track rod (seksi) adalah 20-25 m, sedangkan untuk track jadul panjang tiap seksi hanya 5-15 m.

Ada beberapa jenis rel berdasarkan berat rel per meter panjangnya. Di Indonesia terdapat 4 jenis rel pemandu yaitu R25, R33, R42 dan R54. Misalnya, R25 berarti berat rata-rata lintasan adalah 25 kg / m. Semakin besar “R”, semakin tebal rel gesernya. Berikut ini adalah daftar rel geser yang digunakan di Indonesia dengan menggunakan standar UIC:

• Track 25, artinya setiap track 1 meter memiliki berat 25 kilogram (kg).
• Track 33 berarti berat track 33 kilogram (kg) per 1 meter.
• Track 41, yang artinya setiap track 1 meter memiliki berat 41 kilogram (kg).
• Track 42, artinya setiap track 1 meter memiliki berat 42 kilogram (kg).
• Rel pemandu berukuran 50, artinya setiap rel pemandu sepanjang 1 meter memiliki berat 50 kilogram (kg).
• Rel 54, artinya setiap rel 1 meter memiliki berat 54 kilogram (kg).
• Track 60 berarti setiap 1 meter track memiliki berat 60 kilogram (kg).

Jenis tiang yang berbeda mempengaruhi beberapa hal, antara lain: (1) beban sumbu maksimum yang dapat diterima kereta api saat kereta melintas; (2) kecepatan yang diijinkan kereta api saat melintas.

Semakin besar “R”, semakin besar beban poros yang dapat ditanggung oleh lintasan, dan kereta api yang melewati lintasan dapat melaju dengan kecepatan tinggi secara stabil dan aman.

Jenis rel kereta api terbesar yang digunakan di Indonesia adalah UIC R54), yang digunakan untuk jalur rel lalu lintas padat seperti Jabodetabek dan Trans Jawa.

Jangan lupakan jalur pengangkutan batu bara di Lampang, Sumatera Selatan yang memiliki beban gardan tertinggi di Indonesia.

Bantalan rel

Bantalan dipasang sebagai dasar untuk menempatkan dan menghubungkan rel. Melayani (1) peletakan dan penahan track, (2) menjaga lebar track (ukuran track gauge yaitu ukuran lebar track. Ukuran track gauge Indonesia 1067 mm) agar konstan, dengan kata lain agar track rod tidak tertarik Peregangan atau penyempitan, (3) menopang batang rel agar kereta api tidak bengkok saat melintas, dan (4) memindahkan beban sumbu yang diterima dari batang rel dan pelat penarik ke lapisan pemberat batu di bawahnya. Oleh karena itu, bantalan harus cukup kuat untuk mencegah pemuaian batang rel, dan harus cukup kuat untuk menahan beban rangkaian kereta api. Bantalan dipasang secara lateral dari posisi rel pemandu, dan jarak bantalan maksimum adalah 60 cm. Ada tiga jenis bantalan, yaitu:

1. Bantalan kayu solid, terbuat dari log kayu solid atau kayu campuran, dan dilapisi dengan minyak creosote (minyak pelapis kayu) agar lebih tahan lama dan anti jamur.
2. Bantalan baja sebagai bantalan generasi kedua lebih tahan lama daripada kayu. Bantalan besi tidak dipasang di trek berenergi atau trek yang menggunakan sinyal elektronik.
3. Bantalan beton merupakan bantalan modern saat ini, karena lebih kuat, lebih tahan lama, lebih murah dan mampu menahan beban yang lebih besar dari dua bantalan lainnya, maka bantalan inilah yang paling banyak digunakan.

Plat Dasar

Pada bantalan kayu atau besi terdapat pelat tarik yang disambungkan antara track dengan bantalan.Plat besi merupakan pelat tipis yang terbuat dari besi yang digunakan untuk menempatkan track dan memperbaiki lubang paku. Dibandingkan dengan plat backing beton, rubber backing plate sama dengan plat strapping, tetapi terbuat dari plastik atau karet, dan fungsinya hanya digunakan sebagai alas rel pemandu saja, dan lubang / posisi untuk memasang fastener biasanya terpisah dari rubber backing plate karena melekat Di atas beton. Fungsi sekat tidak hanya untuk menempatkan batang rel dan lubang pemasangan, tetapi juga untuk melindungi permukaan bantalan dari kerusakan akibat menekan rel, dan pada saat yang sama mengirimkan beban poros dari rel atas ke bantalan bawah.

Penambat Rel

Fungsinya untuk memperbaiki / mengikat track dan bearing yang menopang track sehingga (1) track rod tetap terhubung dengan bearing, dan (2) lebar track (spesifikasi track) tetap terjaga. Metode pengikat yang digunakan tergantung pada jenis bantalan dan jenis rel yang digunakan. Ada dua jenis pengencang, pengencang kaku dan pengencang elastis. Pengencang yang kaku, seperti rel pemandu, mur, baut, sekrup, atau menggunakan terpal, pengencang ini dipasang menggunakan pelat pembongkaran. Biasanya, pengencang kaku seperti itu digunakan di jalur kereta api lama. Karakteristik pengencang kaku adalah selalu dipasang pada bantalan kayu atau logam. Pengencang kaku tidak lagi cocok untuk digunakan di rel dengan frekuensi tinggi dan beban gandar. Namun, masih perlu memperbaiki rel pemandu pada bantalan kayu yang dipasang di saluran air, jembatan dan terowongan.

Plat besi penyambung

Ini adalah plat besi, panjangnya sekitar 50-60 cm, digunakan untuk menghubungkan dua bagian / rel. Terdapat 4 atau 6 lubang untuk menghubungkan sekrup / baut (baut) dan mur (mur) pada papan. Batang rel biasanya hanya memiliki panjang masing-masing sekitar 20-25 meter, sehingga diperlukan bagian penghubung berupa pelat besi dan baut.

Terdapat ruang ekspansi di setiap persimpangan lintasan, jadi saat rangkaian kereta lewat, Anda akan mendengar bunyi “jeg-jeg … jeg-jeg” dalam bunyi roda kereta yang melewati celah ekspansi.

Penyambungan lintasan menggunakan komponen di atas disebut lintasan sambungan konvensional. Pada saat yang sama, metode sambungan rel yang saat ini dikenal dengan Pengelasan Termit disebut Rel Pengelasan Kontinu (CWR). Saat menggunakan metode CWR, setiap 2 hingga 4 rel dapat dilas menjadi rel panjang tanpa ada celah ekspansi, sehingga panjang setiap CWR sekitar 40-100 m.

CWR biasanya digunakan untuk jalur kereta api berkecepatan tinggi, karena permukaan rel menjadi lebih rata dan halus, sehingga rangkaian kereta dapat melintas dengan lebih nyaman.

Penerapan CWR juga mengurangi risiko rusaknya roda kereta, karena roda kereta akan “melompat” atau “tersandung” saat melewati sambungan ekspansi.

Bagaimana dengan perluasan rel kereta api? Hal tersebut dapat diatasi dengan menggunakan pengencang elastis yang dapat menahan pemuaian batang rel (gerakan mendatar, rel akan meregang saat panas dan berkontraksi saat dingin).

Jika pengikat adalah pengikat yang kaku, pengencang dapat diperbaiki dengan memasang penahan rel.

Jangkar kereta api

Komponen lain dari rel adalah rel jangkar (tahan mulur). Track jangkar digunakan pada track yang dihubungkan oleh CWR.

Fungsinya untuk menahan pemuaian rel, karena tidak ada celah pemuaian pada sambungan CWR.
Pada gambar di bawah ini, jangkar rel pemandu dipasang di bawah permukaan rel pemandu di sebelah bantalan untuk menahan ekspansi rel pemandu.

Track anchor tidak dipasang pada track yang dihubungkan dengan pengikat elastik karena fungsinya sama dengan pengikat elastik yaitu mencegah pemuaian dari track rod. Oleh karena itu, jalur jangkar dipasang ke bantalan kayu atau besi bersama dengan pengencang yang kaku.