Kuliah Prasarana Transportasi Pertemuan 7

Kuliah Prasarana
Transportasi
Pertemuan 6
Konstruksi Balas
Sri Atmaja P. Rosyidi, ST., M.Sc.C.Eng, PE.
Staff Pengajar Bidang Transportasi
Jurusan Teknik Sipil UMY
FUNGSI BALAS
1.
2.
3.
4.
Mendukung bantalan dan bersifat kenyal
Menyebarkan beban yang diterima sehingga
memperkecil tekanan beban vertikal yang
dibebankan kepada tanah dasar
Bahan porous yang memungkinkan
untukmeloloskan air (fungsi drainasi)
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 Balas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Durability Test, seperti Los Angles Test (LAA), Mill
Abrasion (MA) and Deval/British Standard Attrition Test.
Clay Lumps dan Friable particles
Crushing Test
Impact Test
Shape Test
Flakiness/Flatness
Elongation
Surface Texture
Gradation
Unit Weight
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 interlocking
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
B
X
M
L/2
K1
K2
d1
d2
Balas
Subbalas
Bentuk & Ukuran Balas
Kelas
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
d  1,35


58   1
t
 10
σ1 = dihitung dengan beam on elastic foundation model
T = tebal bantalan , l = jarak diantara kedua sumbu, h =
peninggian rel
Berkurangnya Kemampuan Balas
Penyebab Internal
1. Gesekan antar partikel mengakibatkan
terjadinya keausan
2. Mud Pumping
 Penyebab External
Sampah buangan, debu dan partikel

MUD PUMPING
P
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