Kuliah Prasarana Transportasi Pertemuan 6

1. Kuliah Prasarana TransportasiPertemuan 6 Konstruksi Balas Sri Atmaja P. Rosyidi, ST., M.Sc.C.Eng, PE. Staff Pengajar Bidang Transportasi Jurusan Teknik Sipil UMY

2. FUNGSI BALAS • 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,)

3. Konstruksi Balas STRUKTUR BALAS/ LAPISAN FONDASI ATAS STRUKTUR SUBBALAS/ LAPISAN FONDASI BAWAH

4. Beberapa Bentuk Konstruksi Balas Pada Struktur Jalan Rel

5. 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.

6. 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).

7. 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.

8. Properti untuk Material Balas • 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

9. 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 %.

10. B X M L/2 Balas d1 d2 K1 Subbalas K2 Bentuk & Ukuran Balas

11. Bentuk & Ukuran Balas

12. 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

13. Berkurangnya Kemampuan Balas • Penyebab Internal • Gesekan antar partikel mengakibatkan terjadinya keausan • Mud Pumping • Penyebab External Sampah buangan, debu dan partikel

14. MUD PUMPING P

15. MUD PUMPING

16. Efek Mud Pumping : Ballast Pocket

17. 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.

18. Tamping Process

19. Tamping Sequence

20. Tamping Machine

21. Tamping Machine

22. Tamping Machine

23. 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.

24. Stoneblowing Process

25. Stoneblowing Machine

26. Perawatan Balas : Ballast Cleaning

27. Ballast Cleaner : Excavator