jalan tambang
-
Upload
itokausegaul -
Category
Documents
-
view
730 -
download
123
description
Transcript of jalan tambang
BAB III
DASAR TEORI
3.1. Jalan Tambang
Jalan yang berada pada area penambangan dibagi menjadi beberapa jenis jalan,
yaitu:
1. jalan tambang (mine road)
2. jalan pengangkutan utama (main haul road)
3. jalan pengupasan (stripping road)
4. jalan pembuangan (disposal road)
Jalan-jalan pengangkutan tersebut ada yang bersifat permanen dan tidak, oleh
karena itu terdapat perbedaan rancangan (design) antara jalan yang bersifat permanen
dan sementara.
3.2. Geometri Jalan Angkut
3.2.1.Lebar Jalan Angkut Pada Jalan Lurus
Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan lajur ganda atau lebih,
menurut Aastho Manual Rural High Way Design, harus ditambah dengan setengah
lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan (lihat Gambar 3.1). Dari
ketentuan tersebut dapat digunakan cara sederhana untuk menentukan lebar jalan
angkut minimum, yaitu menggunakan rule of thumb atau angka perkiraan seperti
19
20
terlihat pada tabel 3.1, dengan pengertian bahwa lebar alat angkut sama dengan
lebar lajur.
Tabel 3.1. Lebar Jalan Angkut Minimum
Jumlah Lajur PerhitunganLebar Jalan
Angkut Minimum
1 1+(2x1/2) 2,002 2+(3x1/2) 3,503 3+(4x1/2) 5,004 4+(5x1/2) 6,50
Rumus yang digunakan untuk menentukan lebar jalan angkut dengan lebar
kendaraan dan jumlah lajur yang direncanakan yaitu:
Lmin = n.Wt + (n+1)(1/2.Wt)
Dimana: Lmin = lebar jalan angkut minimum, m
n = jumlah lajur
Wt = lebar alat angkut, m
21
Gambar 3.1. Lebar jalan angkut dua jalur pada jalan lurus
3.2.2.Lebar Jalan Angkut Pada Tikungan
Lebar jalan angkut pada belokan atau tikungan selalu lebih besar dari
pada lebar jalan lurus. Untuk lajur ganda, maka lebar jalan minimum pada belokan
didasarkan atas:
1. Lebar jejak ban
2. Lebar juntai atau tonjolan (overhang) alat angkut bagian depan dan
belakang pada saat membelok
3. Jarak antar alat angkut atau kendaraan pada saat bersimpangan
4. Jarak dari kedua tepi jalan
22
Gambar 3.2. Lebar jalan angkut dua lajur pada belokan
Dengan menggunakan ilustrasi pada gambar 2.2, maka dapat dihitung lebar
jalan minimum pada belokan, yaitu:
Wmin = 2(U+Fa+Fb+Z) + C
Z =U + Fa + Fb
2
dimana: Wmin = lebar jalan angkut minimum pada belokan, m
U = lebar jejak roda (center to center tires), m
Fa = lebar juntai (overhang) depan, m
Fb = lebar juntai belakang, m
Z = lebar bagian tepi jalan, m
C = lebar antara kendaraan (total lateral clearance), m
3.2.3.Jari-jari Tikungan
23
Tujuan jari-jari tikungan adalah untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang
diakibatkan karena kendaran melalui tikungan sehingga tidak stabil. Jari-jari
tikungan jalan angkut berhubungan dengan kontruksi alat angkut yang digunakan,
khususnya jarak horizontal antara poros roda depan dan belakang. Gambar 3.3.
memperlihatkan jari-jari lingkaran yang dijalani oleh roda belakang dan roda depan
berpotongan di pusat C dengan besar sudut sama dengan sudut penyimpangan roda
depan. Dengan demikian jari-jari belokan dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut:
R = W
sin β
Dimana: R = jari-jari belokan jalan angkut, m
W = jarak poros roda depan dan belakang, m
β = sudut penyimpangan roda depan, o
Gambar 3.3. Sudut penyimpangan maksimum kendaraan
24
Rumus di atas merupakan perhitungan matematis untuk mendapatkan
lengkungan belokan jalan tanpa mempertimbangkan faktor-faktor kecepatan alat
angkut (V), gesekan roda ban dengan permukaan jalan (f) dan superelevasi (e).
Apabila ketiga faktor tersebut diperhitungkan, maka rumus jari-jari tikungan
menjadi sebagai berikut:
R = V2
127 (e + f)
Rmin = VR
2
127 (e max + fmax)
D = 25 x 360o
2πR
Dmax = 181913,53 (e max + fmax)
VR2
Dimana : V = kecepatan alat angkut, km/jam
e = superelevasi, %
f = koefisien gesek melintang
D = besar derajat lengkung, o
25
VR adalah kecepatan kendaraan rencana dan hubungannya emax dan fmax terlihat
pada Gambar 3.4, dimana titik-titik 1, 2 dan 3 pada kurva tersebut adalah harga emax
6%, 8% dan 10%. Untuk pertimbangan perencanaan, digunakan emax=10%. Dengan
menggunakan rumus tersebut dapat dihitung jari-jari tikungan minimal (Rmin) untuk
variasi VR dengan konstanta emax = 10% serta harga fmax sesuai kurva pada Gambar
3.4. Hasil perhitungan terlihat pada tabel 3.2.
Tabel 3.2. Jari-jari tikungan minimum untuk emax = 10%VR,
km/jam120 100 90 80 60 50 40 30 20
Rmin, m
600 370 280 210 113 77 48 27 13
Gambar 3.4. Kurva koefisien gesek untuk emax 6%, 8%, dan 10% (AASTHO)
26
3.2.4.Busur Lengkungan pada Tikungan
Badan jalan secara horizontal dapat terbagi dua bagian, yaitu: bagian yang
lurus dan bagian yang melengkung. Rancangan pada kedua bagian tersebut berbeda,
baik ditinjau dari konsistensi lebar jalannya maupun bentuk potongan melintangnya.
Yang perlu diperhatikan dalam merancang bagian jalan yang lurus adalah harus
mempunyai panjang maksimum yang dapat ditempuh dalam tempo sekitar 2,50 menit
dengan pertimbangan keselamatan pengemudi akibat kelelahan. Sedangkan pada
bagian yang melengkung, biasanya digunakan dua jenis rancangan, yaitu:
a. Tikungan Full Circle (FC)
Tikungan Full Circle (FC) atau tikungan berbentuk lingkaran penuh artinya
bahwa diantara bentuk badan jalan yang lurus terdapat tikungan yang
lengkungannya dirancang cukup dengan sebuah jari-jari saja. Bentuk
tikungan FC ini biasanya dirancang untuk tikungan yang besar, sehingga
tidak terjadi perubahan panjang jari-jari (R) sampai ke bentuk jalan yang lurus
berikutnya.
27
Gambar 3.5. Komponen-komponen tikungan FC
Parameter-parameter yang ditetapkan dalam merancang tikungan FC
meliputi kecepatan (km/jam), sudut ∆, dan jari-jari (m). Sedangkan panjang T,
E dan L (lihat Gambar 5) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
T = R tan ½ ∆
E = T tan ¼ ∆
L = 0,01744 ∆ R
Batasan yang dipakai di Indonesia dengan menggunakan tikungan bentuk
lingkaran (FC) adalah sebagai berikut:
Tabel 3.3. Batas tikungan berbentuk FC
VR , km/jam 120 100 80 60 50 40 30 20
Rmin, m 2500 1500 1100 700 400 300 130 60b. Tikungan Spiral-Circle-Spiral (S-C-S)
28
Tikungan S-C-S dirancang apabila jari-jari lingkarannya terlalu kecil dari
harga pada tabel 3.3, sehingga diperlukan lengkungan peralihan. Lengkungan
peralihan tersebut dinamakan spiral yang berfungsi sebagai penghubung antara
bagian jalan yang lurus dengan bentuk lingkaran. Panjang lengkung peralihan
spiral diperhitungkan dengan mempertimbangkan perubahan gaya sentrifugal
dari nol (pada bagian lurus) sampai bentuk lingkaran yang besarnya adalah:
Ltot = 2LS + LC
Harga Ls dihitung menurut rumus Modifikasi Shortt sebagai berikut:
Ls = 0,022VR
3
- 2,272
VR.
eR.C C
Dimana : Ls = panjang lengkung spiral, mVR = kecepatan rencana, km/jamR = jari-jari lingkaran, mC = perubahan percepatan, 0,3–1,0 m/det3 disarankan 0,4
m/det3
e = superelvasi, mm/m
29
Gambar 3.6. Komponen-komponen tikungan S-C-S
Parameter-parameter lain yang terdapat pada Gambar 6 dapat diterangkan
sebagai berikut:
Xs : absis titik SC pada garis singgung jarak dari titik TS ke SC (jarak lurus dari garis lengkung peralihan)
Ys : ordinat titik FC pada garis tegak lurus garis singgung (jarak tegak lurus ke titik FC pada garis lengkung peralihan)
Ts : panjang garis singgung dari titik PI ke titik TS atau ke titik ST
TS : titik antara garis lurus (singgung) dan spiral
SC : titik antara spiral dan lingkaran
Es : jarak dari PI ke busur lingkaran
Θs : sudut lengkung spiral
Rc : jari-jari lingkaran
p : pergeseran garis singgung terhadap spiral
k : absis dari p pada garis singgung spiral
30
3.2.5.Superelevasi
Superelevasi adalah besaran yang diperlukan untuk melawan gaya sentrifugal
yang arahnya menuju keluar jalan. Dasar rumusan adalah:
(e + fm)= V2
127*R
Dimana : e = superelevation (mm/m)S = Kecepatan kendaraan, km/jamR = Radius belokan, m
Tabel 3.4. Super Elevation Rates (mm/m)
Kecepatan
truk 15 25 35 40 50 60
(km/jam)Radius 15m 40 40 - - - -
30 40 40 40 - - -50 40 40 40 50 - -75 40 40 40 40 60 -
100 40 40 40 40 50 60200 40 40 40 40 40 50300 40 40 40 40 40 40
Besarnya superelevasi untuk beberapa belokan atau tikungan dengan variasi
kecepatan alat angkut dan besarnya radius belokan (R) dapat dilihat pada tabel 3.4.
31
3.2.6.Kemiringan Jalan Angkut
Kemiringan jalan berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut baik
dalam pengereman maupun dalam mengatasi tanjakan. Kemiringan jalan pada
umumnya dinyatakan dalam persen (%).
Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut
truck berkisar antara 10%-15% atau sekitar 6o-8,50o . Akan tetapi untuk jalan naik
atau turun pada lereng bukit lebih aman bila kemiringan jalan maksimum sekitar 8%
(=4,50o ). Tabel 3.1 memperlihatkan kemiringan atau kelandaian maksimum pada
kecepatan truck yang bermuatan penuh diatas jalan raya mampu bergerak dengan
kecepatan tidak kurang dari eparuh kecepatan semula tanpa harus menggunakan
gigi rendah.
Tabel 3.5. Kemiringan maksimum vs kecepatan
VR (Km/jam) 120 110 100 80 60 50 40 <40
Kemiringan Max (%)
3 3 44 5 8 9 10 10
3.2.7.Cross Slope
Cross slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan jalan terhadap
bidang horizontal. Pada umumnya jalan angkut mempunyai bentuk penampang
melintang cembung. Dibuat demikian dengan tujuan untuk mempelancar penirisan.
Apabila turun hujan atau sebab lain, maka air yang ada pada permukaan jalan
32
akan segera mengalir ketepi jalan angkut, tidak berhenti d an mengumpul pada
permukaan jalan. Hal ini penting karena air yang menggenang pada permukaan
jalan angkut akan membahayakan kendaraan yang lewat dan mempercepat kerusakan
jalan.
Gambar 3.7. Penampang melintang jalan angkut
Angka cross slope dinyatakan dalam perbandingan jarak vertikal (b) dan
horizontal (a) dengan satuan mm/m. Jalan angkut yang baik memiliki cross slope
antara 1/50 sampai 1/25 atau 20 mm/m sampai 40mm/m.