Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
Analisis Kuat Jepit ( Clamping Force ) Sistem Penambat Rel Kereta Api

## Tipe E-Clip
Rusman Prihatanto 1 , Adya Aghastya 2 , Wahyu Tamtomo Adi 3 ,
1,2,3 Program Studi Teknologi Bangunan dan Jalur Perkeretaapian,
Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun Corresponding Author : rusman@ppi.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat jepit ( clamping force ) penambat rel kereta api. Pengukuran kuat jepit penambat dilakukan pada penambat elastis tipe E-Clip. Pengukuran kuat jepit penambat menggunakan alat clamping force meter yaitu PPI CF01. Hasil pengukuran kuat jepit penambat akan di bandingkan dengan persyaratan teknis yang tercantum dalam Peraturan Menteri  Perhubungan  Nomor  60  tahun  2012  dan  SNI  11-3677-1995. Prosedur  pengujian  kuat  jepit  penambat  mengacu  pada ISO-22074-7-2021.  Berdasarkan  hasil  pengukuran  dan  analisis  data  kuat  jepit  penambat  menunjukkan    rata  –  rata  kuat  jepit penambat  yang  terpasang  sebesar  979,7  –  1125,3  kgf.  Nilai  tersebut  memenuhi  persyaratan  teknis  yang  ditentukan  serta kebutuhan kuat jepit penambat sesuai rel yang digunakan yaitu rel R54.  Uji kenormalan data menunjukkan bahwa data yang diambil terdistribusi normal, hal ini diketahui setelah dilakukan perhitungan dengan metode  Shapiro-Wilk, didapatkan p Value sebesar 0,43112 lebih besar dari α yaitu sebesar 0,05. Sehingga data hasil pengujian berdistribusi normal (pValue > α).
Kata Kunci : Kuat Jepit Penambat, Metode Shapiro-Wilk, Penambat Rel

## ABSTRACT
This research aims to determine the clamping force of rail fastening systems. Measuring the clamping force is carried out on the E-Clip type elastic fastening. Measurement of clamping force using a clamping force meter, namely PPI CF01. The results of measuring the clamping force will be compared with the technical requirements stated in Minister of Transportation Regulation Number  60  of  2012  and  SNI  11-3677-1995.  The  clamping  force  testing  procedure  refers  to  ISO-22074-7-2021.  ased  on  the results of measurements and data analysis of the  clamping force, it shows that the average strength of the  fastening systems installed is 979.7 – 1125.3 kgf . This value meets the specified technical requirements as well as the need for the strength of the clamping  force  according  to  the  rail  used,  namely  rail  R54.  The  data  normality  test  shows  that  the  data  taken  is  normally distributed, this is known after carrying out calculations using the Shapiro-Wilk method, it is obtained that the pValue is 0.43112, which is greater than α, which is 0.05. So that the test result data is normally distributed (pValue > α).
Keywords:, Clamping Force, Rail Fastening Systems, Shapiro-Wilk method
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780

## 1. PENDAHULUAN
Sesuai  dengan  amanah  Undang  –  Undang  Nomor  23 Tahun  2007  Tentang  Perkeretaapian  dan  Peraturan Pemerintah  Nomor  56  Tahun  2009  Tentang Penyelenggaraan Perkeretaapian, penyelenggara perkeretaapian wajib melakukan pemeriksaan prasarana perkeretaapian  untuk  menjamin  kelaikan  prasarana perkeretaapian. Pemeriksaan dilakukan yaitu memeriksa  fungsi  dan  kondisi  dari  prasarana perkeretaapian.    Dalam  peraturan  tersebut  disebutkan juga bahwa pemeriksaan dilakukan secara berkala dan secara tidak terjadwal.
Pemeriksaan  prasarana  perkeretaapian  dilakukan  pada jalur kereta api, stasiun kereta api dan fasilitas operasi kereta api. Salah satu komponen jalur kereta api yang dilakukan  pemeriksaan  baik  itu  pemeriksaan  harian maupun  pemeriksaan  terjadwal  yaitu  pemeriksaan sistem  penambat.  Pemeriksaan  yang  dilakukan  pada sistem  penambat  yaitu  memeriksa  kelengkapan komponen dan pemeriksaan kuat jepit penambat.
Sesuai dengan persyaratan teknis yang tercantum dalam PM  60 Tahun  2012,  penambat  harus  mampu  menjaga kedudukan kedua rel agar tetap dan kokoh berada di atas bantalan  dan  Clip  penambat  harus  mempunyai  gaya jepit 900 – 1100 kgf. Namun seiring dengan pemakaian, kuat jepit dari penambat akan berkurang.
Menurut  (Priyambodo,  2021),  dalam  pengecekan  rel terdapat beberapa masalah yang ditemui salah satunya yaitu  kondisi  penambat  rel  yang  longgar  dalam pemasangannya bahkan hilang. Pada Peraturan Menteri Perhubungan  Nomor  PM  31  Tahun  2011,  disebutkan pemeriksaan  kuat  jepit  penambat  dilakukan  secara visual dan menggunakan alat clamping force meter.
Menurut (Q.T. Li et al, 2016) nilai kuat jepit penambat yang  diprediksi  kira-kira  sama  dengan  nilai  yang diberikan dari pabrikan. Gaya penjepit pengikat rel pada jalur eksisting yang disajikan melalui analisis numerik dan  eksperimental  memberikan  ide  eksperimen  baru yang  sederhana  dan  nyaman  dan  meningkatkan keamanan  perkeretaapian.  Berdasarkan  latar  belakang tersebut,  diperlukan  penelitian  untuk  memeriksa  kuat jepit  penambat  dengan  alat  sederhana  namun memberikan dampak pada keselamatan perkeretaapian.

## 2. STUDI LITERATUR
2.1 Komponen Jalur Kereta Api Prasarana perkeretaapian adalah jalur kereta api, stasiun kereta api,  dan  fasilitas operasi kereta api agar kereta api dapat dioperasikan. Konstruksi jalan rel terdiri dari konstruksi bagian atas ( superstructure ) dan konstruksi bagian bawah ( substructure ). Yang termasuk konstruksi bagian  atas  adalah  rel,  penambat,  bantalan,  balas. Sedangkan  yang  termasuk  bagian  bawah  adalah  lapis dasar/subgrade  dan  tanah  dasar.  Tipikal  penampang melintang jalan rel sebagimana Gambar 1.

## Sumber : PM 60/2012
Gambar 1. Penampang Melintang Jalan Rel

## 2.2 Penambat E-Clip
E-  clip  merupakan  salah  satu  jenis  penambat  elastis (Warsiti,  2019).  Disebut  sebagai  E-clip  dikarenakan bentuk  yang  menyerupai  huruf  e  kecil  dan  berbentuk seperti  klip  kertas.  Merupakan  jenis  penambat  yang pertama dikembangkan oleh Pandrol, perusahaan yang bergerak di bidang perkeretaapian asal Inggris. Karakteristik penambat E-clip adalah sebagai berikut : a. Mudah dalam pemasangan penambat ke bantalan
b. Jumlah komponen sedikit/sederhana
c. Kuat dan tidak mudah lepas
d. Clamping  force (kuat  jepit)  tinggi,  hingga mencapai 1400 kgf
e. Tidak berisik ketika rangkaian kereta api melintas diatas bantalan
f. Bila  digunakan  alas  karet  ( rubber  pad )  di  bawah kaki rel akan menjadi penambat elastis ganda.
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
Sumber : Pandrol.com

## Gambar 2. Penambat Elastis E-Clip

## 3. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan pada penelitian ini sesuai dengan diagram alir pada Gambar 3.

## Gambar 3. Diagram Alir Penelitian
Data  primer  yang  dibutuhkan  yaitu  data  hasil pengukuran kuat jepit penambat dengan clamping force meter.  Penambat  yang  diukur  kuat  jepitnya  adalah penambat  elastis  pandrol  (E-Clip  pandrol).  Lokasi pengambilan sampel adalah di track PPI Madiun yang menggunakan  penambat  elastis  e-clip  pandrol.  Dalam pelaksanaan pengujian kuat jepit penambat, mengikuti
prosedur pengujian yang tercantum dalam ISO-22074- 7-2021.
Tata  cara  pengujian  yang  dilakukan  adalah  sebagai berikut:
1. Memberikan  gaya  tarik  kepada  penambat  dengan memutar  tuas  alat.  Sehingga  penambat  mengalami angkatan  yang  disebabkan  oleh  gaya  tarik  yang diberikan alat.
2. Setelah  penambat  terangkat,  memasukkan  plat dengan tebal 0.3 mm kedalam celah penambat yang terangkat.
3. Melepaskan  gaya  tarik,  sehingga  plat  terjepit  oleh penambat.
4. Memberikan  gaya  tarik  untuk  kedua  kalinya  ke penambat sampai plat dapat ditarik dengan mudah.
5. Mencatat  angka  dimana  plat  dapat  ditarik  dengan mudah, angka tersebut merupakan angka kuat jepit penambat.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Spesifikasi Clamping Force Meter PPI CF01
Untuk mengukur kuat jepi penambat, menggunakan alat Clamping Force Meter PPI CF01. Komponen alat ukur kuat jepit penambat Clamping Force Meter PPI CF01 adalah sebagai berikut :
1. Rangka utama 2. Load cell dan indikator bacaan
3. Penjepit

## Gambar 4. Clamping Force Meter PPI CF01
Spesifikasi teknis dari PPI CF 01 seperti pada Tabel 1 dibawah ini.
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
Tabel 1 . Spesifikasi Alat PPI CF01

## Spesifikasi
Alat
Alat Ukur Clamping Force Penambat Rel Kereta Api
Fungsi
1. Untuk  mengukur  kuat  jepit  sebuah penambat rel kereta api
2. Mempermudah  petugas  perawat  dan penguji  jalan  rel  dalam  pengecekan
penambat rel Daya Mampu mengangkat penambat dengan range 0,1 mm – 1 mm dengan clamping force 0 – 3000 kgf Dimensi Tinggi maksimal alat : 850 mm Lebar alat : 270 mm Tebal plat untuk penampang : 12 mm Tebal plat untuk penahan long drat : 5 mm Kapasitas 2,5 Ton Berat Alat 17.83 kg
b. Data Teknis Prasarana Perkeretaapian
Spesifikasi teknis prasarana perkeretaapian di Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun adalah sebagai berikut :
Lebar jalur KA : 1067 mm Tipe rel : R.54 Jenis Penambat : Pandrol E-clip Bantalan : Beton Beban gandar : 18 ton
Gambar 5. Penambat Rel PPI Madiun
c. Hasil Pengukuran Kuat Jepit Penambat
Hasil  pengukuran  kuat  jepit  penambat  seperti dalam Tabel 1 dan gambat 6.
Gambar 6. Proses Pengukuran Kuat Jepit Penambat
Dari hasil pengambilan data hasil pengujian penambat E-Clip  pada  Workshop  PPI  Madiun  didapatkan  hasil, sebagaimana Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Data Pengukuran Kuat Jepit Penambat
No Sampel Kuat Jepit Penambat (kgf) Uji 1 Uji 2 Uji 3 Rata-rata 1 1018 1038 981 1012,3 2 863 907 942 904,0 3 1022 1032 1013 1022,3 4 1040 1044 1020 1034,7 5 971 989 979 979,7 6 982 1138 1155 1091,7 7 1087 1039 1049 1058,3 8 1062 1066 1084 1070,7 9 1168 1086 1122 1125,3 10 1115 1060 1067 1080,7 Rata – Rata Kuat Jepit Penambat 1038,0 kgf
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
Menurut PM Nomor 60 Tahun 2012 tentang Persyaratan teknis  jalur  kereta  api,  maka  semua  penambat  yang diukur  kuat  jepitnya  memenuhi  persyaratan,  yaitu sebesar 900 – 1100 kgf.
d. Kebutuhan Kuat Jepit Penambat
Menurut SNI 11-3677-1995 tentang Penjepit Elastik Rel Kereta Api, gaya jepit yang dihasilkan oleh penambat elastik  yaitu  750  kgf  sampai  dengan  1300  kgf  setelah diuji  gaya  jepitnya.  Sebelum  mengujinya  maka  kita perlu mengetahui berapa kebutuhan gaya jepit dari suatu penambat untuk menjepit rel agar tidak bergeser dengan menggunakan rumus di bawah ini :
𝐻 = 𝑀  × 𝑎 ……….. Persamaan (1)
Dimana : a = 0.0478 g m/det 2 (syarat kenyamanan, PD 10) g = 9.81 kg m/det 2 M = 18.000 kg (beban gandar)
Dari rumus diatas maka : 𝐻           = 𝑀  × 𝑎 H = 18000 × 0.0478 × 9.81
= 8440 kg m/det 2 = 860.4 kgf Untuk rel R 54 h = 159 mm (tinggi rel) b = 140 mm (lebar kaki rel) 𝐻 (ℎ − 10) = 𝐹 (110 − 𝑥) + (𝑥)
F   = 𝐻 (ℎ−10) 𝑏 F   = 860.4 (159−10) 140 F   = 915.71 kgf (gaya jepit yang diperlukan)
Berdasarkan  perhitungan  tersebut,  semua  sampel penambat  yang  dipasang  kekuatannya  mencukupi kebutuhan kuat jepit yang diperlukan.
e. Uji Kenormalan Data
Uji  normalitas  data adalah  uji  yang  dilakukan  dengan tujuan  untuk  menilai  sebaran  data  pada  sebuah kelompok  data  atau  variabel,  apakah  sebaran  data tersebut normal atau tidak. Dapat dilihat dari data hasil pengujian  di  atas  bahwa  rata  –  rata  hasil  pengujian adalah  1.038,0  kgf.  Pengujian  normalitas  data menggunakan metode Shapiro Wilk.
Berikut merupakan perhitungan uji normalitas rata – rata hasil pengukuran penambat kuat jepit penambat:
Tabel 3. Rata - Rata Hasil Pengukuran Kuat Jepit Penambat
NO KUAT JEPIT(X) 1 904,0 kgf 2 979,7 kgf 3 1012,3 kgf 4 1022,3 kgf 5 1034,7 kgf 6 1058,3 kgf 7 1070,7 kgf 8 1080,7 kgf 9 1091,7 kgf 10 1125,3 kgf

## Menghitung SS dengan persamaan (2)
𝑆𝑆 = ∑ (𝑥𝑖 − 𝑋̅) 2 𝑛 𝑖=1 ……….. Persamaan (2)
𝑆𝑆 = (904, −1038) 2 + (979,7 − 1038) 2 + ⋯ + (1125,3 − 838,2) 2

## 𝑆𝑆 = 36082,3
Hasil perhitungan SS akan digunakan untuk menghitunga nilai W.
Menghitung b dengan persamaan (3)
𝑏 = ∑ 𝑎𝑖(𝑥 (𝑛+1−𝑖) − 𝑥𝑖) 𝑛 𝑖=1 . .Persamaan (3)
𝑏 = (0,5739(1125 − 904)) + ⋯ + (0,0399(1058 − 1035))

## 𝑏 = 185,373
Hasil perhitungan b akan digunakan untuk menghitung nilai W.
Menghitung W dengan persamaan (4)
𝑊 = 𝑏² 𝑆𝑆 …………… Persamaan (4)

## 𝑊 = (185,373)²
36082,3

## 𝑊 = 0,95235
Hasil perhitungan ini merupakan W dari nilai pValue yang akan dicari dengan dengan persamaan (4) dibawah.
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
𝑝𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = 𝐻1 − 𝐵1
𝐵2 × (𝐻1 − 𝐻2) .. Persamaan (5)
Tabel 4. Tabel nilai p Saphiro Wilk
𝑝𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = 𝐻1 − 𝐵1 𝐵2 × (𝐻1 − 𝐻2) 𝑝𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = 0,5 − (0,95235 − 0,938) (0,972 − 0,95235) × (0,5 − 0,9)
𝑝𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = 0,43112 (pValue > α)
Dari  hasil  perhitungan  diatas  didapat  hasil  pValue sebesar 0,43112. Hasil perhitungan pValue lebih besar dari  0,05.  Sehingga  data  hasil  pengujian  berdistribusi normal ( pValue > α )

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan analisis data, dapat disimpulkan sebagai berikut :
a. Berdasarkan hasil pengukuran kuat jepit penambat menggunakan alat PPI CF01, kuat jepit penambat memenuhi  persyaratan  yaitu  rata  –  rata  sebesar 1.038,0  kgf.  Berdasarkan  perhitungan  kebutuhan kuat jepit penambat untuk rel R54 adalah sebesar 915,71  kgf,  dan  nilai  kuat  jepit  penambat  yang diukur nilai lebih besar dari 915,71 kgf, sehingga semua  penambat  kuat  jepitnya  lebih  besar  dari kebutuhan.
b. Uji  kenormalan  data  menunjukkan  bahwa  data yang diambil terdistribusi normal, hal ini diketahui setelah  dilakukan  perhitungan  dengan  metode Shapiro Wilk, didapatkan pValue sebesar 0,43112 lebih besar dari α yaitu sebesar 0,05.

## REFERENSI
[1] Atmaja,  D.  S.,  &  Prasetya,  H.  W.  (2021). Pembuatan  Alat  Bantu  Pemasang  dan  Pelepas Penambat  E-CLIP  Berbasis  Hidrolik. Jurnal Perkeretaapian  Indonesia  (Indonesian  Railway Journal) , 5 (2), 22-31.
[2]  Azis, M. F., & Aprisandi, D. (2021). Perancangan Struktur Jalan Rel Antara STASIUN CIGADING -
STASIUN  ANYER KIDUL. Journal of Sustainable Civil Engineering (JOSCE) , 3 (02).
[4]  Hadi, T., Sugiharto, S., Supriyo, S., Sutarno, S., & Sudarmono,  S.  (2018).  Rancang  Bangun Komponen Pendorong Alat Pasang Pendrol Untuk Uji  Penambat  Rel. Bangun  Rekaprima:  Majalah Ilmiah  Pengembangan  Rekayasa,  Sosial  dan Humaniora , 4 (2, Oktober), 36-44.
[5]  Ibie,  E.  (2018).  Tinjauan  Geometrik  Jalan  Rel Kereta  Api  Trase  Puruk  Cahu–Bangkuang– Batanjung  (Sta  212+  000–Sta  213+  000). Jurnal Teknika:  Jurnal  Teoritis  dan  Terapan  Bidang Keteknikan , 1 (2), 136-145.
[6]  Kementerian  Perhubungan  Republik  Indonesia. (2011). Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2011 Tentang Standar dan Tata Cara Perawatan Prasarana Perkeretaapian. Jakarta: Kementerian Perhubungan
[7]  Kementerian  Perhubungan  Republik  Indonesia. (2012). Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia  Nomor  60  Tahun  2012  Tentang Perasyaratan  Teknis  Jalur  Kereta. Jakarta: Kementerian Perhubungan
[8]  Kementerian  Perhubungan  Republik  Indonesia. (2017). Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia  Nomor  17  Tahun  2017  Tentang Sertifikasi Tenaga Perawatan Prasarana Perkeretaapian. Jakarta: Kementerian Perhubungan.
[9]  Prihatanto,  R.  (2022).  Sosialisasi  Pemeriksaan Kuat Jepit Penambat Rel Kereta Api Dengan Alat PPI  CF01  di  Balai  Perawatan  Perkeretaapian Ngrombo. PATIKALA: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat , 2 (2), 647-653.
[10] Priyambodo, D. R., Rachman, I., & Adhitya, R. Y. (2021). Alat Bantu Inspeksi Penambat Rel Kereta Berdasarkan Klasifikasi Video Processing Berbasis YOLO CNN. In Jurnal Conference on Automation Engineering and Its Application (Vol. 1, No. 1, pp. 128-133).
[11] Q. T. LI, Y. L. (2017). Estimating Clamping Force Of  Rail  Fastening  System  by  Experimental  and Numerical Methods. Tiongkok: Elsevier B. V [ 12] Rustamovich, K. G. A. (2021). Clamping Force of Intermediate Fasteners and Their Determination. JournalNX , 7 (05), 233-236.
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.8 No. 1 March, 2024 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
[13] Sutarno, S., Suwarno, A., Joko, K., Sudarmono, S.,
&  Sukoyo,  S.  (2021,  January).  Rancang  Bangun Meja  Dudukan  Pendrol  Untuk  Uji  Penambat  Rel Pada  Praktikum  Bahan  Bangunan  Program  Studi Perancangan  Jalan  dan  Jembatan.  In Prosiding Seminar  Hasil  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat (Vol. 1, No. 1).
[14]  Universitas  Tidar  Magelang.  (2018). Makalah
penambat rel kereta api .
[15] Warsiti, W., Kusdiyono, K., Risman, R., Herarki, H. T., & Alif, M. I. (2019). Analisis Kekuatan Jepit Penambat  E-Clip  Terhadap  Perilaku  Panas  Pada Saat  Pemasangan  Pada  Rel. Bangun  Rekaprima: Majalah  Ilmiah  Pengembangan  Rekayasa,  Sosial dan Humaniora , 5 (2, Oktober), 42-50.