## PERENCANAAN JALUR REL LINGKAR LUAR API MADIUN MENGGUNAKAN AUTOCAD CIVIL 3D

## Oleh
Adya Aghastya, email: adya@api.ac.id Wahyu Tamtomo Adi, email: Tamtomo@api.ac.id

## ABSTRAK
Akademi  Perkeretaapian  Indonesia  Madiun  merupakan  salah  satu  UPT  pendidikan  di  bawah Kementrian Perhubungan yang menaungi bidang perkeretaapian. Sebagai penunjang pendidikan di API Madiun dan sesuai Master Plan API Madiun Revisi Tahun 2017 maka diperlukan adanya penambahan  jalur  yaitu  jalur  lingkar  luar  API  Madiun.  Software  Autocad  Civil  3D  sangat bermanfaat  dalam  memberikan  suatu  solusi  yang  inovatif,  efektif  dan  efisien  dalam  proses perancanaan teknik sipil kususnya untuk pembuatan jalur kereta sehingga lebih mudah, cepat dan biaya rendah dengan metodologi pengerjaan menginput data survey tanah dan melakukan desain trase  selanjutnhya  secara  automatis  data  potongan  melintang,  memanjang,  volume  gallian  dan urugan  otomatis  sudah  didapat.    Adapun  data  hasil  perencanaan  yaitu  kecepatan  rencana  yang digunakan adalah 30 km/jam dengan lebar track yaitu 1.067m. panjang desain 1234,187m dengan kemiringan 0,0009 atau 0,09% dibawah standart maksimum 10 per‰ ,comulatif  fill 15584.68 m³ dan comulatif cut 5719.08 m³.
Kata  Kunci: Autocad  Civil  3d,  Alignement  Horizontal,  Alignement  Vertical,  Cut  and  Fill, Akademi Perkeretaapian Indonesia

## ABSTRACT
Indonesian  Railway  Academy  of  Madiun  is  one  of  unit  of  education  under  the  Ministry  of Transportation in  the field  of  railways. To support  education in  API Madiun  and according to Master Plan of API Madiun Revision in Year 2017, it is necessary to add the path of the outer ring path API Madiun. Autocad Civil 3D software is very useful in providing an innovative, effective and efficient solution in planning process of civil engineering especially for making of train line more easier, faster and lower cost with methodology inputs topographic survey data and design the route. The design will automatically generate cross section, long section, earth work volume. The  design  result  use  speed  in  30  km  /  h  with  track  width  1.067m.  Long  section  is  design 1234,187m lenth with slope 0.09% below the maximum standard of 10 per ‰, cumulative fill is 15584.68 m³ and comulative cut volume is 5719.08 m³.
Keywords: Autocad Civil 3d, Horizontal Alignement, Vertical Alignment, Cut and Fill, Indonesian Railway Academy

## 1. PENDAHULUAN
Akademi  Perkeretaapian  Indonesia  Madiun atau API Madiun merupakan salah satu UPT pendidikan di bawah Kementrian Perhubungan yang menaungi bidang perkeretaapian  dengan  jenjang  pendidikan selama 3 tahun. Api Madiun terletak di Jalan Tirtaraya Kota Madiun Jawa timur, sekitar 2 km dari pusat kota Madiun atau 150 km dari kota Surabaya. Salah satu fasilitas penunjang
dalam  rangka  pendidikan  di  API  Madiun mutlak adanya adalah jalur rel kereta, dimana jalur  tersebut  nantinya  dapat  digunakan untuk  sarana  penunjang  pendidikan  baik untuk  praktik  taruna  maupun  sebagai penunjang diklat siswa.
Sampai  saat  ini,  jalur  kereta  yang  sudah terbangun  adalah  jalur  lingkar  dalam  yang berada  di  lingkungan  kampus  API  Madiun,
panjang  jalur  lingkar  dalam  tersebut  kurang lebih 2 km dengan kecepatan rencana adalah 30 km/jam. Sebagai penunjang pendidikan di API  Madiun  dan  sesuai  Master  Plan  API Madiun Revisi Tahun 2017 maka diperlukan adanya penambahan jalur yaitu jalur lingkar luar  API  Madiun.  Jalur  lingkar  luar  API Madiun  ini  nantinya  mengelilingi  Kampus API Madiun yang seluas memiliki luas 18,3 Hektar.
Softwer autocadcivil 3d merupakan software yang dikembangkan untuk menunjang proses pembuatan  gambar  rencana  dalam  teknik sipil, yang dapat dimanfaatkan untuk desain trase  dan  desain  geometrik,  baik  untukjalan raya maupun jalur jalan rel.Autocad Civil 3D sangat bermanfaat dalam memberikan suatu solusi yang inovatif, efektif dan efisien dalam proses  perancangan  teknik  sipil  kususnya untuk  pembuatan  jalur  keretasehingga  lebih mudah,  cepat  dan  biaya  rendah.  Dengan demikian,  perencana  dapat  mengalokasikan waktu  yang  lebih  banyak  untuk  mencari alternatif  terbaik  dan  mempersingkat  waktu perencanaan  proyek  secara  keseluruhan. Software  ini  juga  dilengkapi  dengan perhitungan  elevasi  alinyemen,  bentuk lengkung,  jumlah  galian  maupun  timbunan tanah, jumlah material yang dibutuhkan serta dapat membuat potongan memanjang maupun melintang secara cepat.

## 2. METODE PENELITIAN
Sebagai dasar dari penulis dalam menyelesaikan  penelitian  ini  adalah  sebagai berikut:
 Penentuan  trase,  geometrik  serta struktur  jalan  rel  berdasarkan  PM
No.60 Tahun 2012 Tentang
Persyaratan  Teknis  Jalur  Kereta  Api beserta penjelesanannya.
 Perencanaan  Konstruksi  Jalan  Rel  ( Peraturan Dinas No. 10 )
Berikut  dijelaskan  mengenai  diagram  alir mulai  dari  awal  hingga  akhir  tahapan penyusunan penelitian.
Dalam Mempelajari berbagai sumber informasi  mengenai  kereta  api  dibutuhkan
beberapa  literatur  yang  dapat  menunjang penyelesaian  tugas  akhir  ini.  Beberapa sumber  tersebut  meliputi  literatur  teknik perencanaan  jalan  rel  dan  kumpulan peraturan-peraturan dari Kementrian Perhubungan,  dinas  PJKA  dan  SNI  sebagai dasar perencanaan.
Tabel 1 Jenis dan Fungsi Data Penunjang.
Jenis Data Fungsi Data
Data Topografi   Sebagai dasar untuk merencanakan trase jalan rel agar sesuai dengan tata guna lahan. Peta kontur atau data kontur hasil survey Mengetahui tinggi elevasi permukaan tanah sebagai dasar perencanaan geometrik jalan rel.
Dalam perencanaan trase jalan rel ini, desain trase  dibuat  baru  karena  trase  belum  ada sebelumnya.  Perhitungan  geometri  yang digunakan  dalam  perencanaan  jalan  rel  ini meliputi
1. Alinyemen horisontal
 Lengkung lingkaran
 Lengkung peralihan
 Pelebaran sepur
 Peninggian rel
2. Alinyemen vertikal
 Perhitungan tinggi tiap STA
 Lengkung  kelandaian  positif  dan negatif
Setelah  data  alinemen  vertical  dan  detail struktur didapat maka data tersebut digunakan untuk membuat gambar potongan melintang  tiap  STA  yang  selanjutnya digunakan untuk menghitung volume galian dan timbunan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses analisis yang meliputi kriteria desain, desain  trase  dan  geometrik  yang  meliputi alinyemen  horizontal  maupun  vertikal  serta potongan memanjang maupun melintang dari
rel,  volume  galian  dan  timbunan  dan  mass haul diagram.

## 3.1 Kriteria Disain
Gambar 1 Alignment Properties
Alignment      properties  menggunakan  tipe rail,  selain  tipe  rail  pada  software  ini  juga terdapat tipe lain meliputi centerline, offset, curb  return  dan  miscellaneous  tetapi peruntukannya digunakan untuk jalan karena menyesuaikan luasan yang ada di jalan.

## Gambar 2 Station Control
Pada    Station  Control  terdapat  reference point yang menunjukkan koordinat X dan Y dari  awal  stasiun  (  stasiun  0+000.000), dimana  stasiun  awal  tersebut  terletak  pada koordinat X= 554986.1358 dan Y=9155710.2644.  selain  itu  juga  pada stasiun  information  menunjukkan  informasi start  0.000  dan  akhir  1+234.187m  atau panjang desain rel yaitu 1234,187m.
Gambar 3 Design Criteria
Pada  Design criteria  terdapat design speeds dimana  pada  perencanaan  ini  kecepatan rencana  30  km/h  dan  check  tangency between  element  untuk  menentukan  pada bagian  curve  dan  spiral  apakah  ada permasalahan antara radius dan kecepatan.

## Gambar 4 Rail Parameters
Pada  Rail Parameters  terdapat Track Width dimana pada perencanaan ini kecepatan lebar track yaitu 1.067 m.
Gambar 5 Rail Parameters Details
Pada    Gambar  Rail  Parameters  details meliputi  semua  data  perencanaan  secara detail,  meliputi  data  lebar  track,  lebar
bantalan,tinggi bantalan, lebar balas, kedalaman  balas,  lebr  subbalas  dll.  Untuk angka detailnya bisa dilihat pada gambar 5.
Gambar 6 Slope Sebelah Kanan
Kemiringan  ( slope )  adalah  keadaan  dimana ada bidang atau permukaan  yang tidak rata, disebapkan  ada  bagian  yang  tinggi  dan  ada bagian  yang  rendah.    Pada  slope  bagian kanan pada gambar 6 meliputi perbandingan kemiringan galian, perbandingan kemiringan ketika terjadi urugan, perbandingan foreslope atau kemiringan tanah yang rapat, perbandingan  backslope(kemiringan  yang landai), lebar galian dll.
Kemiringan  ( slope )  adalah  keadaan  dimana ada bidang atau permukaan  yang tidak rata, disebapkan  ada  bagian  yang  tinggi  dan  ada bagian yang rendah.  Pada slope bagian kiri pada  gambar  7  meliputi  perbandingan kemiringan galian, perbandingan kemiringan ketika terjadi urugan, perbandingan foreslope atau kemiringan tanah yang rapat, perbandingan  backslope(kemiringan  yang landai), lebar galian dll.

## 3.2 Alinement Horisontal
Pada perencanaan alinemen horisontal disini akan  dibahas  bagaimana  desain  lengkung yang  digunakan  dengan  menggunakan parameter  lengkung  horisontal spiral-cirle- spiral. Kenapa  parameter  lengkung  yang digunakan  hanyalah spiral-cirle-spiral dan tidak  menggunakan spiral-spiral maupun full circle hal tersebut dikarenakan keterbatasan  lahan  yang  dimiliki  oleh Akademi Perkeretaapian Indonesia Madiun.
Pada  penelitian  ini,  peneliti  menggunakan software  Civil  3d  sehinggal  semua  proses perhitungan dilakukan oleh software. Adapun  hasil  alinement  dapat  dilihat  pada tabel berikut.
Tabel 2 Hasil Alignment Horizontal No. Tipe L (m) R (m) Start STA End STA 1 Line 290 0+000   0+290 2 Curve 5 200  0+290  0+295 3 Line 2 0+295  0+296 4 Curve 230 270  0+296  0+526 5 Line 25 0+526  0+552 6 Curve 23 200  0+552  0+576 7 Line 5 0+576  0+581 8 Curve 223 264  0+581  0+803 9 Line 18 0+803  0+821 10 Curve 35 200  0+821  0+855 11 Line 190 0+855  1+045 12 Curve 11 200  1+045  1+056 13 Line 51 1+056  1+107 14 Curve 117 288  1+107  1+224 15 Line 10 1+224  1+234
Setelah  hasil  data  analisis  alignement dilakukan    maka  akan  didapat  gambar geometrik  lengkung  dengan  kecepatan  30 km/jam  yang  terdiri  dari  7  lengkung.  Awal dan  akhir  STA  untuk  setiap  lengkung sebagaimana  pada  tabel  di  atas,  lengkung  1 dengan panjang lengkung 200m dimulai pada sta  0+000m  sampai  sta  0+296m,  dst.  Detail hasil  perencanaan  alinyemen  horizontal dapat dilihat pada gambar 8 dibawah ini.

## Gambar 7 Alinement Horizontal

## 3.3 Alinement Vertikal
Pada  perencanaan  rel  luar  api  alinement vertical  di  rencanakan  pada  elevasi  awal
79,328m pada sta 0.000 dan  80,377m pada sta  1+234,187  dengan  kemiringan  0,0009 atau  0,09%  dibawah  standart  10  per‰ sebagaimana pada Peraturan Menteri Perhubungan N0mor PM 60 Tahun 2012.
Tabel 3 Perhitungan Alinement Vertikal NO PVI STATION PVI ELEVATION GRADE IN GRADE OUT 1 0+000 79.328 0.09% 2 1+234 80.377 0.09%
Dari  hasil  perencanaan  alinement  vertikal tersebut  tergambar  hasil  desain  seperti gambar 9 di bawah ini.
Gambar 8 Alinement Vertical STA 0+000m sampai sta 1+234,187m

## 3.4 Penampang Melintang
Penampang  melintang  jalan  rel  merupakan potongan melintang tegak lurus sumbu jalan rel atau as rel, Pada potongan melintang jalan rel  dapat  terlihat  bagian-bagian  jalan    rel (Rosidi, 2015).
Bagian-bagian  jalan  yang  utama  dapat dikelompokkan sebagai berikut:
a. Bagian yang langsung berguna untuk lalu lintas.
1. Rel kereta
2. Bantalan
3.Balas
4.Sub Balas
b. Bagian yang berguna untuk drainase
1. saluran samping
2. kemiringan melintang rel
3. kemiringan lereng
C. Bagian konstruksi  jalan

## 1. lapisan tanah dasar
Gambar 9 Contoh Penampang Melintang STA 0+380.000m
Gambar 10 Potongan Melintang Sta 0+20m sampai Sta 0+400m
Gambar 11 Potongan Melintang STA 0+420m sampai STA 0+800m
Gambar 12 STA 0+820 sampai STA 1+234 Hasil penggambaran potongan melintang dari Gambar 10 s.d. 12 menjadi dasar perhitungan galian dan timbunan tanah yang dibutuhkan untuk pekerjaan pembanguan jalan rel yang akan dibangun.

## 3.4 Volume Galian dan Timbunan
Galian  dan  timbunan  merupakan  salah  satu pekerjaan tanah yang harus dilakukan dalam pelaksanaan  pembangunan  jalan  rel,  galian dan  timbunan  dihitung  sebagai  volume. Volume  sendiri  mempunyai  dimensi  kubik, biasanya  di  Indonesia  menggunakan  satuan m³.
Pada  pekerjaan konstruksi  jalan rel,  volume tidak  berbentuk  beraturan,  maka  diperlukan metode  atau  perhitungan  secara  matematis atau software yang bisa menghitung luas dari satu  potongan  melintang  serta  menghitung volume  diantara  dua  penampang  melintang yang berdekatan.
Volume tanah yang dimaksud pada perencanaan ini adalah galian dan timbunan dari  proses  perencanaan  jalan  rel  dengan elevasi  tertentu  terhadap  elevasi  tanah  asli. Permukaan tanah yang tidak rata merupakan suatu  kesulitan  tersendiri  dalam  melakukan perhitungan volume galian maupun timbunan.  Hal  yang  tidak  kalah  pentingnya untuk menunjang keakuratan galian maupun timbunan  maka  jarak  sta  pada  penampang horizontal haruslah seminim mungkin. Pada umumnya  jarak  antar  sta  pada  perencanaan berkisar  antara  50  meter  sampai  100  meter
bahkan  bisa  lebih  sampai  200  meter.  Pada penelitian  ini,  peneliti  menggunakan  jarak antar STA adalah 20m sehingga diharapkan mendapatkan volume tanah  yang mendekati realita dilapangan. Dari keseluruhan penampang  melintang  yang  telah  digambar, diperoleh timbunan kumulatif sebesar
15584.68 m³ dan potongan kumulatif sebesar 5719.08 m³. Hal ini menunjukkan bahwa site memerlukan tanah yang didatangkan sebagai tanah timbunan.

## 3.5 Mass Haul Diagram
Diagram  Mass-Haul  (DMH)  adalah  suatu diagram  yang  digunakan  di  dalam  pekerjaan tanah atau Earthworks untuk penentuan galian dan  timbunan  yang  secara  ekonomi  paling efisien. DMH sering digunakan pada pekerjaan earthwork dalam  pelaksanaan  konstruksi proyek teknik sipil misalnya proyek jalan raya, jalan kereta api, dll.
Cara pembuatan DMH adalah dengan melakukan  penggambaran  DMH    diplot  pada bagian  bawah  gambar  penampang  memanjang ( Longitudinal Section ) pada center-line (sumbu proyek).  Dari  DMH  akan  diperoleh  informasi sebagai berikut:
a. Jarak antara tempat yang digali dan yang ditimbun seimbang (balance)
b. Jumlah material yang harus dipindahkan dan arah pemindahan
c. Luas tanah yang akan diambil ( borrowed) atau  dibuang  ( wasted )  dan jumlahnya
d. Pilihan terbaik secara ekonomi  yang ak an diambil untuk pekerjaan tanah (galia ndan timbunan).
Pada  penelitian  ini  DMH  tidak  dapat diseimbangkan  sebagaimana  seharusnya pekerjaan  konstruksi  untuk  meningkatkan efisiensi.  Hal  ini  disebabkan  karena  tanah yang cenderung membutuhkan timbunan dan perencanaan  jalan  rel  harus  disesuikan dengan elevasi jalan rel eksisting yang sudah terbangun.
Gambar  diagram  mass  haul  dapat  dilihat pada gambar 13.

## Gambar 13 Mass Haul Diagram
Gambar  di  atas  menunjukkan  bahwa pekerjaan  galian  akan  terjadi  pada  kurva yang  naik,  dan  pekerjaan  timbunan  terjadi pada  area  kurva  yang  menurun.  Galian  dan timbunan  mencapai  balance  pada  STA 0+550m  dari  awal  sambungan  dengan  rel eksisting.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1. Kesimpulan
Dari hasil perencanaan yang dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
a. Alinyemen  Horisontal  terdiri  dari  tujuh lengkung yang memiliki jari-jari
minimal  200  m  untuk  mengakomodir kecepatan  kereta  30  km  perjam. Kecepatan kereta tidak bisa
dimaksimalkan  dengan  kondisi  jarak jalur lurus yang pendek.
b. Alinyemen vertikal didesain dengan satu lengkung  vertical  yang  dimulai  pada STA  0+000  dengan  elevasi  titik  awal 79,328m dan memuncak pada sta 1+234 dengan  elevasi  80,377m,  kemiringan alinyemen  vertical  adalah  0,09%  yang masih  berada  di  bawah  persyaratan maksimum 10 per‰.
c. Penampang  melintang  didesain  dengan jarak  penampang  setiap  20  meter,  yang menghasilkan perhitungan volume
galian 5719.08 m³ dan timbunan 15.584
m³. d. Hasil  mass  haul  diagram  menunjukkan bahwa  dibutuhkan  tanah  timbunan didatangkan  untuk  STA  0+550  sampai dengan STA 1+234.

## 4.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian ini, ditemukan beberapa saran sebagai berikut:
a. Pada  Penelitian  selanjutnya  titik  awal dan titik akhir sebaiknya sudah disesuaikan dengan masterplan. Dikarenakan  saat  penelitian  berakhir titik  awal  dan  akhir  belum  terdapat  di masterplan pembangunan api.
b. Penelitian  selanjutnya  perlu  mendesain perlintasan sebidang, wesel, persinyalan dan  telekomunikasi  pada  jaringan  yang sudah didesain.
c. Penelitian selanjutnya dapat dilanjutkan dengan  perhitungan  rencana  anggaran biaya yang dibutuhkan untuk menyelesaikan seluruh pekerjaan konstruksi jalan rel.

## 5. REFERENSI
Rosyidi,  Sri  Atmaja.  2015.  Rekayasa  Jalan Kereta  Api:  Yogyakarta.  LP3M UMY.
Menteri  Perhubungan,  2012.    Peraturan Menteri  No  .  60  Tahun  2012 (Persyaratan  Teknis  Jalur  Kereta Api).
PJKA, 1986. Penjelasan Perencanaan
Konstruksi  Jalan  Rel  (Penjelasan Peraturan Dinas no.10).
Surakim.  2014.  Konstruksi  Jalan  rel  dan Keselamatan  Perjalanan  Kereta  Api:
Bandung. Nuasa Cendekia.