Apa Saja Jenis-Jenis Sambungan pada Rel Kereta Api?

A sambungan rel kereta apiadalah hubungan antara dua ujung rel. Rel harus memindahkan beban roda melintasi celah, menjaga permukaan jalan tetap sejajar dan memungkinkan rel mengembang dan berkontraksi seiring suhu. Sambungan diklasifikasikan dalam dua cara: berdasarkan posisinya relatif terhadap bantalan, dan berdasarkan konstruksi serta fungsi kelistrikannya. Panduan ini mencakup kedua klasifikasi tersebut, karena menentukan sambungan dengan benar berarti menentukan posisi dan jenisnya.

Sendi Diklasifikasikan berdasarkan Posisi pada Bantalan

Sendi yang Didukung

Sambungan rel terletak langsung pada bantalan tunggal, sehingga pelat ikan dan baut tertopang sepenuhnya di bawah sambungan. Hal ini menyebabkan sambungan kaku dengan defleksi rendah, namun beban terkonsentrasi pada satu bantalan tinggi. Sambungan yang didukung sering terjadi pada lintasan yang lebih ringan.

Sambungan yang Ditangguhkan

Sambungan tersebut menggantung di antara dua bantalan, dengan celah yang tidak didukung. Pelat ikan bertindak sebagai balok yang merentang celah bantalan, yang memberikan lebih banyak fleksibilitas dan mengurangi beban pada bantalan tunggal, namun meningkatkan tegangan lentur pada pelat dan ujung rel. Sambungan bersuspensi digunakan jika jarak bantalan dirancang untuk sambungan tersebut.

Sambungan Jembatan

Variasi sambungan tumpu dimana sambungan ditopang pada dua bantalan, satu pada setiap sisi, dengan pelat jembatan di bawahnya. Pengaturan ini meningkatkan stabilitas dan digunakan pada lintasan yang lebih berat dimana defleksi sambungan harus diminimalkan.

Sendi Diklasifikasikan Berdasarkan Susunannya pada Lintasan

Sambungan Persegi (Sendi Berlawanan)

Sambungan pada kedua rel tersebut berhadapan langsung satu sama lain. Ini adalah pengaturan standar untuk lintasan lurus modern karena memberikan perilaku kendaraan yang merata dan menyederhanakan perencanaan perawatan.

Sambungan Terhuyung (Sambungan Alternatif)

Sambungan pada satu rel diimbangi dengan sambungan pada rel lainnya. Sambungan terhuyung-huyung mengurangi dampak vertikal simultan pada kedua rel di satu lokasi dan secara historis digunakan pada jalur yang lebih ringan; mereka kurang umum di jalur utama modern.

Sendi Diklasifikasikan berdasarkan Konstruksi dan Fungsi

Sambungan Terisolasi

Digunakan di area sirkuit-jalur untuk memisahkan bagian rel secara elektrik. Bahan insulasi berada di antara pelat ikan dan rel, dan bautnya dilengkapi selongsong, sehingga kedua ujung rel diisolasi secara elektrik namun tetap terhubung secara mekanis. Hambatan listrik biasanya di atas 10^8 ohm.

Kompromi Bersama

Menghubungkan rel dengan bobot atau-penampang berbeda. Pelat ikan khusus dikerjakan sedemikian rupa sehingga satu sisi cocok dengan profil rel pertama dan sisi lainnya cocok dengan profil rel kedua, sehingga memberikan transisi yang mulus pada permukaan lari.

Sambungan Las

Rel Las Berkelanjutan (CWR) menghilangkan celah fisik dengan menggabungkan ujung rel menggunakan pengelasan-butt atau termit. Sambungan las meminimalkan perawatan dan meningkatkan kualitas pengendaraan, dan pengelasan harus memenuhi atau melampaui sifat mekanik rel induk.

Sambungan Pelat Ikan Joggled

Menggunakan batang tertekan (joggled) yang menjaga permukaan kepala rel terus menerus di atas sambungan. Ini digunakan untuk perbaikan sementara pada sambungan rel las yang retak atau rusak dan untuk sambungan permanen yang memerlukan tekanan kontinu.

Sambungan Penyangga (Sendi Ekspansi)

Dipasang di ujung rel panjang yang dilas untuk mengakomodasi pergerakan memanjang yang besar, misalnya di jembatan atau di zona suhu ekstrem. Sambungan ini memungkinkan ujung rel meluncur relatif satu sama lain dalam rentang yang terkendali.

Tabel Spesifikasi Tipe Sambungan

Tipe Sambungan	Spesifikasi / Deskripsi Utama
Sambungan rel standar (piring ikan)	Profil cocok dengan bagian rel (misalnya UIC60, 136RE); panjang biasanya 600mm atau 800mm per sisi; 4 atau 6 lubang baut per batang
Sambungan rel berinsulasi (IRJ)	Inti baja dengan tiang/pelat ujung insulasi komposit, atau komposit epoksi penuh; hambatan listrik di atas 10^8 ohm
Kompromi sambungan rel	Menghubungkan dua profil rel yang berbeda (misalnya UIC54 ke UIC60); setiap sisi dikerjakan ke bagian relnya masing-masing
Sambungan rel joggled	Bagian yang tertekan (joggled) menjaga permukaan kepala rel terus menerus untuk lintasan roda yang lebih mulus
Sambungan rel jembatan	Diperkuat dengan jaring yang lebih tebal atau panjang yang lebih panjang untuk-lokasi bertekanan tinggi seperti pendekatan jembatan
Sambungan terisolasi yang direkatkan	Batang baja direkatkan ke insulasi komposit dengan-perekat berkekuatan tinggi untuk meningkatkan daya tahan
Sambungan rel las (CWR)	Las-butt atau termit; properti las harus sama atau melebihi rel induk
Sambungan ekspansi (tipe BRE)	Memungkinkan ekspansi termal terkontrol pada rel panjang di jembatan atau di zona suhu ekstrem

Memilih Sambungan yang Tepat

Untuk rel ringan, jalur pertambangan dan jalur sementara: sambungan baut standar, biasanya ditopang atau digantung tergantung pada jarak bantalan.

Untuk area persinyalan: sambungan berinsulasi (tipe direkatkan untuk daya tahan lebih tinggi di tempat lalu lintas padat).

Untuk bagian rel campuran: kompromikan sambungan yang dikerjakan pada kedua profil.

Untuk jalur utama dan jalur berkecepatan tinggi-: CWR yang dilas dengan sambungan ekspansi hanya pada jembatan dan struktur.

Untuk perbaikan las yang rusak: goyangkan sambungan pelat ikan sebagai tindakan sementara.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

1. Apa perbedaan antara sambungan tumpu dan sambungan gantung?

Sendi yang ditopang bertumpu langsung pada bantalan, sehingga bantalan tersebut memikul beban sendi. Sambungan gantung membentang di antara dua bantalan, dan pelat ikan memikul beban sebagai balok. Sendi yang didukung lebih kaku; sambungan yang ditangguhkan menyebarkan beban ke dua bantalan tetapi lebih menekan pelat.

2. Mengapa sambungan persegi lebih disukai pada lintasan modern?

Sambungan persegi (berlawanan) memberikan perilaku kendaraan yang simetris, menyederhanakan pemadatan dan perawatan, serta menghindari efek puntir yang dapat ditimbulkan oleh sambungan terhuyung-huyung pada kecepatan lebih tinggi. Itu adalah susunan standar pada jalur arus utama modern.

3. Kapan sambungan ekspansi dibutuhkan pada CWR?

Jika rel yang dilas panjang terputus oleh jembatan, terowongan atau struktur tetap, rel harus dapat mengembang dan berkontraksi tanpa menyalurkan gaya yang tidak dapat diterima ke dalam struktur. Sendi ekspansi (sendi penyangga) memberikan gerakan yang terkontrol.

4. Apakah sambungan kompromi dapat digunakan sementara?

Ya. Sambungan kompromi sering digunakan selama pembaruan bertahap, di mana bagian rel baru yang lebih berat dipasang di samping bagian rel yang lebih ringan dan keduanya dihubungkan untuk jangka waktu tertentu. Transisinya meruncing sehingga lalu lintas berjalan lancar.

5. Mengapa sambungan berinsulasi lebih sering rusak dibandingkan sambungan standar?

Sambungan berinsulasi memiliki lebih banyak bagian - tiang ujung, pelapis, baut berlengan - dan bahan insulasi lebih rentan terhadap benturan dan kelembapan dibandingkan baja padat. Sambungan berinsulasi yang direkatkan dan pemeriksaan rutin mengurangi tingkat kegagalan secara signifikan.

6. Apakah sendi joggled bersifat permanen atau sementara?

Mereka bisa menjadi keduanya. Pelat ikan joggle adalah perbaikan sementara standar untuk las yang rusak, tetapi batang sambungan joggle juga digunakan sebagai sambungan permanen yang memerlukan kepala rel kontinu, misalnya pada penyeberangan jembatan tertentu.