Batas ruang bebas

Batas ruang bebas adalah diagram yang digunakan untuk menentukan dimensi tinggi dan lebar maksimum pada sarana kereta api serta muatannya. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa sarana dapat melewati segala macam rintangan dan benda penghalang, termasuk struktur terowongan dan jembatan.^[1] Sistem klasifikasi bervariasi di antara negara yang berbeda, dan batas ruang bebas dapat bervariasi di seluruh jaringan, meskipun lebar sepurnya seragam.

Batas ruang bebas juga diterapkan pada batas dimensi maksimum kendaraan yang dapat memasuki terowongan, jalan layang dan jembatan, serta pintu ke bengkel mobil, garasi bus, stasiun pengisian bahan bakar, garasi perumahan, tempat parkir bertingkat, dan gudang .

Istilah yang terkait, tetapi terpisah, adalah batas ruang bangun, yang menetapkan batas seberapa cukupkah jembatan, terowongan, dan infrastruktur lainnya dapat dilalui sarana. Selisih antara kedua batas ruang ini disebut ruang bebas. Besarnya ruang bebas yang ditentukan memungkinkan guncangan sarana saat melaju dengan kecepatan tinggi.

Ikhtisar

Batas ruang bebas membatasi ukuran kereta, gerbong, dan peti kemas yang dapat dijalankan di suatu jalur kereta api. Hal ini bervariasi di seluruh dunia dan dapat terjadi dalam satu sistem kereta api. Seiring waktu telah terjadi kecenderungan ukuran batas ruang bebas yang lebih besar dan standardisasi yang lebih banyak; beberapa jalur yang lebih tua memiliki batas ruang bangun yang ditingkatkan dengan meninggikan jembatan, menambah tinggi dan lebar terowongan, dan membuat perubahan lain yang diperlukan. Kecenderungan ke arah peti kemas yang lebih besar telah menyebabkan perusahaan kereta api meningkatkan batas ruang bangun untuk bersaing secara efektif dengan pengangkutan jalan.

Istilah "batas ruang bebas" juga dapat merujuk pada struktur fisik, kadang-kadang diukur dengan detektor elektronik yang menggunakan berkas cahaya pada lengan atau gantry yang ditempatkan di atas pintu keluar-masuk emplasemen barang atau pada titik masuk ke bagian jaringan yang dibatasi. Detektor akan memastikan bahwa muatan yang ditumpuk pada gerbong tetap berada dalam batas tinggi/bentuk jembatan dan terowongan, dan mencegah gerbong yang melewati batas ukuran memasuki suatu area dengan batas ruang bebas yang lebih kecil. Kesesuaian batas ruang bebas dapat diuji dengan kereta ukur. Di masa lalu, pengukur batas ruang bebas dapat berupa kerangka kayu sederhana atau antena fisik yang dipasang di atas bakal pelanting. Baru-baru ini, sinar laser digunakan.

Batas ruang bebas adalah ukuran maksimum sarana. Hal ini berbeda dengan batas ruang bangun, yang membatasi ukuran jembatan dan terowongan di jalur, memungkinkan toleransi rekayasa dan pergerakan sarana. Selisih antara keduanya disebut ruang bebas.

Ketinggian peron kereta api juga menjadi pertimbangan untuk batas ruang bebas kereta penumpang. Jika keduanya tidak kompatibel secara langsung, bancik mungkin diperlukan, yang akan menambah waktu tunggu. Jika kereta panjang digunakan pada peron menikung, akan ada celah antara peron dan pintu, sehingga menimbulkan risiko. Masalah meningkat ketika kereta dari beberapa batas ruang bebas dan tinggi lantai kereta yang berbeda menggunakan (atau bahkan harus melintas langsung di) peron yang sama.

Besar kecilnya beban yang ditanggung oleh rel dengan ukuran tertentu juga dipengaruhi oleh desain sarana. Sarana lantai rendah kadang-kadang dapat digunakan untuk membawa peti kemas setinggi 9 ft 6 in (2,9 m) pada jalur dengan batas ruang bebas kecil meskipun sarana lantai rendah tidak dapat membawa peti kemas yang terlalu banyak.

Angkutan cepat (metro) umumnya memiliki ruang bebas yang lebih kecil, sehingga memangkas biaya konstruksi terowongan. Sistem ini hanya menggunakan sarana khusus mereka sendiri.

Kereta yang melampaui batas ruang bebas

Meskipun benar bahwa rangkaian dengan batas ruang bebas tertentu dapat bergerak bebas di atas jalur dengan ruang bebas yang cukup, dalam praktiknya, masalah masih dapat terjadi. Dalam sebuah kecelakaan di Stasiun Moston, sebuah peron tua yang biasanya tidak digunakan oleh kereta api barang ditabrak oleh kereta api yang tidak sesuai dengan batas ruang bebas karena dua pengencang peti kemas tersangkut di sisinya. Analisis menunjukkan bahwa kereta yang dikonfigurasi dengan benar akan melintas dengan aman meskipun peron tidak dapat menangani guncangan maksimum rancangan. Menerima batas yang dikurangi untuk konstruksi lama adalah praktik normal jika tidak ada insiden, tetapi jika peron telah memenuhi standar modern dengan tingkat keamanan yang lebih besar, kereta dengan batas ruang bebas tertentu dapat melintas tanpa insiden.^[2]^[3]^[4]

Muatan yang melampaui batas ruang bebas boleh dijalankan dengan beberapa ketentuan sebagai berikut:

KA berjalan dengan kecepatan rendah, terutama di tempat dengan ruang bebas terbatas seperti peron.
KA berpindah dari jalur dengan ruang bebas rendah ke ruang bebas yang lebih besar, meskipun tidak ada persinyalan yang mengizinkannya.
Mencegah pengoperasian kereta lain di jalur yang berdekatan.
Mencari jalur yang tidak memiliki banyak rintangan.
Untuk lokomotif yang terlalu berat, tangki bahan bakar dapat diupayakan agar hampir kosong.
Mematikan listrik di kabel listrik aliran atas atau rel ketiga (lokomotif diesel)
Mencoba mengadaptasi rute dengan batas ruang bebas yang lebih besar jika ada kebutuhan mendesak untuk kereta semacam itu.

Sejarah

Batas ruang bebas di lintas utama Britania Raya, yang sebagian besar dibangun sebelum tahun 1900, umumnya lebih kecil daripada di negara lain. Di daratan Eropa, batas ruang bebas Bern yang sedikit lebih besar (Gabarit passe-partout international, PPI) disetujui pada tahun 1913 dan mulai berlaku pada tahun 1914.^[5]^[6] Akibatnya, kereta api Inggris memiliki batas ruang bebas yang jauh lebih kecil dan, untuk kereta penumpang, interior yang lebih kecil, meskipun relnya menjadi alat pengukur standar, yang sejalan dengan sebagian besar dunia.

Hal ini banyak menimbulkan peningkatan biaya untuk membeli sarana baru karena harus dirancang khusus untuk jaringan Inggris yang ada. Misalnya, kereta api baru untuk High Speed 2 (HS2) memiliki premi 50% yang diterapkan pada rangkaian "kompatibel klasik" yang akan "kompatibel" dengan batas ruang bebas jaringan rel saat ini (atau "klasik") serta jalur HS2. Set kereta "kompatibel klasik" akan berharga £40 juta per set kereta sedangkan sarana khusus HS2 (dibangun untuk beradaptasi dengan batas ruang bebas Eropa dan hanya cocok untuk beroperasi di jalur HS2) akan menelan biaya £27 juta per set kereta meskipun sarana khusus HS2 secara fisik lebih besar.^[7]

Diakui bahkan selama abad ke-19, hal ini akan menimbulkan masalah dan negara-negara yang jalur kereta apinya telah dibangun atau ditingkatkan batas ruang bebasnya mendesak negara-negara tetangga untuk meningkatkan standar mereka sendiri. Hal ini terutama berlaku di benua Eropa tempat negara-negara Nordik dan Jerman dengan batas ruang bebas yang telah ditingkatkan berkeinginan sarana mereka dapat berjalan di seluruh jaringan sepur standar tanpa dibatasi pada ukuran kecil. Prancis, yang pada saat itu memiliki batas ruang bebas yang paling ketat akhirnya berkompromi sehingga memunculkan batas ruang Bern yang mulai berlaku sebelum Perang Dunia I.

Kereta api angkutan tentara banyak dirakit dengan standar tinggi, khususnya setelah Perang Saudara Amerika dan Perang Prancis-Prusia menunjukkan betapa pentingnya jalur kereta api dalam pengerahan dan mobilisasi militer. Kekaisaran Jerman sangat aktif dalam pembangunan rel kereta api militer yang sering dibangun dengan biaya mahal, mengedepankan lintasan datar, lurus, dan ramah batas ruang bebas saat melewati daerah perkotaan utama, sehingga jalur tersebut tidak banyak berguna untuk lalu lintas sipil. Namun, semua faktor yang disebutkan di atas dalam beberapa kasus menyebabkan dinonaktifkannya jalur kereta api tersebut.

Batas ruang bangun

Meningkatkan batas ruang bangun dapat melibatkan pekerjaan yang sangat substansial. Jalur lintas utama Midland di Inggris ditingkatkan pada tahun 2014.

Batas ruang bangun, yang mengacu pada dimensi jembatan atau terowongan pada suatu jalur, melengkapi batas ruang bebas, yang menentukan dimensi kendaraan tertinggi dan terluas yang diperbolehkan. Ada celah antara batas ruang bebas dan ruang bangun, dan beberapa kelonggaran perlu dibuat untuk memberi ruang untuk kereta yang sedang berguncang untuk menghindari gangguan mekanis yang menyebabkan peralatan dan kerusakan sarana dan prasarana.