Rel

Rel adalah logam batang untuk landasan jalan kereta api atau kendaraan sejenis seperti trem dan sebagainya. Rel mengarahkan/memandu kereta api tanpa memerlukan pengendalian. Rel merupakan dua batang logam kaku yang sama panjang dipasang pada bantalan sebagai dasar landasan. Rel-rel tersebut diikat pada bantalan dengan menggunakan paku rel, sekrup penambat, atau penambat "e" (seperti penambat pandrol).

Jenis penambat yang digunakan bergantung kepada jenis bantalan yang digunakan. Puku ulir atau paku penambat digunakan pada bantalan kayu, sedangkan penambat "e" digunakan untuk bantalan beton atau semen.

Rel biasanya dipasang di atas badan jalan yang dilapis dengan batu kericak atau dikenal sebagai Balast. Balast berfungsi pada rel kereta api untuk meredam getaran dan lenturan rel akibat beratnya kereta api. Untuk menyeberangi jembatan, digunakan bantalan kayu yang lebih elastis ketimbang bantalan beton.

Jenis rel berdasarkan berat

Rel yang digunakan di Indonesia menggunakan standar UIC dengan Standar:

Rel 25 yang berarti tiap 1 meter potongan rel beratnya adalah 25 kilogram (kg).
Rel 21
Rel 39
Rel 42 yang berarti tiap 1 meter potongan rel beratnya adalah 42.59 kilogram
Rel 294
Rel 54 yang berarti tiap 1 meter potongan rel beratnya adalah 54.43 kilogram
Rel 40

Lebar trak

Ada beberapa lebar (gauge) yang digunakan, semakin lebar semakin stabil sehingga semakin tinggi kecepatan kereta apinya. Lebar trak yang ada di seluruh dunia ada dalam daftar di bawah ini.^[1]

Lebar		Negara
Ukuran (mm)	Nama	Negara
381	15 Inci	Amerika
600	Decauville	Portugal dan Prancis
760	Bosnia	Austria
762	Imperial	Jepang
891	Swedia	Swedia (hampir tidak lagi ada)
914	3 Kaki	Peru
1000	Meter	Malaysia dan Thailand
1067	Cape	Indonesia dan Jepang
1372	Scotch	Skotlandia
1435	Standar	Eropa, Tiongkok, Amerika Serikat
1520	Rusia	Rusia
1600	Irlandia	Irlandia
1668	Iberia	Spanyol dan Portugal
1676	India	India dan Pakistan
2140	Brunel	Inggris
3000	Breitspurbahn	Jerman Nazi (tidak pernah dibangun)

Penyambungan rel

Rel karena alasan transportasi menuju ke lokasi biasanya dari pabrik pembuat rel dipotong menjadi rel dengan panjang 25 m. Untuk meningkatkan kenyamanan penggunaan kereta api yang berjalan di atasnya maka rel tersebut disambung. Penyambungan rel dilakukan dengan beberapa cara:

Las termit

Salah satu cara yang umum digunakan adalah dengan las termit di lokasi sehingga bisa menjadi rel yang menerus.^[2] Pengelasan menggunakan las termit dengan menggunakan bahan kimia senyawa besi yang ditempatkan di antara kedua rel kemudian bahan tersebut direaksikan pada suhu sampai mencairkan bahan kimia tersebut dan menyambung rel tersebut, sisa hasil reaksi kimia tersebut kemudian dipotong dan diratakan dengan rel.

Las kilatan listrik/Flash Butt Welding/ Continuously Welded Rail

Salah satu cara lain yang digunakan dalam mengelas rel kereta api adalah dengan cara las kilatan listrik atau dalam Bahasa Inggris disebut "Flash Butt Welding",^[3] yaitu dengan mendekatkan ujung dua potong rel yang akan dilas yang telah diberi muatan listrik dengan arus yang sangat besar, sehingga ketika terjadi kontak akan timbul kilatan listrik yang akan memanaskan dan melelehkan ujung kedua rel yang didekatkan tersebut. Setelah ujung kedua rel yang didekatkan berpijar dan meleleh, ujung rel kedua tersebut disatukan dengan diberi tekanan yang besar (150 s.d 300 kg/cm³) sehingga ujung dari kedua potong rel tersebut menyatu dan kemudian diratakan dan dimuluskan ketika rel masih berpijar. Kelebihan dari cara ini adalah tidak memerlukan bahan seperti las termit, dan hasil sambungan las pada rel lebih kuat daripada menggunakan las termit, selain itu las kilat membutuhkan waktu yang lebih singkat, yaitu hanya 15 menit per titik las, dibandingkan dengan las termit yang membutuhkan waktu 25-30 menit per titik las. Namun, cara ini tidak terlalu cocok dan berbahaya di Indonesia, karena arus listrik pada rel dapat mengalir ke bagian rel yang lainnya. Mengingat banyak jalur rel di berbagai daerah terdapat pemukiman padat penduduk, terkadang ada orang terutama anak-anak secara iseng maupun tidak sengaja menyentuh rel yang diberi muatan listrik sehingga dapat menimbulkan bahaya sengatan listrik.

Sambungan baut

Pada sambungan ini digunakan suatu penyangga yang disebut sebagai fish plate dalam bahasa Inggris, yang dijepitkan dengan 4 atau 6 baut pada kedua rel yang disambung. Agar rel tidak melengkung ketika memuai terkena panas matahari, sambungan tipe ini menyediakan celah di antara kedua ujung rel yang disambungkan. Namun celah ini menyebabkan rel tidak sama tinggi sesaat ketika roda kereta melintas, dan menimbulkan bunyi detak-detak beradunya roda dengan ujung rel yang khas pada saat kereta api berjalan.

Jenis bantalan

Bantalan batu

Bantalan jenis ini menggunakan batu sebagai bantalan relnya. Bantalan batu merupakan bantalan pertama yang dibuat dan diaplikasikan pada Liverpool dan Manchester Railway (dahulu). Bantalan ini terdiri dari sepasang balok batu yang diletakkan di tanah dengan rel diatasnya. Keuntungan dari bantalan ini adalah bantalannya dapat dimasukkan ke dalam tanah. Karena penggunaan lokomotif yang semakin berat, bantalan ini perlahan dihilangkan karena sulit untuk mempertahankan ukuran batu yang benar dan bantalan ini tidak cocok untuk tanah yang lembut.

Bantalan kayu

Bantalan kayu merupakan bantalan yang pernah populer digunakan dalam dunia kereta api, serta digunakan di jembatan karena kayu lebih elastis dari beton. Bantalan kayu mempunyai dua jenis kayu yang berbeda yaitu kayu lembut dan kayu keras. Bantalan kayu mempunyai kemudahan dalam pemakaian, lebih ringan dan murah dalam perawatan. Bantalan kayu menggunakan kreosot sebagai pengawet kayu agar tidak mudah hancur. Meskipun begitu, bantalan kayu mempunyai kelemahan seperti daya tahan yang tidak lama dan cepat membusuk di daerah dengan kelembapan tinggi. Selain itu, retakan pada bantalan kayu juga membahaya perjalanan kereta karena akan membuat kayu lebih cepat rapuh dan mudah terbakar jika terkena percikan api dari roda kereta.

Bantalan beton

Bantalan beton dibuat dari beton bertulang prategang, pada bantalan beton juga sekaligus ditempatkan angker penambat. Bantalan beton mempunyai keunggulan lebih murah dalam produksi, mampu menopang kereta dengan gandar yang lebih besar dan mempertahankan kecepatan tinggi dari bantalan kayu. Selain itu, bantalan beton mampu menopang kereta yang memiliki bobot lebih besar dengan peningkatan retensi geometri jalur. Bantalan beton memiliki masa pakai yang lama, tahan terhadap cuaca, perawatan yang lebih sedikit dari bantalan kayu serta mampu mempertahankan posisi awalnya lebih lama. Meskipun begitu, bantalan beton mempunyai tingkat kebisingan yang tinggi karena sifat beton yang tidak dapat menyerap suara seperti bantalan kayu.

Bantalan baja

Terbuat dari pelat baja, biasanya dipasang pada lengkungan. Bantalan baja mempunyai tingkat efesiensi tinggi karena dapat didaur ulang dan hanya membutuhkan pemberat sekitar 60% lebih sedikit dari bantalan beton dan 45% lebih sedikit dari bantalan kayu. Bantalan baja tidak dipasang pada keseluruhan lintasan kereta api karena harganya lebih mahal dari bantalan beton.

Bantalan slab

Adalah bantalan yang langsung menjadi satu dengan badan jalan yang dicor dalam bentuk slab. Pengerjaan harus sangat teliti untuk mendapatkan kualitas penggunaan yang nyaman. Bantalan slab sulit dimodifikasi setelah dipasang dan dapat menimbulkan polusi suara yang lebih jauh besar dari bantalan beton dan dapat menimbulkan getaran lebih besar. Untungnya saat ini, bantalan slab sudah lebih tenang dan getaran yang sedikit dengan Teknik yang disebut "Floating Slab Track". Teknik ini menggunakan beton tambahan pada bawah rel dan pengencang rel yang lunak. Tingkat pengurangan kebisingan dan getaran dengan teknik ini bisa mencapai 80%.

Investasi untuk pembangunan lintasan dengan bantalan slab lebih besar dari bantalan beton atau baja, akan tetapi biaya perawatannya jauh lebih rendah. Tipe bantalan slab ini digunakan untuk membangun lintasan kereta api cepat, lintasan yang arus lalu lintas kereta apinya tinggi.