Pemindahan Tanah mekanis / alat - alat berat

JENIS DAN FUNGSI ALAT BERAT

Alat berat dapat dikategorikan ke dalam beberapa klasifikasi. Klasifikasi tersebut adalah klasifikasi fungsional alat berat dan klasifikasi operasional alat Berat.

1. Klasifikasi Fungsional Alat Berat

            Yang dimaksud dengan klasifikasi fungsional alat adalah pembagian alat tersebut berdasarkan fungsi-fungsi utama alat. Berdasarkan fungsinya alat berat dapat dibagi atas berikut ini.

a. Alat Pengolah Lahan

            Kondisi lahan proyek kadang-kadang masih merupakan lahan asli yang harus dipersiapkan sebelum lahan tersebut mulai diolah. Jika pada lahan masih terdapat semak atau pepohonan maka pembukaan lahan dapat dilakukan dengan menggunakan dozer. Untuk pengangkatan lapisan tanah paling atas dapat digunakan scraper. Sedangkan untuk pembentukan permukaan supaya rata selain dozer dapat digunakan juga motor grader. Funsi alat pengolah lahan adalah antara lain untuk:

1.    Mengupas lapis permukaan

2.    Membuka jalan Baru

3.    Menyabarkan Material

                      I.        Dozer

             Dozer merupakan traktor yang dipasang pisau atau blade dibagian depanya. Pisau berfungsi untuk mendorong, atau memotong material yang ada didepanya. Jenis pekerjaan yang biasanya menggunkan dozer atau bulldozer adalah:

·         Mengupas top soil dan pembersihan lahan dari pepohonan

·         Pembukaan jalan baru

·         Memindahkan material pada jarak pendek sampai dengan 100 m

·         Membantu Mengisi material pada scraper

·         Menyebarkan material

·         Mengisi kembali saluran

·         Membersihkan quarry

Dozer terdiri dari tiga bagian, yaitu penggerak utama (prime mover), traktor dan pisau (blade) dibagian depan. Konfigurasi pisau Buldozer.

Ukuran mesin(hp)	60-70	100-150	200	300	400
Berat mesin (ton)	5-8	10-12	16	25	35
Panjang pisau (m)	3	3.5	4	4.5	5
Tinggi pisau (m)	0.8	1	1.2	1.5	1.8

Teknik pengoperasiannya dalam pelaksanaan pekerjaan konstruksi ada dua teknik yang sering digunakan, yaitu side by side dozing dan slot dozing. Pada teknik side by side dozing, dua dozer bekerja secara bersama secara berdampingan, pisau kedua dozer dihimpitkan sedekat mungkin. Untuk teknik slot dozing dibuat semacam penghalang disisi piasu, yang berfungsi untuk menghindari adanya spillage dari dozer .

Dozer

                            II.        Scraper

              Scraper adalah alat berat yang berfungsi untuk mengeruk, mengangkut, dan menabur tanah hasil pengerukan secara berlapis. Scraper dapa digunkan sebagai alat pengankutan untuk jarak yang relative jauh (±2000 m) pada tanah datar dengan alat penggerak roda ban. Pemilihan scraper untuk pekerjaan ini tergantung pada:

·         Karasteristik material yang dioperasikan

·         Panjang jarak tempuh

·         Kondisi jalan

·         Alat bantu yang diperlukan

Scraper umumnya digolongkan berdasarkan tipenya, scraper yang ditarik (towed sraper), scraper bermotor (motorized scraper) dan scraper yang mengisi sendiri (self loading scraper). Towed scraper umumnya ditarik crawler traktor dengan kekuatan mesin 300 hp atau lebih. Scraper jenis ini dapat menampung material sebanyak 8-30m³

Towed scraper dalam pelaksananya dibantu alat lain seperti dozer.Alat ini bekerja dengan kecepatan gerak lamban, namun kelebihan dari alat ini adalah:

·         Mengangkut Heavy load

·         Berputar pada radius kecil

·         Menyebrkan material secara merata tanpa memerlukan alat lain

·         Ekonomis pada pekerjaan pembukaan lahan

            Daya tampung motorized scraper adalah sebanyak 15-30 m³ . Motorized   scraper  mempunyai kekuatan 500 hp atau lebih dengan kecepatan mencapai 60 km/jam karena menggunkan alat penggerak ban.

Tabel Nilai FT (menit)

Kegiatan	Kecepatan Pengangkutan rata – rata
	8-12 km/jam			12.5-24 km/jam			24-48 km/jam
	1*	2*	3*	1*	2*	3*	1*	2*	3*
Pemuatan Pembongkaran & memutar Percepatan & perlambatan	0.8 0.4 0.3	1.0 0.5 0.4	1.4 0.6 0.6	0.8 0.4 0.6	1.0 0.5 0.8	1.4 0.6 1.0	0.8 0.4 1.0	1.0 0.5 1.5	1.4 0.6 2.0
Total	1.5	1.9	2.6	1.8	2.3	3.0	2.2	3.0	4.0

1* = kondisi baik

2* = kondisi sedang

3* = kondisi buruk

                                                               Scraper

                           III.        Motor Grader

            Motor grader merupakan alat perata yang mempunyai banyak macam kegunaan. Pada umumnya grader digunakan dalam proyek dan perawatan jalan dan dengan kemampuanya dalam bergerak, motor grader sering digunakan dalam proyek lapangan terbang.

            Motor grader mempunyai fungsi bermacam – macam, antara lain:

·         Meratakan dan membentuk permukaan

·         Merawat jalan

·         Mengupas tanah

·         Menyebarkan material ringan

Motor grader terdiri dari enam bagian utama, yaitu penggerak (prime mover), kerangka (frame), pisau (moldboard), sacrifier, circle, dan drawbar. Alat penggeraknya adalah roda ban yang terletak dibelakang.

Rata – rata kecepatan Motor Grader

Pekerjaan	Kecepatan (km/jam)
Membuat slope	4
Menggali saluran	4 - 6.4
Perataan akhir	6.5 – 14.5
Perawatan jalan	6.4 – 9.7
Pencampuran	14.5 – 32.2
Penebaran material	9.7 – 14.5

                                                Motor Grader

b. Alat Penggali

            Jenis alat ini dikenal juga dengan istilah excavator. Beberapa alat berat digunakan untuk menggali tanah dan batuan. Yang termasuk didalam kategori ini adalah front shovel, backhoe, dragline, dan clamshell.

I.              Backhoe

            Pengoperasian backhoe umumnya untuk menggali saluran, terowongan, atau basement. Backhoe terdiri dari enam bagian utama, yaitu struktur atas yang dapat berputar, boom, lengan (arm), bucket, slewing ring, dan struktur bawah boom, lengan dan bucket digerakan oleh sistem hidrolis. Struktur bawah adalah penggerak utama yang dapat berupa roda ban atau roda crawler. Cara kerja backhoe pada saat penggalian adalah sebagai berikut:

·         Boom dan bucket bergerak maju

·         Bucket digerakan menuju alat

·         Bucket melakukan penetrasi kedalam tanah

·         Bucket yang telah penuh diangkat

·         Struktur atas berputar

·         Bucket diayun sampai material didalamnya keluar

Waktu siklus Backhoe beroda crawler (menit)

Jenis materi	Ukuran alat
	£ 0.76 m3	0.94 – 1.72 m3	> 0.76 m3
Kerikil, pasir, tanah organic	0.24	0.30	0.40
Tanah, lempung lunak	0.30	0.375	0.50
Batuan, lempung lunak	0.375	0.462	0.60

Backhoe/Exavator

II.            Front shovel

            Front shovel digunakan untuk menggali material yang diletakan diatas permukaan dimana alat tersebut berada. Alat ini mempunyai kemampuan untuk menggali material yang keras. Jika material yang akan digali lunak, maka font shovel mengalami kesulitan. Langkah – langkah pekerjaanya adalahsebagai berikut:

·         Gerakan bucket kedepan sampai bagian ujung bucket menyentuh material

·         Gerakan bucket keatas yang bertujuan untuk menggaruk tebing sehingga bucket terisi

·         Tarik bucket kearah alat saat sudah terisi penuh material

·         Struktur atas berputar untuk pembongkaran material baik dengan membentuk timbunan pada truk

·         Saat posisi tebing sudah jauh dari jangkauan, alat digerakan mendekati tebing untuk pekerjaan penggalian selanjutnya.

III.           Dragline

Dragline merupakan alat gali yang dipakai untuk menggali material dengan jangkauan yang lebih jauh dari alat – alat gali lainya. Ketinggian timbunan hasil pembongkaran, radius pergerakan dan jangkauan penggalian dragline lebih besar disbanding dengan front shovel, untuk kapasitas yang sama maka penggunaan dragline akan memberikan jangkauan yang lebih jauh. Namun dilihat dari segi produktivitasnya , dengan kapasitas yang sama maka produktivitas front shovel lebih lebih besar dari pada produktivitas dragline.

IV.          Clamshell

            Pada umumnya clamshell digunakan untuk penggalian tanah lepas seperti pasir, kerikil, batu pecah, dan lain – lain. Clamshell mengangkat material secara vertical. Ukuran bucket pada clamshell berfareasiantara ringan sampai berat. Bucket yang ringan biasanya digunakan untuk memindahkan material sedangkan yang berat untuk menggali. Pad bucket yang berukuran berat umumnya dipasang gigi yang membantu alat dalam menggali material. Dalam pemilihan pemilihan bucket perlu di perhatikan bahwa bucketyang berat akan mempersulit pengangkutan namun membantu penggalian.secara detail cara kerja clamshell pada saat pengisian bucket adalah:

·         Bucket digantungkan pada kepala crane melalui hoist cable

·         Kemudian tag kabel dilepas

·         Bucket turun karena beratnya sendiri dan rahangnya membuka

·         Untuk mengisi bucket, rahang ditutup dengan menarik tag kabel

                                                            Clamshell

c. Alat Pengangkut Material

            Crane termasuk di dalam kategori alat pengangkut material karena alat ini dapat mengangkut material secara vertical dan kemudian memindahkannya secara horizontal pada jarak jangkau yang relative kecil. Untuk pengangkutan material lepas (loose material) dengan jarak tempuh yang relative jauh, alat yang digunakan dapat berupa belt, truck dan wagon. Alat-alat ini memerlukan alat lain yang membantu memuat material ke dalamnya.

                    I.        Crane

            Alat pengangkutan vertical atau alat pengangkut yang biasa digunakan didalam proyek konstruksi adalah crane. Cara kerja crane sebagai alat angkat adalah dengan mengangkat secara vertikal material yang akan dipindahkan, memindahkan secara horizontal, kemudian menurunkan material ditempat yang diinginkan. Macam – macam crane digolongkan menjadi:

·         Crane dengan penggerak

·         Struktur atas crane dengan penggerak

·         Tower crane

            Crane dengan penggerak artinya crane tersebut dapat melakukan mobilisasi dari suatu tempat ke tempat lain. Crane yang mempunyai kemampuan bergerak ini terdiri atas tiga jenis yaitu clawler mounting (crane beroda clawler), Truck crane, dan whell mounted crane.

            Struktur atas crane dengan penggerak, boom pada crane dengan penggerak dapat berupa lattice boom dan telescopic boom. Latice boom adalah boom crane yang terdiri dari rangkaian baja sedangkan telescopic boom adalah boom hidrolis yang panjang pendeknya diatur dengan menggunakan silinder hidrolis.

            Tower crane digunakan untuk mengangkat material secara vertikal dan horizontal kesuatu tempat yang tinggi pada ruang gerak tewrbtas. Beberpa pertimbangan perlu diprhatikan dalam pemilihan alat ini adalah:

·         Kondisi lapangan tidak luas

·         Ketinggian tidak terjangkau oleh alat lain

·         Penggerak alat tidak perlu

            Jenis alat ini antara lain free standing crane, rail monted crane, tied in crane, climbing crane

                  II.        Truk

Truk sangat efisien untuk pengangkutan jarak jauh. Kelebihan truk disbanding alat lain:

·         Kecepatan lebih tinggi

·         Kapasitas besar

·         Biaya operasional kecil

·         Kebutuhanya dapat disesuaikan dengan kapasitas alat gali

 Klasifikasi truk berdasarkanfaktor:

·         Ukuran, tipe mesin dan bahan bakar

·         Jumlah roda,asdan cara penyetiran

·         Metode pembongkaran muatan

·         Kapasitas

·         Sistem pembongkaran ( rear dump, bottom dump, dan side dum )

Kapasitas dan berat truk:

Tipe truk	Heaped capacity m3(yd3)	Struck capacity m3(yd3)	Berat kosong kg (lb)	Berat maksimum  kg (lb)
769 C	23.6 30.9	17.5 22.9	31178 68750	67586 149000
773 B	34.1 44.6	26 34	39396 86869	92534 204000
777 C	51.3 67.1	36.4 47.6	60055 132442	146966 324000

Rear Dump

d. Alat Pemindahan Material

            Yang termasuk dalam kategori ini adalah alat yang biasanya tidak digunakan sebagai alat transportasi tetapi digunakan untuk memindahkan material dari satu alat ke alat yang lain. Loader dan dozer adalah alat pemindahan material.

I . loader

            Loader adalah alat umum yang dipakai dalam proyek konstruksi untuk pekerjaan pemuatan material hasil penggalian ke dalam truk atau membuat tiumbunan material. Jarak tempuh loader biasanya tidak terlalau jauh  . pada baian depan loader terdapat bucket sehinggal alat ini umumnya disebut front-end loader. alat penggerak dapat diklasifikasikan sebagai roda crawlwr atau ban.

            Kapasitas angkat loader dipengaruhi aleh beberapa factor . factor itu antara lain,berat mesin, lokasi titik berat alat, panjang radius, tenaga alat. Sementara produktivitas alat dipengaruhi oleh factor, kondisi material, tipe bucket dan kapasitasnya, area untuk penggerak loader, waktu siklus, loader, waktu efisien loader.

            Factor pemuatan bucket:

Material	Factor
Material seragam atau campuran	0.95-1.00
Batu kerikil	0.85-0.90
Batu hasil peledakan (baik)	0.80-0.95
Batu hasil peledakan (rata -rata)	0.75-0.90
Batu hasil peledakan (buruk)	0.60-0.75
Batuan berlumpur	1.00-1.20
Lanau basah	1.00-1.10
Material beton	0.85-0.95

           

Waktu muat (menit):

Material	LT
Berbutir seragam	0.03-0.05
Berbutir campuran dan basah	0.03-0.06
Lanau basah	0.03-0.07
Tanah atau kerikil	0.04-0.20
Material Berbeton	0.05-0.20

            Kapasitas Bucket

Tipe loder	Heaped capacity m3 (yd3)	Struck capacity m3 (yd3)
910 F	1.20 (1.60)	1.02 (1.33)
918 F	1.70 (2.25)	1.40 (1.80)
928 F	2.00 (2.60)	1.70 (2.25)
930 T	1.72 (2.25)	1.29 (1.69)

Loader

e. Alat Pemadat

            Jika pada suatu lahan dilakukan pembunan maka pada lahan tersebut perlu dilakukan pemadatan. Pemadatan juga dilakukan untuk pembuatan jalan, baik untuk jalan tanah dan jalan dengan perkerasan lentur maupun perkerasan kaku. Yang termasuk sebagai alat pemadat adalah tamping roller, pneumatic-tired roller, compactor, dan lain-lain.

           

I.              Tamping Roller

            Yang disebut tamping roller adalah alat pemadat yang berupa sheep’s foot roller. Dalam pengoperasianya, tamping roller ada yang dapat bergerak sendiri maupun di tarik oleh alat lain. Jenis alat ini mempunyai roda baja yang pada permukaanya terdapat gigi-gigi.

II.            Smooth – wheel Roller

           

            Jenis alat ini memakai metode statis dan dibagi berdasar tipe beratnya. Berat smooth-wheel roller ditentukan dalam ton. Kadang – kadang berat alat ini ditingkatka dengan cara diberi pemberat dari air atau pasir. Jika spesifikasi sebuah alat 8-14 ton maka berat tanpa pemberat adalah 8 ton dan berat maksimum pemberat adalah 6 ton. Roda alat pemadat ini adalah baja dengan permukaan rata. Jumlah rodanya 1 (single-axel roller), 2 (tandem roller), 3 (three-wheeled roller).

III.           Pneumatic-tired Roller

            Tekanan alat pada permukaan tanah diatur dengan cara mengatur lebar ban, dan mengatur tekanan ban. Tekanan pada ban diatur sesuai dengan kondisi tanah. Untuk pekerjaan pemadatan tanah alat ini memerlukan 4 sampai 8 pass. Sedangkan untuk pemadatan jalan dilakukan dengan 4 sampai 6 pass. Kecepatan pemadatan yang paling baik adalah 20 kpj (maju dan mundur). Proses pemadatan alat ini menggunkan gabungan antara metode kneading action dan static weight.

IV.          Vibrating Compactor

            Dengan alat ini jenis material seperti pasir, kerikil, dan batuan pecah dapat dipadatkan dengan lebih baik karena alat ini memberikan tekanan dan getaran terhadap material dibawahnya. Zalat yang mempunyai roda depan besi dan roda belakang karet digunakan untuk pemadatan tanah. Paada roda karet terdapat kembang yang berfungsi untuk  menjaga agar alat mengalami slip. 

f. Alat Pemroses Material

            Alat ini dipakai untuk mengubah batuan dan mineral alam menjadi suatu bentuk dan ukuran yang diinginkan. Hasil dari alat ini misalnya adalah batuan bergradasi, semen, beton, dan aspal. Yang termasuk didalam alat ini adalah crusher dan concrete mixer truck. Alat yang dapat mencampur material-material di atas juga dikategorikan ke dalam alat pemroses material seperti concrete batch plant dan asphalt mixing plant.

I.              Crusher

            Crusher terdiri dari beberapa bagian, yaitu crusher primer, crusher sekunder, crusher tersier. Crusher yang memecahkan batuan dengan memeberikan tekanan pada batuan adalah jaw, gyratory, dan roll crusher.

            Pada saat batuan masuk kedalam crusher maka terjadi reduksi ukuran batuan tersebut. Reduksi tersebut ditetapkan dalam rasio reduksi  yang dapat dilihat pada table berikut:

Tipe crusher	Rasio reduksi
Jaw	4:1 – 9:1
Gyratory       True       Cone (standard)	3:1 – 10:1 4:1 – 6:1
Roll       Singel roll       Double roll	Maksimum 7:1 Maksimum 3:1
Impact	Sampai 15:1

g. Alat Penempatan Akhir Material

            Alat digolongkan pada kategori ini karena fungsinya yaitu untuk menempatkan material pada tempat yang telah ditentukan. Ditempat atau lokasi ini material disebarkan secara merata dan dipadatkan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Yang termasuk di dalam kategori ini adalah concrete spreader, asphalt paver, motor grader, dan alat pemadat.

2. Klasifikasi operasional Alat Berat

            Alat-alat berat dalam pengoperasiannya dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain atau tidak dapat digerakan atau statis. Jadi klasifikasi alat berdasarkan pergerakannya dapat dibagi atas berikut ini.

a.    Alat dengan Penggerak

           Alat penggerak merupakan bagian dari alat berat yang menerjemahkan hasil dari mesin menjadi kerja. Bentuk dari alat penggerak adalah crawler atau roda kelabang dan ban karet. Sedangkan belt merupakan alat penggerak pada conveyor belt.

b.    Alat Statis

           Yang termasuk dalam kategori ini adalah towercrane, batching plant, baik untuk beton maupun untuk aspal serta crusher plant.