I. PENGENALAN UMUM

Dalam pekerjaan-pekerjaan bangunan sipil yang besar kadang-kadang juga

dituntut masalah penyelesaian yang cepat. Untuk itu kita perlu

mempertimbangkan penggunaan alat-alat berat yang sesuai dengan kondisi

pekerjaan yang bersangkutan. Hal ini tidak dapat kita hindari, mengingat

pemanfaatan tenaga manusia secara manual dengan alat-alat konvensional

sudah tidak efisien lagi.

Dalam buku ini penyusun mencoba memberikan pengertian dasar mengenai

hal-hal yang berkaitan dengan alat-alat berat, terutama pada pelaksanaan

pekerjaaan yang berhubungan dengan pemindahan tanah. Beberapa hal akan

diuraikan tentang pengertian dasar alat-alat dan pengenalan sifat-sifat tanah

sehubungan dengan pekerjaan-pekerjaan pemindahan tanah secara mekanis.

I.1. PENGENALAN DASAR ALAT

Faktor-faktor yang menentukan dalam penggunaan alat berat adalah :

1. tenaga yang dibutuhkan (Power Required), 2. tenaga yang tersedia (Power Available), 3. tenaga yang dapat dimanfaatkan (Power Usable).

Hubungan antara tenaga ynag dibutuhkan, tenaga tersedia dan tenaga yang

dapat dimanfaatkan adalah sangat penting diketahui, karena kita dapat

menentukan berapa kapasitas alat yang harus kita pilih untuk sesuatu

pekerjaan yang dilaksanakan.

Beberapa hal yang mempengaruhi besarnya tenaga yang dapat

dimanfaatkan dari alat-alat berat diuraikan sebagai berikut :

I.1.1. Pengaruh Ketinggian

Yang dimaksud dengan ketinggian disini adalah lokasi/tempat bekerjanya

alat terhadap permukaan air laut. Seperti kita ketahui bahwa mesin dari alat

yang digunakan kebanyakan dari jenis internal combustion engines, yang bekerjanya atas dasar pembakaran campuran zat asam (oksigen) dari udara

dengan bahan bakar. Untuk mendapatkan tenaga maksimal dalam pembakaran

harus dipenuhi syarat-syarat perbandingan yang tepat antara bahan bakar

dan oksigen. Apabila kerapatan udara berkurang, misalnya karena berada

pada tempat yang lebih tinggi, maka jumlah oksigen persatuan volume dalam

udara juga berkurang, sehingga mesin tidak dapat mencapai pembakan yang

sempurna.

Untuk mendapatkan pembakaran sempurna, tentu saja bahan bakar

dikurangi, agar perbandingan oksigen dan bahan bakar memenuhi persyaratan,

tetapi hal ini akan menyebabkan tenaga mesin berkurang. Dari pengertian ini

maka berkurangnya tenaga mesin sebanding dengan kerapatan udara,

sehingga untuk pertimbangan praktis dianggap bahwa berkurangnya tenaga

mesin berbanding lurus dengan bertambahnya ketinggian tempat kerja.

Rumus praktisnya dapat kita tulis, berkurangnya tenaga mesin adalah

sebesar 3% dari HP seluruhnya untuk tiap penambahan 1000 feet di atas

3000 feet yang pertama, dari atas permukaan air laut, untuk four cycle

engines, dan untuk two cycle engines berkurang sebesar 1% tiap penambahan

ketinggian 1000 feet.

Contoh 1-1 : sebuah traktor 100 HP (four cycle engines) bekerja pada

ketinggian 10.000 feet dari permukaan air laut,

- tenaga mesin (diatas muka air laut) = 100 HP

- pengurangan = 30% x (10.000 3.000) x 100 = 21 HP

1.000 (-)

tenaga efektif = 79 HP

Sehingga untuk keperluan kerja traktor tersebut, hanya dihitung

kemampuannya sebesar 79 HP atau bekerja efektif 79% saja.

Pada akhir-akhir ini penggunaan alat super charger dapat mengurangi hilangnya tenaga akibat ketinggian tempat ini. Super Charger bertujuan untuk

menginjeksikan udara kedalam cylinder, sehingga sistem super charger ini dapat mempertinggi tenaga mesin hingga 125%.

I.1.2. Temperatur

Apabila suhu udara naik udara mengembang, hal ini akan mengurangi

kandungan oksigen persatuan volume udara, sehingga akan mengurangi tenaga

mesin seperti yang telah dijelaskan pada I.1.1.

Pengaruh berkurangnya tenaga pada mesin akibat temperatur ini adalah,

Tenaga mesin berkurang sebesar 1% untuk tiap suhu udara naik 100 F diatas temperatur standar 850 F, atau tenaga mesin bertambah 1% bila suhu udara turun tiap 100 F di bawah temperatur standar 850 F.

I.1.3. Koefisien Traksi

Tenaga mesin alat hanya dapat dijadikan tenaga traksi yang maksimal

apabila ada gesekan yang cukup antara permukaan ban/roda dengan

permukaan tanah tempat alat tersebut bekerja. Apabila gesekan antara

tanah dan roda/ban kurang, maka tenaga berlebih yang dilimpahkan kepada

roda hanya akan menyebabkan selip.

Koefisien traksi adalah besarnya tenaga tarik yang menyebabkan selip

dibagi dengan berat kendaraan keseluruhan (untuk crawler/roda rantai) atau

besarnya tenaga tarik yang menyebabkan selip dibagi dengan berat kendaraan

yang terlimpah pada roda geraknya.

Contoh 1-2 : Sebuah alat dengan roda rantai (Crawler) berat total alat

3.000 kg. Dari hasil pengamatan alat tersebut bekerja pada

medan tertentu, roda mengalami selip pada saat diberikan

tenaga traksi sebesar 2.400 kg.

Jadi koefisien traksi = 2.400/3.000 = 0.8.

Contoh 1-3 : Sebuah loader berat totan 10.000 kg, 60% berat kendaraan

dilimpahkan pada roda gerak. Dari hasil pengamatan roda gerak

selip pada tenaga tarik sebesar 4.000 kb.

Berat alat yang dilimpahkan pada roda gerak

= 0,60 * 10.000 kg = 6.000 kg.

Koefisien traksi = 4.000 = 0.667

6.000

Besarnya koefisien traksi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya

untuk kendaraan roda karet, kembangan ban, bentuk dan ukuran ban, keadaan

permukaan tanah dan sebagainya sangat mempengaruhi besarnya nilai

koefisien traksi. Variasi-variasi ini tidak dapat diberikan secara pasti, tetapi

dari percobaan-percobaab dapat diberikan ancer-ancer seperti tabel berikut:

Tabel I-1 Koefisien Traksi

Jenis permukaan Ban Karet Crawler

Beton kering dan kasar

Tanah liat kering

Tanah liat basah

Pasir kering

Pasir basah

Kerikil lepas

Es / salju

0,80 1,00

0,50 0,70

0,40 0,50

0,15 0,20

0,20 0,40

0,10 0,30

0,05 0,10

0,45

0,90

0,70

0,30

0,50

0,40

0,15

Contoh 1-4 : Sebuah traktor roda karet dengan dua gerak berat total

18.000 lbs bekerja pada tanah pasir basah dengan koefisien

traksi 0,3.

Maka tenaga traksi yang dapat dimanfaatkan

= 0,3 * 18.000 = 5.400 lbs

I.1.4. Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)

Rolling Resistance adalah tahanan oada gerakan roda kendaraaan di atas

permukaan tanah. Besarnya tahanan ini tergantung pada permukaan tanah

tempat bekerja alat/kendaraan (keras, licin, lembek dll). Tanah yang lembek

akan memberikan tahanan gelinding yang kecil atau kira-kira hanya 2% dari

berat kendaraan saja.

Pada kendaraan dengan roda karet, besarnya tahanan gelinding ini

tergantung pula pada ukuran ban, tekanan angin ban dan bentuk kembangan

permukaanban. Untuk kendaraan dengan roda rantai/crawler tahanan

gelinding ini terutama hanya tergantung pada sifat permukaan tanah saja.

Rolling Resistance ini didefinisikan sebagai tenaga tarik, dalam

kilogram/lbs, yang diperlukan untuk menggerakkan tiap ton berat kendaraan

dengan muatannya di atas permukaan yang datar macam permukaan tertentu.

Untuk menentukan besarnya Rolling Resistance secara pasti akan

sangatlah sulit, maka digunakan percobaan sederhana menarik kendaraan

dengan menggunakan tali penarik yang dilengkapi alat pengukur tegangan.

Tegangan tali penarik ini (kilogram/lbs) dibagi dengan berat total kendaraan

dan muatan (ton) adalah besarnya nilai Rolling Resistance.

Gambar I-1 Menentukan Rolling Resistance

Beberapa nilai RR dapat diberikan pada tabel berikut, tetapi

seyogyanyadapat dilakukan percobaan-percobaan sendiri di lapangan.

Tabel I-2 Rolling Resistance (lbs/ton) untuk berbagai macam kendaraan

dan jenis permukaan tanah.

Jenis permukaan Ban

Baja/Plan

Bearings

Crawler

type/Track

vehicle

Ban karet, anti friction

bearings

High.pres Low.pres

Beton halus

Aspal keadaan baik

Tanah padat, baik

Tanah tak terpelihara

Tanah becek, berlubang

Pasir kerikil, lepas

Tanah sangat becek

40

40 70

60 100

100 150

250 300

280 320

350 - 400

55

60 70

60 80

80 110

140 180

160 200

200 - 240

35

40 65

40 70

100 140

180 220

260 290

300 - 400

45

50 65

50 70

70 100

150 200

220 260

280 - 340

Contoh 1-5 : Sebuah truk dengan muatan berat 20 ton, bergerak pada jalan

aspal dengan RRF = 50 lbs/ton.

Maka Rolling Resistance nya : 50 * 20 = 1.000 lbs

I.1.5. Pengaruh Landai Permukaan (Grade) Jika sebuah kendaraan melalui jalan yang menanjak, tenaga traksi yang

diperlukan akan naik pula, kira-kira akan sebanding dengan tanjakan jalan

yang akan dilalui. Demikian juga bila jalan turun, tenaga yang diperlukan

berkurang dengan nilai yang sama seperti jalan yang menanjak.

Landai jalan dinyatakan dalam persen (%), ialah perbandingan antara

perubahan ketinggian per satuan panjang jalan. Penambahan dan pengurangan

tenaga traksi akibat adanya tanjakan atau turunandapat dikatakan

berbanding lurus dengan % naik turunnya landai jalan tersebut. Meskipun

keadaan sebenarnya tidak tepat demikian, namun secara pernyataan tersebut

dapat digunakan secara praktis, karena hasilnya tidak begitu jauh dengan

kenyataan. Misalnya sebuah kendaraan dengan berat 1.000 kg melewati jalan

naik dengan landai 5% maka tambahan tenaga traksi yang diperlukan : 5% *

1.000 kg = 50 kg.

Secara mudah pengaruh landai (Grade) ini adalah sebesar 10 kg atau 20

lbs per ton berat kendaraan setiap & grade. Dalam hitungan-hitungan

kebutuhan tenaga traksi kita bedakan antara tanjakan dan turunan sebagai

berikut :

1. Grade Resistance adalah tanjakan yang mengakibatkan bertambahnya

tenaga traksi yang diperlukan.

2. Grade Assistance adalah turunan yang mengakibatkan berkurangnya

tenaga traksi yang diperlukan.

Jadi Total Resistance = TR adalah :

TR = RR + GR atau TR = RR GA

Keterangan : TR = Total Resistance

RR = Rolling Resistance

GR = Grade Resistance

GA = Grade Assistance

I.1.6. Tenaga Roda (Rimpull)

Tenaga roda adalah tenaga gerak yang dapat disediakan mesin kepada

roda-roda gerak suatu kendaraan yang dinyatakan dalam kilogram atau lbs.

Jika secara rinci tidak disediakan oleh pabrik pembuat alat/kendaraan,

tenaga roda ini dapat dihitung dengan rumus :

Lbs

Efisiensi nilai berkisar 80 -85%, sedang HP adalah tenaga mesin dalam Horse

Power (tenaga kuda).

Contoh 1-6 : Sebuah traktor roda 160 HP, berjalan pada gigi ke 1 dengan

kecepatan 3,6 mph, maka Rimpull yang tersedi pada roda-roda

maksimal :

375 x 160 x 0,80 = 13.500 lbs

3,6

Tenaga ini hanya dapat dimanfaatkan apabila cukup gesekan antara tanah

dengan roda. Misalnya traktor tersebut pada gigi ke 4 dengan kecepatan 22,4

mph harus menarik muatan (total + berat traktor) sebesar 16 ton dan harus

melalui tanjakan 5% dan RR = 50 lbs/ton, maka :

Rimpull = 3,6 x 13.500 = 2.160 lbs

22,4

akibat RR = 50 x 16 = 800 lbs

akibat GR = 5 x 20 x 16 = 1.600 lbs (+)

TR = 2.400 lbs

Disini Rimpull yang tersedia 2.160 lbs < 2.400 lbs (berat traktor + muatan

yang harus ditarik), sehingga harus pindah gigi yang lebih rendah agar

traktor dapat menarik.

I.1.7. Tenaga Tarik (Drawbar Pull = DBP)

Tenaga tersedia pada traktor/kendaraan yang dapat dihitung untuk

menarik muatan disebut Tenaga Tarik Traktor (Drawbar Pull = DBP), ialah

tenaga yang terdapar pada gantol (hook) di belakang traktor tersebut, yang

dinyatakan dalam kilogram atau lbs.

Dari tenaga mesin secara keseluruhan setelah dikurangi untuk mengatasi

gesekan-gesekan mekanisme traktor, untuk tenaga menggerakkan

Rimpull = 375 x HP x Efisiensi

Kecepatan (mph)

kendaraannya sendiri dan lain-lain pengaruh yang mengurangi daya guna

mesin, maka sisanya dihitung sebagai DBP.

DBP ini besarnya tergantung juga dari kecepatan gerak kendaraan (gear selection), untuk masing-masing gigi dinyatakan masing-masing DBP nya untuk kecepatan maksimal pada gigi tersebut, pada putaran mesin tertentu (rated RPM). Sebagai contoh dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 1-3 Tenaga Tarik atau DBP

Gigi ke Kecepatan (mph) DBP (lbs)

1

2

3

4

5

1,56

2,20

3,04

3,88

5,30

9,909

6,872

4,752

3,626

2,419

Biasanya dalam daftar spesifikasi yang diberikan oleh masing-masing

pabrik telah diperhitungkan besarnya Rolling Resistance sebesar 110 lbs/ton

berat traktor. Jika dalam kenyataannya nilai RR tersebut lebih kecil atau

lebih besar, maka dapat dilakukan penyesuaian nilai DBP nya.

Contoh 1-7 : Sebuah traktor berat 15 ton mempunyai

DBP = 5.684 lbs, diperhitungan pada nilai

RRF = 110 lbs/ton .

Jika traktor bekerja pada jalan dengan

RRF = 180 lbs/ton, maka :

- DBP pada RRF 110 lbs/t = 5.684 lbs

- reduksi DBP : (180-110)x15 = 1.050 lbs

Jadi DBP efektif tinggal = 4.634lbs

I.1.8. Kemampuan mendaki tanjakan (gradability)

Kemampuan mendaki tanjakan ini adalah landai maksimal yang dapat

ditempuh oleh sebuah traktor atau kendaraan yang dinyatakan dalam %

landai. Kemampuan ini berbeda pada masing-masing keadaan

traktor/kendaraan yang kosong atau kecepatan pada gigi yang dipilih dan

sebagainya.

Gerakan maju traktor sebagai alat penarik (prime mover) dibatasi oleh: 1. daya tarik (DBP atau rimpull) yang disediakan oleh mesin,

2. rolling resistance pada permukaan jalan

3. berat total traktor dengan muatan, dan

4. landai permukaan jalan yang dilalui.

Untuk crawler traktor, kemampuan mendaki dihitung berdasar sisa DBP

yang masih, setelah dari DBP seluruhnya dikurangi dengan DBP yang

dibutuhkan untuk menanggulangi rolling resistance.

Contoh 1-8 : Sebuah traktor menarik scraper dengan ketentuan sebagai

berikut.

Traktor 180 HP, berat 20 ton, scraper dengan muatan penuh

berat 36 ton. DBP traktor pada gigi ke 3 sebesar 9.200 kg,

rolling resistance (RR) traktor 80 kg/ton, RR traktor yang

diperhitungkan oleh pabrik 50 kg/ton, RR scraper 100 kg/ton,

efisiensi 85%.

Hitungan : RR tambahan untuk traktor (80 50) = 30 kg/ton

- RR traktor : 20 * 30 = 600 kg

- RR scraper : 36 * 100 = 3.600 kg

Total RR = 4.200 kg

Maksimal DBP yang dihitung : 85% * 9.200 = 7.820 kg

Untuk mengatasi RR = 4.200 kg

DBP yang tersedia = 3.620 kg

Berat traktor + scraper : 20 + 36 = 56 ton

Diperlukan DBP tambahan 10 kg/ton untuk tiap landai 1%, jadi

untuk traktor + scraper : 10 * 56 = 560 kg untuk tiap 1% landai

naik. Kemampuan mendaki traktor menarik scraper :

3.620 x 1% = 6,46%

560

Untuk traktor dengan roda karet dapat dilakukan hitungan yang sama,

haya perlu dihitung koefisien traksinya, karena pada traktor jenis ini

mempunyai pengaruh yang cukup berarti.

Contoh 1-9 : Traktor roda karet 120 HP berat total 12 ton, distribusi beban

pada gerak 60%, koefisien traksi 0,5.

Traktor menarik scraper berat dengan muatan penuh 25 ton.

DBP traktor pada gigi ke 2 sebesar 4.500 kg, RR traktor 60

kg/ton, RR yang diperhitungkan dari pabrik 50 kg/ton, scraper

70 kg/ton. Efisiensi mesin 85%.

Hitungan : - Tambahan RR traktor : (60 50) * 12 = 120 kg

- RR scraper : 70 * 25 = 1.750 kg

RR Total = 1.870 kg

Kontrol Traksi pada Roda Gerak

Gambar 1-2 Traktor menarik Scraper

Beban pada roda gerak 60% * 12.000 kg = 7.200 kg

Tenaga traksi senelum terjadi selip

= 0,5 * 7.200 kg = 3.600 kg.

Maksimal DBP traktor dihitung = 85% * 4.500 kg

= 3.825 kg > 3.600 kg ----- ttaktor sudah selip

- Tenaga yang dapat dimanfaatkan : 3.600 kg

- Untuk menanggulangi RR : 1.870 kg

DBP tersisa : 1.730 kg

Berat traktor + scraper : 12 + 25 = 37 ton

Tiap % landai perlu tenaga = 10 * 37 = 370 kg

Jadi kemampuan mendaki traktor :

1.730 x 1% = 4.67%

370

Untuk traktor denganroda karet dapat juga digunakan rumus sebagai

berikut :

K = 972 * T * G _ N

R * W 20

Keterangan :

K = kemampuan mendaki traktor dan muatan

G = total reduksi gigi pada gigi yang dipilih.

T = torgue mesin rata-rata (lbs,ft)

R = rolling radius roda gerak, diukur dari pusat roda sampai tanah (inci)

W = berat total kendaraan + muatan (lbs)

N = rolling resistance (lbs/ton)

Contoh 1-10 : jika diketahui T = 750 lbs.ft pada 2.100 rpm, G = 41 : 1

Pada gigi ke 1. R = 30 inci, W = 140.000 lbs, N = 50 lbs/ton

K = 972 * 750 * 41 _ 50 = 4,62%

30 * 140.000 20

I.1.9. Pengaruh lain

Di samping beberapa faktor yang telah disebutkan di atas, beberapa hal

perlu juga dipertimbangkan dalam menghitung produksi alat dan pemilihan

alat yang digunakan, antara lain sebagai berikut :

1. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan.

2. Material yang dikerjakan, berat volume, jenis tanah kohesif atau

kepasiran. Untuk jenis tanah kohesif, lekatannya besar sehingga perlu

dipilih alat yang sesuai, demikian juga untuk tanah kepasiran (lepas).

Faktor besar kecilnya kembang susut tanah perlu juga untuk diketahui

untuk menghitung efisiensi penggunaan alat.

3. Efisiensi kerja, di sini dipertimbangkan efisiensi kerja untuk siang atau

malam akan berbeda, hal ini dapat dijelaskan pada tabel berikut.

Tabel 1-4 Efisiensi Kerja Siang/Malam

Traktor Kerja efektif Efisiensi kerja

(menit/jam)

Kerja siang

- Crawler

- Wheel

Kerja malam

- Crawler

- Wheel

50

45

45

40

0,83

0,75

0,75

0,67

Kondisi kerja pada malam hari banyak dipengaruhi oleh jarak pandangan

operator, karena sinar lampu yang digunakan jaraknya sangat terbatas.

4. Kemampuan operator, jika operator mampu dan berpengalaman, akan

diperoleh hasil yang maksimal.

5. Keadaan medan yang baik akan mempengaruhi produksi kerja, sebaliknya

bila medan jelek, berdebu, berkabut dan tidak rata/datar akan

mengurangi produksi kerja.

6. Kondisi alat yang digunakan, jika alat masih baik, terpelihara akan sangat

membantu meningkatkan produksi, bila kondisi alat sudah tua, sering

macet/rusak akan sangatmengganggu kelancaran pekerjaan dan produksi.

Hal yang telah diuraikan di atas tentu bukanlah hal mutlak untuk

menentukan produksi yang akan dihasilkan, karena beberapa pertimbangan

manajemen juga sangat mendukung hasil yang diharapkan. Untuk itu perlu

juga dipelajari ilmu manajemen sehingga akan diperoleh hasil interaksi yang

optimal.

I.2. SIFAT-SIFAT TANAH

Beberapa sifat tanah sehubungan dengan pekerjaan pemindahan,

penggusuran dan pemampatan perlu diketahui, karena tanah yang dikerjakan

akan mengalami perubahan dalam volume dan kepampatannya. Oleh karena

perubahan-perubahan ini, maka dalam menyatakan jumlah volumenya, perlu

dinyatakan keadaan tanah yang dimaksud.

Keadaan tanah yang mempengaruhi volume tanah yang kita jumpai dalam

pekerjaan-pekerjaan tanah antara lain :

Gambar 1-3 Beberapa kondisi tanah

1. Keadaan tanah yang dijumpai sebelum tanah tersebut terusik, jadi

keadaan yang sesuai dengan kehendak alam. Keadaan kita sebut dengan

keadaan bank atau alam, dan ukurannya kita nyatan dalam bank measure (BM). Keadaan yang demikian ini meliputi juga keadaan sejumlah tanah

yang akan dikerjakan, jadi tidak mutlak keadaan alam sebenarnya.

2. Keadaan tanah yang lepas atau loose, ialah keadaan tanah setelah diberikan usaha-usaha pengusikan, misalnya digusur, digali, diangkut dan

sebagainya. Ukuran tanah dalam keadaan lepas ini biasanya dinyatakan

dalam % BM (BM + swell), jadi volume tanah loose lebih besar dibanding

volume tanah alam pada berat tanah yang sama.

3. Keadaan tanha pampat, ialah keadaan tanah setelah diberikan usaha-usaha

pemampatan dengan bermacam cara, baik dengan alat maupun dengan

tenaga manusia. Besarnya ukuran tanah dalam keadaan pam[pat

(compacted) ini, jika dibandingkan dengan BM, sangat tergantung dari

usaha pemampatan yang diberikan, jadi mungkin dapat lebihbesar atau

mungkin dapat lebih kecil.

Bertambahanya volume tanah dari bank menjadi loose doisebut dengan swell yang dinyatakan dalam %, dan dihitung dengan :

SW = ( B _ 1 ) * 100%

L

Keterangan : SW = % swell

B = berat tanah dalam keadaan bank (alam) L = berat tanah dalam keadaan loose (lepas)

Berkurangnya volume tanah dari keadaan bank menjadi pampat disebut dengan shrinkage atau susut, yang dinyatakan dalam %, dan dihitung dengan rumus :

Sh = (1 _ B ) * 100%

C

Keterangan : Sh = % shrinkage atau susut

B = berat tanahdalam keadaan bank (alam) C = berat tanah dalam keadaan compacted (pampat)

Contoh 1-11 : Suatu tanah dari hasil penyelidikan diperoleh nilai-nilai sebagai

berikut :

- berat tanah alam 92 lbs/cu.ft

- berat tanah lepas 76 lbs/cu.ft

- berat tanah dipampatkan 108 lbs/cu.ft

maka ;

SW = ( 92 _ 1 ) * 100% = 21%

76

Sh = ( 1 _ 92 ) * 100% = 15%

108

Di samping % swell dan % shrinkage, untuk menyatakan konversi keadaan tanah dapat juga digunakan load factor dan shrinkage factor, dan dihitung sebagai berikut :

aanloosevolumekead

aanbankvolumekeadLoadFactor

aanbankvolumekead

edaancompactvolumekeadactorShrinkageF

Sebagai ilustrasi, beberapa macam tanah dengan sifat karakternya dapat

dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1-5 Sifat-sifat beberapa macam tanah

Jenis tanah % swell Load Factor

Lempung alami

Lempung berkerikil kering

Lempung berkerikil basah

Tanah biasa baik, kering

38

36

33

24

0,72

0,73

0,73

0,81

Tanah biasa baik, basah

Kerakal

Pasir kering

Pasir basah

Batu

26

14

11

12

62

0,79

0,88

0,90

0,89

0,61

Contoh 1-12 : Berapa kali harus diangkut oleh acraper yang kapasitasnya 18

cuyd, jika dibutuhkan tanah lempung berkerikil, kering,

sebanyak 8.000 cu-yd (compacted), dengan shrinkage factor

0,80 ?

- diperlukan tanah : 8.000 = 10.000 cu-yd (bank)

0,80

- kemampuan scraper mengangkut tanah : 18 * 0,73

= 13,14 cu-yd (bank)

- jika hanya digunakan 1 scraper maka diperlukan

= 10.000 = 761 kali pengangkutan dengan scraper

13,13

II. ALAT-ALAT GUSUR

II.1. PENGENALAN TRAKTOR

Traktor adalah adalah alat yang mengubah tenaga mesin menjadi tenaga

gerak/mekanik. Penggunaan traktor adalah sebagai alat penggerak (prime mover) bagialat berat, misalnya untuk menarik, mendorong, serta sebagai tempat dudukan alat lain dan sebaginya, namun dapat juga digunakan untuk

keperluan yang lain.

Traktor dibedakan dalam dua tipe pokok, yaitu traktor dengan roda rantai

(crawler tractor), dan traktor dengan roda karet/ban (whell tractor). Masing-masing tipe mepunyai kemampuan dan kegunaan yang berbeda,

sehingga dalam memilih alat yang cocok untuk keperluan pekerjaan perlu

diperhatikan hal-hal sebagai berikut.

1. Ukuran traktor yang memungkinkan digunakan dalamtempat pekerjaan

sehingga dapat efektif.

2. Traksi yang tersedia pada kondisi medan yang diinginkan.

3. Kekerasan permukaan medan/tanah.

4. Landai maksimal yang akan dilalui.

5. Panjang jalan angkut (haul distance) dan kecepatan gerak yang dibutuhkan. 6. Pekerjaan lanjutan yang masih harus dilakukan setelah pekerjaan pokok

selesai dilaksanakan.

7. Usaha-usaha pengangkutan alat ke lokasi proyek.

8. Lain-lain pertimbangan yang perlu.

II.1.1. Traktor roda rantai (Crawler Tractor)

Dalam dunia konstruksi, khususnya pada pekerjaan pemindahan tanah,

dapat dikatakan bahwa crawler tractor ini mempunyai kegunaan yang sangat

besar sebagai alat pokok serbaguna. Penggunaan crawler tractor ini antara

lain :

1. sebagai tenaga penggerak untuk mendorong, misalnya bulldozer, loader,

dan untuk menarik scraper, sheepsfoot roller dan sebagainya,

2. sebagai tenag penggerak alat angkut, misalnya truk,

3. sebagai tempat dudukan (mounting) alat lain, misalnya crane.

Dalam pedagangan, traktor dibedakan dari ukuran tenaganya, di samping

juga atas dasar beratnya secara keseluruhan. Karena seperti diketahui pada

bab terdahulu, DBP maksimal kecuali ditentukan oleh HP mesin, juga oleh

berat traktor dan koefisien traksinya. Tenaga gerak (fly wheel) traktor yang ada berkisar antara 65 HP, 75 HP, 105 HP sampai dengan 700 HP, dan hal ini

penting untuk dipertimbangkan pemilihannya di lapangan, disebabkan karena

pengaruhnya besar sekali terhadap produktifitas alat yang bersangkutan.

Cara mengemudikan crawler tractor dilakukan dengan menambah beban

salah satu roda rantai (track) dengan mengerem (brake) track tersebut secukupnya, atau dengan mengurangi traksi pada track itu dengan melepaskan

clutch yang menghubungkan antara roda gerak track dengan mesin, sebagaian atau seluruhnya tergantung dari belokan yang akan ditempuh. Bila

belokan cukup tajam, maka steering dengan brake maupun dengan clutch

dilakukan bersamaan. Sistem pengemudian demikian ini dapat dilakukan

karena kecepatan gerak traktor tidak terlalu besar, maksimal hanya 6 mph.

Crawler traktor ini dibutuhkan bila gesekan antara roda dan permukaan

tanah besar, dan juga untuk mendapatkan tenaga yang maksimal (tidak selip)

pada waktu kerja.

Gambar II-1 Macam-macam trackshoe

Pada umumnya biaya perbaikan lat untuk crawler tractor ini sebagian

besar adalah untuk perbaikan bagian bawah (undercarriage), dan kerusakan-kerusakan ini disebabkan oleh antara lain :

1. benturan-benturan waktu berjalan antara trackshoe dengan batu,

2. terlalu sering berjalan pada tempat yang miring, atau sering berputar

membalik pada satu arah,

3. terlalu sering selip antara tracshoe dengan tanah,

4. setelan tracshoe terlalu kendor,

5. setelan tracshoe terlalu kencang/tegang.

II.1.2. Traktor dengan roda karet (Wheel Tractor)

Traktor jenis ini digunakan untuk kecepatan yang cukup tinggi dengan

jarak angkut besar, sehingga memerlukan jalan angkut yang terpelihara

dengan baik. Karena traktor jenis ini tenaga tariknya dipengaruhi oleh keras

lembeknya permukaan tanah.

Jika dibandingkan dengan crawler tractor, yang mempunyai daya floating yang baik, maka tekanan persatuan luas permukaan pada roda/ban adalah

besar, sehinga jika tanahnya lembek roda/ban sebagian masuk ke dalam

tanah, dan akan menambah rolling resistance traktor, hal ini akan mengurangi

tenaga efektif untuk menarik.

Gambar II-2 Tipe kembangan ban pada Wheel Tractor

Oleh karena bermacam-macam pertimbangan maka dibuat wheel tractor

dengan dua roda dan wheel tractor dengan empat roda.

1. Wheel Tractor dua roda

a. Kemungkinan gerak/manuver lebih besar, gigi lebih besar.

b. Traksi lebih besar, karena seluruh berat kendaraan ditambah sebagian

muatan dilimpahkan pada roda gerak.

c. Rolling resistance lebih kecil, karena jumlah roda lebih sedikit.

d. Biaya pemeliharaan ban lebih sedikit.

Gambar II-3 Wheel tractor dua roda menarik Scraper

2. Traktor roda empat

a. Lebih mudah mengemudikannya, terutama karena lebih stabil dan

memberikan kemantapan pada pengemudi.

b. Lebih sedikit goncangannya pada jalan yang tidak rata.

c. Memungkinkan dijalankan dengan lebih cepat.

d. Dapat dijalankan sendiri jika dilepas trailnya.

Gambar II-4 Wheel tractor dengan roda empat menarik scraper

Tabel II-1 Perbandingan Wheel Tractor dengan Crawler Tractor

Crawler Tractor Wheel Tractor

1. Tenaga tarik besar

2. Kecepatan relatif kecil

3. Ground contact (bidang

singgung roda dengan tanah)

besar

4. Dapat bekerja pada kondisi

medan yang buruk

5. Kemungkinan selip kecil

6. Floating lebih baik

7. Mobilitas rendah

8. Jarak angkut dekat

1. Tenaga tarik lebih kecil

2. Kecepatan besar

3. Ground contact kecil

4. Kondisi medan harus baik

5. Mudah selip

6. Beban roda terpusat

7. Mobilitas tinggi

8. Jarak angkut jauh

II.2. BULLDOZER

Pada dasarnya bulldozer adalah alat yang menggunakan traktor sebagai tempat dudukan dan penggerak utamanya, jadi berupa attachment. Tetapi

sudah menjadi kebiasaan umum bahwa bila kita menyebut bulldozer, yang kita

ketahui adalah traktor yang dilengkapi dengan dozer attachment. Hal ini perlu dikemukakan disini untuk memberikan pengertian bahwa ada kalanya

bulldozer ini juga dipasang pada prime mover lain, seperti truk-truk berat

atau garder, terutama bulldozer ukuran kecil, untuk pertimbangan

ekonomisnya.

Gambar II-5 Bulldozer

Bulldozer sebenarnya bukan kumpulan nama jenis-jenis dozer, karena

bulldozer ini hanya salah satu jenis dari dozer yang diberi kedudukan untuk

mendorong lurus ke depan. Ada juga angledozer yang kecuali mendorong lurus

ke depan juga dapat mendorong ke samping terhadap sumbu kendaraan.

Sudut serong (angling) ini biasanya 250 terhadap kedudukan lurus kedepan.

Macam dan tipe bulldozer dibedakan menjadi beberapa jenis, tergantung dari

alat geraknya, kendali alat gerak dan macam pisaunya.

II.2.1. Alat Gerak

Menurut alat bergeraknya (mounted) bulldozer dibagi dalam dua tipe, ialah crawler Tractor Dozer (dengan roda rantai), Wheel Tractor Dozer

(dengan roda ban karet), dan Swamp Bulldozer (untuk daerah rawa).

Kelebihan dan kerugian antara Crawler Mounted dan Wheel Mounted adalah

seperti ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel II-3 Perbandingan antara Crawler Mounted dan Wheel Mounted

Crawler Mounted Wheel Mounted

1. Daya dorong besar, terutama

pada tanah lunak

2. Dapat bekerja pada tanah

1. Kecepatan lebih besar

2. Tidak perlu alat angkut ke

berlumpur

3. Dapat bekerja pada tanah

berbatu yang tajam namun ban

karet akan cepat rusak

4. Kecepatan rendah, jarak

angkut pendek

5. Daya apung (floating) besar

6. Perlu alat pengangkut ke lokasi,

karena dapat merusak jalan

yang dilalui

lokasi

3. Menguntungkan untuk jarak

angkut yang jauh

4. Kelelahan operator kecil

5. Tidak dapat bekerja pada

medan yang jelek, lembek,

becek

6. Jalan angkut perlu

pemeliharaan

II.2.2. Alat Kendali

Menurut alat kendali pisau dozer (blade) nya dibedakan dalam Cable Controlled (alat kendali dengan kabel) dan Hydraulic Controlled (alat kendali hidrolis). Beberapa keuntungan dan kerugian dari dua jenis kendali ini

diberikan pada tabel berikut.

Tabel II-4 Perbandingan Cable Controlled dan Hydraulic Controlled

Cable Controlled Hydraulic Controlled

1. Sederhana dalam pemasangan

dan pemakaian

2. Pemeliharaan mudah

3. Bahaya kerusakan alat kurang,

karena pisau dapat naik sendiri

jika menjumpai rintangan yang

berat

4. Tidak cocok untuk tanah yang

keras

1. Tekanan pisau lebih besar

2. Kedudukan pisau mudah di atur

3. Pemeliharaan berat dan harus

teliti

4. Kadang-kadang kesulitan

menyediakan minyak hidrolis

jika lokasi jauh dari kota (di

pedalaman)

II.2.3. Tipe Blade (pisau)

Dilihat dari tipe pisau (blade)nya, bulldozer dibedakan dalam straight

dozer (mendorong lurus), angel dozer (pisau serong dilihat dari pandangan

atas), dan tilt dozer (pisau serong dilihat dari depan).

Gambar II-6 Bulldozer dengan alat kendalinya

Keterangan :

1. Mold board

2. Cutting edge

3. Push arm

4. Pitch arm

5. Hinge (engsel)

6. Hydraulic controlled

7. Hydraulic Motor

8. Cable Controlled

II.2.4. Macam-macam pisau dozer

Beberapa jenis pisau yang digunakanpada bulldozer dan atau angle dozer

ada beberapa jenis, antara lain sebagai berikut.

1. Universal Blade (U-Blade), ialah pisau yang berguna untuk efektifitas

produksi. Hal ini memungkinkan bulldozer dapat mendorong/membawa

muatan lebih bayak karena kehilangan muatan yang relatif kecil dalam

jarak angkut yang cukup jauh.

2. Straight Blade (S-Blade), ialah jenis pisau yang cocok untuk segala jenis

medan, blade ini merupakan modifikasi dari U-Blade, manuver lebih mudah

dan dapat membawa material lebih mudah.

3. Angling Blade (A-Blade), Ialah pisau yang digunakan untuk posisi lurus dan

menyudut.

4. Cushion Blade (C-Blade), ialah blade yang dilengkapi dengan rubber

cushion (bantalan karet) untuk meredam tumbukan.

5. Bowldozer, Ialah pisau yang dibuat untuk membawa/mendorong material

dalam jumlah kehilangan yang sesedikit mungkain. Hal ini dimungkinkan

karena dinding-dinding baja pada samping dan bagian bawah.

6. Light Material U Blade (U-Blade untuk material ringan0, ialah pisau yang

direncanakan untuk pekerjaan yang noncohesive material, atau material

lepas yang ringan, misal stock pile.

Gambar II-7 Macam-macam pisau dozer

II.2.5. Operasi dengan Dozer

Untuk meningkatkan produksi ada beberapa caraopersi menggunakan

bulldozer, antara lain :

1. Slot Dozing, ialah dengan melakukan beberapa lintasan dan membiarkan tanah yang berceceran dikiri-kanan dozer, hal ini akan merupakan

penghalang terhadap tercecernya tanah pada lintasan-lintasan berikutnya.

Cara ini akan menambah produksi 20%.

2. Side by Side Dozing atau Blade to Blade Dozing, ialah cara bekerja dengan dua dozer berdampingan, sehingga ujung blade dozer yang satu

dengan ujung blade dozer yang lain hampir bersentuhan dan berjalan pada

arah yang sama. Cara ini menaikkan produksi antara 15% - 25%.

Gambar II-8 Cara operasi Dozer

II.2.6. Produksi Bulldozer

Untuk menghitung produksi bulldozer, beberapa pabrik pembuat alat

gambar II-9 adalah perkiraan produksi dozing dengan menggunakan universal

blade dan straight blade untuk bulldozer tip D7 sampai D10 Carterpillar. U

adalah Universal Blade, S adalah Straight Blade, sedangkan pada gambar

tersebut produksi didasarkan atas kondisi sebagai berikut :

1. efisiensi kerja 100% (60 menit per jam)

2. fixed time (waktu tetap untuk pindah gigi) 0,05 menit, 3. berat volume tanah yangdigusur 1790 kg/m3 (BM), atau 1370 kg/m3 (LM), 4. swell 30% atau Load Factor = 0,769 5. koefisien traksi untuk : a. track = 0,5 atau lebih

b. whell = 0,4

6. blade dengan hydraulic controlled.

Gambar II-9 Grafik Prakiraan Produksi Bulldozer Karterpillar

Beberapa faktor koreksi perlu diberikan jika kondisi kerja dan ada

faktor-faktor lain yang tidak sesuai.

Tabel II-5 Faktor koreksi kondisi kerja

No. Uraian Crawler Wheel

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Operator :

a. baik sekali

b. sedang

c. buruk

Bahan :

a. stock pile

b. sulit dipotong/digusur

- dengan tilt sililder

- tanpa tilt silinder

- dengan kabel kendali

c. keras dipotong/digusur (kering noncohesive)

d. batu hasil ledakan

Dengan metode slot dozing (celah)

Dengan metode berdampingan (side by side dozing)

Penglihatan waktu operasi berdebu, kabut, + gelap, hujan

Efisiensi kerja :

a. 50 menit/jam

b. 40 menit/jam

Direct drive tans. (fixed time 0,1 mnt)

Bulldozer :

a. A Blade

b. C Blade

c. D5 (sempit)

d. U Blade

e. Bowl Blade

1,0

0,75

0,60

1,20

0,80

0,70

0,60

0,80

0,60-0,80

1,20

1,15-1,25

0,80

0,84

0,87

0,80

0,50-0,75

0,50-0,75

0,90

1,20

1,30

1,0

0,75

0,60

1,20

0,75

-

-

0,80

-

1,20

1,15-1,25

0,70

0,84

0,67

-

-

0,50-0,75

-

1,20

1,30

Selain faktor-faktor tersebut di atas, ada satu faktor lagi yang harus

dihitung. Ialah faktor grade correction, adalah koreksi akibat landai jalan

yang ditempuh yang ditunjukkan dalam gambar II-10.

Gambar II-10 Grafik Grade Faktor

Keterangan : + landai naik

- landai turun

Contoh 2-1 : Sebuah Bulldozer D8 U dengan tilt silinder bekerja pada tanah

lempung keras, jarak gusur rata-rata 60 m. Landai naik 10%,

operasi dengan cara slot dozing. Berat volume tanah 1600

kg/m3 (loose), operator sedang, efisiensi kerja 50 menit/jam.

Berapa produksi rata-rata perjamnya?.

Hitungan : Faktor-faktor koreksi

1. Lempung keras, tilit silinder : 0,80

2. Koreksi landai 10% naik : 0,84

3. Slot dozing : 1,20

4. Operator sedang : 0,75

5. Efisiensi kerja : 0,84

6. Koreksi berat tanah : 1370 : 0,856

1600

Dari gambar II-9 didapat produksi ideal :

410 m3/jam (LM)

Jadi produksi nyata : 410 * 0,80 * 0,84 * 1,20 * 0,75 * 0,84 *

0,856 = 178,29 m3/jam (LM).

Apabila dari pabrik tidak ada grafik/tabel yang dapat membantu untuk

estimasi produksi, produksi dapat ditentukan secara teoritis, dengan

menghitung kapasitas blade, kemudian produksi rata-rata dihitung dengan

estimasi jumlah lintasan perjamnya.

Pada gambar II-11 kedudukan A, Bulldozer mula-mula atau dalam keadaan

berhenti, pisau sedikit masuk ke dalam tanah dengan tujuan untuk

menggali/menggusur. Dalam kedudukan yang demikian ini traktor mulai

dijalankan maju, biasanya harus dalam keadaan gigi terendah.

Kedudukan B adalah keadaan menggusur/mengangkut tanah dengan

kecepatan tetap, jika dipandang perlu traktor dapat menambah kecepatan

dengan pindah gigi, dan hal ini akan memerlukan waktu tetap yang disebut

dengan fixed time. Kedudukan C adalah posisi membuang muatan pada akhir jalan angkut,

pisau diangkat naik sehingga tanah dapat lewat di bawah pisau. Apabila tanah

di depan pisau sudah habis tertinggal traktor dihentikan, kemudian dalam

posisi pisau masih terangkat traktor dijalankan mundur menuju ke kedudukan

A.

Gambar II-11 Cara kerja Bulldozer

Jarak L adalah jarak angkut dozer, sedang waktu yang dibutuhkan untuk

menjalani jarak L pulang balik disebut waktu pulang balik atau cycle time (roundtrip time). Waktu yang diperlukan untuk menjalani satu roundtrip dirinci sebagai berikut :

1. Waktu tetap (fixed time), adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan tindakan-tindakan yang selalu harus dijalankan, misalnya memasukkan gigi,

menambah kecepatan, dan memindah gigi.

2. Waktu yang tidak tetap (variable time), ialah waktu untu bergerak maju mendorong muatan dan watu kembali mengambil muatan, waktu ini

besarnya tergantung jarak dan kecepatan gerak dari traktor.

Untuk estimasi produksi dapat digunakan rumus berikut :

m3/jam (BM)

Keterangan : T = cycle time, menit

BC = kapasitas blade (pisau), m3

JE = efisiensi kerja

LF = load faktor

Contoh 2-2 : Estimasikan produksi rata-rata bulldozer jika ditentukan tanah

lempung berpasir, berat volume 2.700 lbs/cu-yd (BM), swell

25%, jarak gusur 100 ft.

Traktor 72 HP, ukuran blade panjang 9,5 ft, tinggi 3 ft,

kecepatan maju/gusur 1,5 mph, mundur 3,5 mph, efsiensi kerja

50 menit/jam.

Produksi = LFJEBCT

60

Hitungan : Kapasitas blade dihitung dengan pendekatan sebagai berikut

Lereng tanah ditentukan 2 : 1

Kapasitas blade : LHH 22

1

ftCu 5,855,9.)3.(22

1 2

)(167,3)3(

5,853

BMydCu

Gambar II-12 Isi Blade

Kapasitas blade dalam BM )(5336,225,1

176,3BMydCu

Round trip time :

- dorong/maju : menit758,060280.55,1

100

- kembali : menit324,060280.55,3

100

- fixed time = 0,30 menit

T = 1,382 menit

Produksi 5336,260

50

3382,1

60

= 91,664 Cu-yd/jam (BM)

II.2.7. Penggunaan Bulldozer

Untuk pelaksanaan pekerjaan konstruksi, terutama jalan raya, landasan

pesawat terbang dan sebagainya, bulldozer bersifat serbaguna dan dapat

melakukan tugas-tugas antara lain seperti berikut ini :

1. Pembersihan lapangan pekerjaan dari pepohonan, kayu-kayu dan bonggol-

bonggolnya, puing-puing bekas bangunan dan sebagainya, pekerjaan ini

sering disebut clearning. 2. Pembukaan jalan-jalan kerja darurat menuju ke tempat lokasi pekerjaan.

3. Pembukaan atau penggusuran tanah dalam jarak dekat (100 meter).

4. Mendorong scraper pada waktu memuat (push). 5. Meratakan timbunan tanah pada daerah fill, mengisi kembali galian atau

parit, spreading dan sebagainya. 6. Memelihara jalan kerja, jalan angkut.

7. Menyiapkan bahan-bahan dari quarry atau tempat pengambilan material. 8. Mengupas tanah bagian atas yang jelek atau stripping. 9. Meratakan permukaan atau menghaluskan permukaan bidang rat

(finishing).

II.2.8. Mengerjakan Bukit dengan Bulldozer

Pekerjaan pada bukit yang tanahnya terdiri dari butir yang lepas akan

sulit didaki samapi ke puncak oleh traktor, karena tanah akan longsor. Untuk

merintis jalan menuju puncak ialah dengan menghadapkan dozer ke tebing

yang akan didaki dengan blade diangkat setinggi mungkin. Dengan kedudukan

blade ini traktor digerakkan maju sedemikian rupa sehingga blade masuk ke

tebing, kemudian traktor digerakkan mundur agar tidak tertimpa longsoran

tebing akibat gerakan mundur tersebut. Bahan longsoran yang terkumpul

pada kaki tebing itu kemudian diratakan dengan cara back blading, ialah dengan meletakkan blade di belakang onggokan bekas longsoran dan menarik

mundur traktor yang akan menghailkan suatu bidang rata dan mempunyai

ketinggian lebih dari kedudukan semula. Kemudian pekerjaan dimulai dengan

mengangkat blade tinggi-tinggi dan maju ke depan kemudian mundur lagi.

Apabila bukit terdiri dari tanah keras dan berbatu, maka biasanya tiada

jalan lain kecuali membuat jalan melingkar (side hil cut), klintasan pertama digunakan tilt dozing, kemudian dengan angle dozing agar tanah hasil gusuran

dapat dibuang ke jurang atau bagian tebing yang rendah. Seandainya harus

terpaksa menggali melalui bukit, misalnya untuk membuat jalan tembus, maka

harus diperhatikan adanya pola penggalian seperti pada gambar II-13.a

(a). Pola penggalian

(b). Dengan tilt dozing (c). Dengan angle dozing

Hal ini untuk menghindari agar dozer tidak terjepit di antara dua tebing

hasil galian, karena pisau dozer tidak jauh lebih besar daripada lebar antara

letak dua track traktor, sehingga jika tidak hati-hati dalam memilih urutan

lintasan bukan tidak mungkin dozer akan terjebak dan sulit untuk keluar.

II.2.9. Meratakan Timbunan Tanah (Spreading)

Timbunan tanah yang dimaksud adalah bekas dumping dari truk untuk

pengisian jarak jauh, atau stock pile dari hasil timbunan yang lain. Pekerjaan

dimuali dengan memberikan kedudukan dozer blade cukup tinggi di atas tanah

asal agar tidak terambil muatan terlalu banyak sekaligus. Jika di depan blade

sudah tidak cukupbanyak muatan maka traktor dihentikan dan dijalankan

mundur untuk mengambil muatan baru, sisa muatan dari pass yang lalu

didorong dengan pass berikutnya. Hal ini dilakukan dengan memelihara

produktivitas dozer yang hanya dicapai dengan mendorong muatan yang

maksimal. Dalam melaksanakan ini tiap kali harus pindah jalur pada waktu

menjalankan masing-masing pass yang berurutan, sehingga tanggul-tanggul

yang terjadi pada lintas-lintas sebelumnya tidak terlalu berat untuk

diratakan kemudian. Naik turunnya blade pada kebanyakan dozer adalah hal

yang sukar dikendalikan, terutama bagi operator yang belum cukup

berpengalaman. Maka sebaiknya jika terjadi puntuk-puntuk di atas permukaan

tanah, lebih baik dozer dihentikan dan mundur mengulangi pass yang sedang

dijalani.

II.2.10. Menggali Tanah Keras

Jika menjumpai tanah keras, misalnya tanah keras kering, maka penggalian

dapat dilakukan dengan pisau dozer khususs yang disebut ripper (pembajak). Alat ini pada dasarnya tidak lain seperti bajak yang gigi-giginya terbuat dari

baja sedemikian rupa sehingga dapat diberikan tekanan cukup besar untuk

dapat masuk dalam tanah keras. Ripper ini ada yang merupakan alat

tersendiri yang ditarik (towed) oleh traktor, ada juga yang merupakan alat pelengkap (attachment) yang dipasang pada traktor sebagai alat penggeraknya.

(a). Parallelogram kaku sudut pisau tetap (b). Dapat diatur secara hidrolis

(c). Ripper tunggal kaku (d). Parallelogram dapat diatur

Gambar II-14 Macam-macam Ripper

Macam-macam ripper terlihat pada gambar II-14 antara lain sebagai

berikut.

1. Ripper yang merupakan alat sendiri.

2. Ripper yang ditarik traktor, a. dengan cable controlled (kendali kabel),

b. dengan hydraulic controlled (kendali hidrolis). 3. Ripper yang merupakan attachment yang dipasang pada traktor sebagai

tenaga penggeraknya.

a. Adjustable parallelogram, giginya sjajar dan dapat diatur/dilepas,

macamnya :

1). Single shank (gigi tunggal)

2). Multi shank (gigi banyak)

b. Parallelogram gigi sejajar dan kaku,

1). Single shank,

2). Multi shank.

c. Hinge, berbentuk piringan dengan ukuran tertentu.

Gigi-gigi ripper ini jika aus dapat diganti, hanya harus dijaga agar

keausannya jangan sampai pada inti giginya, karena penggantiannya akan lebih

mahal.

Beberapa jenis tanah tertentu tidak dapat dibajak dengan ripper ini,

untuk jelasnya dapat dilihat pada tabel II-6.

Tabel II-6. Kemampuan Ripper

Pada tabel terlihat bahwa clay dengan kecepatan rambat antara 3000

5000 ft/detik dapat dibajak, sedang clay dengan kecepatan rambat suara

antara 5000 - 6000 ft/detikmerupakan batas kemampuan ripper yang

bersangkutan. Kecepatan rambat suara ini dihitung berdasarkan penyelidikan

di lapangan pada jenis material yang akan dikerjakan. Tabel tersebut tidak

mutlak memberikan kepastian dapat tidaknya material dibajak, karena

material dapat dibajak tanpa memperhatikan kecepatan rambat suara,

terutama untuk material yang homogen. Sebaliknya kecepatan rambat suara

yang rendah belum tentu menjamin dapat dibajak material, karena joint

fracture yang ada tidak memungkinkan untuk penetrasi gigi ripper. Untuk

batuan konglomerat dan beberapa jenis batuan yang lain kadang-kadang

diperlukan bantuan dengan peledakan.

Produksi dapat diestimasikan sebagai berikut.

Contoh 2-3 : Sebuah ripper dengan single shank yang ditarik traktor,

Jarak ripping : 0,915 m

Dalam ripping : 0,610 m

Panjang ripping : 91 m

Kecep.ripping : 1,6 km/jam atau 26,6 m/menit

Waktu kembali : 0,25 menit

Efisiensi kerja : 50 menit/jam

Cycle time :

- waktu membajak : menit42,36,26

91

- waktu kembali = 0,25 menit

T = 3,67 menit

- produksi : 8,060

50610,0915,0

67,3

60

= 6,08 Bm3/jam

Apabila ada faktor koreksi yang lain seperti kondisi medan, alat dan

operator dapat juga diperhitungkan.

II.2.11. Clearning

Bulldoder adalah alat yang baik sekali untuk digunakan dalam pekerjaan-

pekerjaan pembersihan permukaan tanah dari tumbuh-tumbuhan, pohon-

pohonan, sisa pohon, batu-batuan dan puing-puing bekas bangunan. Apabila

pohon tidak terlalu besar, pisau dimasukkan sedikit di bawah permukaan

tanah dan digusur maju, sehingga pohon tumbang, hal ini juga dilakukan untuk

semak-semak belukar. Untuk menumbangkan pohon yang agak besar, blade

diangkat sampai kedudukan kira-kira setengah dari maksimal, sehingga

cutting edge blade menyentuh batang pohon yang akan ditumbangkan. Setelah

blade menyentuh batang pohon, dozer digerakkan maju pada gigi rendah

sambil mengangkat blade ke atas mencapai kedudukan tertinggi. Dengan

demikian pohon kecuali terdorong juga terjebol dari kedudukannya.

Untuk pekerjaan clearning ini dapat dikatakan suatu pekerjaan yang tidak

eksak, karena jumlahnya produksi tidak dapat dipastikan dari pekerjaan yang

satu dengan pekerjaan yang lainnya. Sebagai gambaran diberikan tabel

berikut.

Tabel II-7 Produksi Clearnimg dengan bulldozer

B a h a n Ukuran traktor

< 115 DBHP > 115 DBHP

1. Pohon-pohon kecil, semak (0

5. Metode Pembakaran, tumbuhan/tanaman dibakar dari arah lawan angin

beris per baris.

6. Metode Contour, alat bekerja pada contour-contour dengan ketinggian

tempat yang sama, biasanya untuk tanah miring.

(a). Metode Out Crop (b). Metode Perimeter

(c). Metode Harrowing (d). Metode Zig-zag

Gambar II-15 Beberapa metode Clearning

II.3. SCRAPER

Dalam pekerjaan penggususran tanah, scraper selain digunakan untuk

menggali juga dapat untuk mengangkut. Pada kenyataan scraper ada yang

mempunyai mesin sendiri dan ada yang ditarik traktor, tetapi secara

keseluruhan scraper dan traktor disebut sebgagai scraper saja.

II.3.1. Macam-macam Scraper

Beberapa macam dan tipe scraper dibedakan sebagai berikut :

1. Mesin penggerak, ada scraper bermesin tunggal yang power unitnya

terletak di bagian depan berfungsi sebagai penarik bowldari scraper,

kemudian ada yang bermesin ganda yang power unit keduanya ditempatkan

pada bagian belakang bowl scraper berfungsi untuk mendorong seluruh

unit scraper, sedang powel unit yang pertama ada di bagian depan sebagai

penarik dan keduanya harus terpadu bekerjanya.

2. Tipe scraper dibedakan dalam dua macam, ialah semi trailler (dengan dua as), dan tipe full trailler (satu as).

3. Alat kendali dibedakan dalam dua macam, alat kendali hidrolis (hydraullic controlled), dan alat kendali kabel (cable controlled).

4. Roda traktor yang digunakan dapat berupa :

a. roda rantai (crawler tractor populled),

b. roda karet (whell tractor pulled) yang macamnya ada :

1. single engine (mesin tunggal),

2. twin engine (mesin ganda),

3. two bowl tandem (dengan dua bowl bersama-sama),

4. multi bowl multi engine,

5. elevating scraper.

(a). Scraper bermesin tunggal

(b). Scraper bermesin ganda

Gambar II-16 Scraper

Gambar II-17 Elevating Scraper

Prinsip kerja scraper ialah dalam keadaan berjalan bowl diturunkan

samapai cutting edge nya masuk ke dalam tanah yang akan digali/digusur.

Apron ditarik ke atas dan ditahan pada kedudukan tertentu supaya tanah

dapat masuk ke dalam bowl, jika bowl belum penuh tetapi tanah tidak dapat

masuk, hal ini biasanya karena kecepatan gerak scraper kurang untuk

mendorong tanah yang terkumpul menutupi lubang dasar bowl dan apron.

Untuk hal semacam ini kadang-kadang perlu dibantu dengan pushdozer

(bulldozer pendorong). Apabila bowl sudah penuh, apron ditutup kemudian

diangkut dan dibuang pada tempat yang diinginkan.

(a). Gali (b). Angkut (c). Buang

Gambar II-18 Cara operasi Scraper

Membuang muatan dari scraper biasanya dengan membuat lapisan urugan

yan rata tebalnya, untuk ini bowl diturunkan dari kedudukannya sampai

ketinggian yang dikehendaki di atas permukaan tanah, kemudian apron dibuka

secukupnya, sehingga muatan keluar oleh berat sendiri dari bowl dan juga

oleh bantuan dorongan ejector yang digerakkan maju.

II.3.2. Fungsi Scraper

Dalam pekerjaan tanah scraper berfungsi antara lain.

1. Striping top soil, ialah pengupasan tanah permukaan yang jelek.

2. Meratakan contour sekeliling bangunan.

3. Menggali saluran.

4. Menggali dan mengurug, misalnya badan jalan.

Pada pekerjaan cut & fill oleh scraper melibatkan pekerjaan material dari

suatu tempat ke tempat lain. Scraper dapat bekerja dengan baik asal

ukurannya sesuai dengan kondisi medan, biasanya jarak angkut 100 meter

sampai dengan 1.000 meter adalah jarak ekonomis untuk bekerja dengan

scraper. Tetapi hal tersebut tidak mutlak, karena berdasarkan asumsi dan

pengalaman, pada jarak angkut 100 meter pwnggunaan scraper belum tentu

lebih baik dibandingkan dnegan bulldozer.

II.3.3. Produksi Scraper

Kapasitas scraper ditentukan volume material yang dapat dimuat dalam

bowl, dan ukuran kapasitas ini dinyatakan dalam m3 atau cu-yd. Ukuran

dibedakan dalam keadaan peres (struck) dan munjung (heaped), dan perlu diketahui bahwa ukuran tanah yang digali dalam keadaan bank measure,

sedang tanah yang termuat dalam bowl dalam keadaan loose (lepas).

Seperti halnya dengan produksi yang dapat dihitung untuk dozer, maka

untuk scraper dapat dilakukan hitungan-hitungan serupa dengan banyak

mendasarkan pada pengalaman di lapangan. Oleh pabrik pembuatnya, biasa

diberikan dua angka untuk kapasitas srcaper, ialah kapasitas struck dan

kapasitas heaped, sedang angka rata-ratanya terletak diantara kedua angka

tersebut, karena biasanyascraper dapat diisilebih dari kapasitas struck,

tetapi jarang mencapai kapasitas heaped.

Produksi scraper dinyatakan dalam jumlah tanah yang dapat dipindahkan

tiap jamnya, dan untuk menghitung cycle timenya ada dua hal pokok yang

harus dihitung ialah sebagai berikut.

1. Waktu tetap, ialah waktu yang diperlukan untuk muat, memepercepat

muat, pindah gigi, membuang muatan, memutar balik, menyiapkan diri

untuk kembali mengambil muatan.

2. Waktu tidak tetap, ialah waktu yang diprtlukan untuk berjalan menuju

tempat membuang dan kembali mengambil muatan.

Untuk menentukan waktu tetap (fixed time) sebagai gambaran dapat

diambil pada tabel II-8, khusus untuk scraper roda karet.

Tabel II-8 Waktu tetap untuk Whell Scraper (menit)

Kegiatan Kecepatan angkut (mph)

5 - 8 8 - 15 15 - 30

(1) (2) (3) (1) (2) (3) (1) (2) (3)

- muat

- buang, memutar

- pindah gigi, menambah

kecepatan dll

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

T o t a l 1,5 1,9 2,6 1,8 2,3 3,0 3,0 3,0 4,0

Keterangan : (1). kondisi medan baik (2). kondisi medan sedang (3). Kondisi medan kurang baik

Contoh 2-4 : Sebuah crawler scraper tipe C 100, 100 HP beratnya 12 ton,

rincian DBP sebagai berikut.

Tabel II-9 Rincian DBP traktor

Gigi ke Kecepatan (km/jam) DBP (kg)

1

2

3

4

5

2,36

3,80

4,51

6,45

10,00

9.000

5.340

4.050

2.540

1.530

Kapasitas bowl 9,6 m3, berat kosong 10 ton, panjang pisau 2,5

meter. Jenis tanah kepasiran, berat 1.300 kg/m3 (BM), swell =

20%. Kondisi medan datar, jalan angkut rata, RR untuk crawler

50 kg/ton. Jarak angkut 300 meter, urugan tebal tiap lapis 20

cm, galian tebal tiap kali muat 10 cm. Jika efisiensi kerja 50

menit/jam berapa produksi scraper?

Hitungan : Volume scraper 9,6 m3 (LM) = )(820,1

6,9 3 BMm

Jarak muat : meter325,210,0

8

Jarak buang : meter20,195,220,0

60,9

Berat scraper : 10 ton

Berat muatan : 8 x 1.300 = 10,40 ton

T o t a l = 20,40 ton

DBP yang dibutuhkan untuk menarik scraper + muatan = 20,4 x

70 = 1.428 kg, sedang DBP untuk traktor sudah

diperhitungkan.

Dari tabel II.9 terlihat bahwa traktor dapat berjalan pada gigi

ke 5, dengan kecepatan 10 km/jam.

1. Waktu tetap :

- muat gigi ke 1 : menit81,060360.2

32

- buang gigi ke 1 : menit49,060360.2

20,19

- putar 2 kali : 2 x 0,40 = 0,80 menit

- pindah gigi, percepatan dll = 1,00 menit

T1 = 3,10 menit

2. Waktu tidak tetap :

- waktu angkut : menit80,160000.10

300

- waktu kembali : menit80,160000.10

300

T2 = 3,60 menit

Cycle time : 3,10 + 3,60 = 6,70 menit

Produksi scraper : jamm /70,5960

508

70,6

60 3

II.3.4. Scraper dengan pushdozer

Untuk traktor dengan roda karet, dalam memperoleh kapaitas angkut yang

maksimal, pada waktu menggali diperlukan bantuan pushdozer yang

mendorong dari belakang. Dalam menghitung produksi dan menghitung jumlah

sraper yang harus dilayani oleh pushdozer sangat tergantung pada masing-

masing cycle time yang diperlukan. Waktu yang diperlukan tersebut antara

lain untuk mendorong, angkut, buang, putar dan waktu kontak. Beberapa cycle

time untuk pushdozer tergantung dari macam operasinya seperti terlihat

pada tabel II.10.

Contoh 2-5 Sebuah pushdozer bekerja dengan cara back track loading,

kondisi pemuatan sedang. Scraper yang dilayani mempunyai

cycle-time 8 menit.

Berapakah scraper yang dapat dilayani oleh pushdozer?

Hitungan : Dari tabel II.10 diperoleh T untuk pushdozer 2,5 menit.

Jumlah scraper = 2,35,2

8

a. Bila digunakan 3 buah scraper, maka waktu untuk

mendorong : 3 x 2,5 = 7,5 scraper belum datang, sehingga

pushdozer harus menunggu.

b. Bila digunakan 4 buah scraper, maka waktu untuk mendorong

= 4 x 2,5 = 10 menit, scraper sudah datant tetapi

pushdozer belum selesai mendorong scraper ke 4.

Tabel II-10 Cycle-time untuk Pushdozer

Cara operasi Kondisi muatan Cycle-time

Back Track Loading Baik

sedang

kurang

1,7

2,5

3,0

Chain Loading Baik

sedang

kurang

1,2

1,6

2,0

Shuttle Loading Baik

sedang

kurang

1,2

1,6

2,0

Keterangan :

III. ALAT-ALAT GALI

III.1. UMUM

Alat-alat gali ini sering disebut sebagai excavator, yang mempunyai

bagian-bagian utama antara lain :

1. bagian atas yang dapat berputar (revolving unit), 2. bagian bawah untuk berpindah tempat (travelling unit), dan 3. bagian-bagian tambahan (attachment) yang dapat diganti sesuai pekerjaan

yang akan dilaksanakan,

Attachment yang penting kita ketahui adalah crane, dipper shovel, backhoe, dragline dan clamshell. Bagian bawah dari excavator ini ada yang digunakan roda rantai (track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truck (truck

mounted).

Pada umumnya excavator mempunyai tiga pasang mesin penggerak pokok

ialah :

1. penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan

menggali, mengangkat dan sebagainya.

2. penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang

dipasang pada unit tersebut

3. penggerak untuk menjalankan excavator berpindah dari satu tempat ke

tempat lain.

Pada crawler mounted excavator, mesin penggerak pada umumnya

bersumber pada power unit yang sama dengan mesin-mesin penggerak lainnya,

sedang pada truck mounted excavator biasanya digunakan mesin khusus untuk

berpindah tempat, dan dipilih yang RPM nya tinggi, agar diperoleh mobilitas

yang tinggi.

Excavator adalah alat yang bekerjanya berputar bagian atasnya pada

sumbu vertikal di antara sistem roda-rodanya, sehingga excavator yang

beroda ban (truck mounted), pada kedudukan arah kerja attachment tidak

searah dengan sumbu memanjang sistem roda-rodanya, sering terjadi

proyeksi pusat berat alat yang dimuati berada di luar pusat berat dari sistem

kendaran, sehingga dapat menyebabkan alat berat terguling. Untuk

mengurangi kemungkinan terguling ini diberikan alat yang disebut out-riggers.

(a). Crawler mounted (b). Truck mounted

(c). Outriggers

Gambar III-1 Macam-macam travelling unit

III.2. POWER SHOVEL

Dengan memberikan shovel attachment pada excavator maka kita

dapatnkan alat yang disebut power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan

menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam

truk atau lat angkut lainnya. Alat ini juga dapatr untuk membuat timbunan

bahan persediaan (stock pilling). Pada umumnya power shovel ini dipasang di

atas crawler mounted, karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain

stabilitas dan kemampuan floatingnya. Power shovel di lapangan digunakan

terutama untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat

kedudukan alat.

Macam shovel dibedakandalam dua hal, ialah shovel dengan kendali kabel

(cable controlled), dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled).

Bagian-bagian yang terpenting dari shovel ditunjukkan pada gambar III-2.

1. Bucket

2. Tangkai Bucket

3. Sling Bucket

4. Rol Ujung

5. Boom

6. Sling Boom

7. Penahan Boom

8. Mesin Penggerak

9. Counter Weight (pengimbang)

10. Kabin Operator

11. Under Carriage

Gambar III-2 Bagian-bagian Shovel

III.2.1. Cara Kerja Power Shovel

Pekerjaan dimulai dengan menempatkan shovel pada posisi dekat tebing

yang akan digali, dengan menggerakkan dipper/bucket ke depan kemudian ke

atas sambil menggaruk tebing sedemikian rupa sehingga dengan garukan ini

tanah masuk dalam bucket, jika bucket sudah penuh maka bucket ditarik

keluar. Operator yang telah berpengalaman dapat mengatur gerakan ini

sedemikian rupa sehingga bucket sudah terisi penuh pda saat bucket

mencapai bagian atas tebing.

Setelah terisi penuh, maka shovel dapat diputar (swing) ke kanan atau ke kiri menuju tempat yang harus diisi. Segera sesudah shovel tidak lagi dapat

mencapai tebing dengan sempurna, maka shovel dapat digerakkan/berjalan

menuju posisi baru hingga dapat bergerak seperti semula. Pada dasarnya

gerakan-gerakan selama bekerja dengan shovel ialah :

1. maju untuk menggerakkan dipper menusuk tebing,

2. mengangkat dipper/bucket untuk mengisi,

3. mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing,

4. swing (memutar) untukmembuang (dump),

5. berpindah jika sudah jauh dari tebing galian, dan

6. menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan.

(a). Crawler Mounted Power Shovels (b). Whell Mounted Power Shovel

Gambar III-3 Power Shovel

III.2.2. Ukuran Shovel

Ukuran shovel didasarkan pada besarnya bucketyang dinyatakan dalam m3

atau cu-yd, dan dibedakan dalam keadaan isi peres (struck) atau munjung (heaped), juga dalam kondisi tanah alam atau lepas. Dalam perdagangan terdapat shovel dalam kapasitas bucket 0,50 ; 0,75 ; 1,00 ; 1,25 ; 1,50 ; 2,00

dan 2,5 cu-yd, sesuai ketentuan-ketentuan dari Power Crane & Shovel

Association (PCSA). Untuk ukuran-ukuran yang lebih besar dapat dibuat

sesuai dengan permintaan.

Untuk memilih ukuran shovel ada beberapa faktor, antara lain banyaknya

volume pekerjaan, bila harus mengerjakan banyak pekerjaan kecil-kecil di

tempat-tempat yang berjauhan satu sama lain, maka pemilihan shovel dengan

truck mounted merupakan keuntungan tidak kecil artinya. Sebaliknya jika

pekerjaan terpusat di satu tempat dengan jumlah besar, mobilitas tidak

begitu penting, dan crawler mounted showel lebih menguntungkan. Pemilihan

showel dengan ukuran yang besar dipertimbangkan atas dasar sebagai

berikut.

1. Pengangkutan shovel merupakan usaha yang sulit, jadi harus

dipertimbangkan jalan angkut yang ada.

2. Pengausan bagian-bagian/spare parts shovel ukuran besar relatif besar

pula,karena pekerjaan yang dilakukan juga besar.

3. Pada pekerjaan di quarry, shovel besar tidak perlu terlebih dahulu

menghancurkan batu-batu.

4. Biaya untuk operator untuk shovel besar relatif lebih kecil, karena

produksinya besar.

5. Shovel besar lebih mampu mengerjakan bahabahan yang keras karena

tenaganya lenih besar.

6. Waktu penyelesaian pekerjaan lenih cepat.

B : panjang boom

D : tinggi buang maks.

E : radius buang maks.

G : tinggi gali maks.

sI : dalam gali maks.

J : radius gali maks.

X : sudut putar boom

Gambar III-4 Diagram jangkauan shovel

III.2.3. Produksi Shovel

Dalam menghitung produksi shovel perlu diperhatikan cycle time selama

operasi berlangsung. Satu cycle time terdiri dari menggali/ mengisi bucket,

berputar (swing), membuang (dump) dan berputar (swing) ke posisi semula.

Faktor-faktor selama operasi, keadaan medan dan hambatan-hambatan lain

perlu pula dipertimbangkan, karena akan mempengaruhi produksi shovel.

1. Pengaruh tinggi tebing galian terhadap produksi shovel.

Tinggi tebing galian yang paling baik ialah yang sedemikian besarnya,

sehingga pada waktu dipper/bucket mencapai titik tertinggi tebing sudah

penuh terisi, dengan tidak perlu memberikan beban yang berlebihan pada

mesin. Tinggi tebing yang demikian kita sebut dengan tinggi optimal, yang

bagi shovel-shovel yang dibuatmenurut spesifikai PCSA untuk masing-

masing ukuran shovel dan macam tanah yang digali diberikan seperti pada

tabel III-1.

Tabel III-1 Produksi Ideal Power Shovel dan Tinggi Gali Optimal

Jenis Tanah Ukuran Power Shovel, cu-yd

3/8 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5

Lempung berpasir,

basah

Pasir dan kerikil

Tanah biasa, baik

Tanah lempung, keras

Batu ledakan, baik

Lempung lekat, basah

Batu ledakan, jelek

3,8

85

3,8

80

4,5

70

6,0

50

-

40

6,0

25

-

15

4,6

115

4,6

110

5,7

95

7,0

75

-

60

7,0

40

-

25

5,3

165

5,3

155

6,8

135

8,0

110

-

95

8,0

70

-

50

6,0

205

6,0

200

7,8

175

9,0

145

-

125

9,0

95

-

75

6,5

250

6,5

230

8,5

210

9,8

180

-

155

9,8

120

-

95

7,0

285

7,0

270

9,2

240

10,7

210

-

180

10,7

145

-

115

7,4

320

7,4

300

9,7

270

11,5

235

-

205

11,5

165

-

140

7,8

355

7,8

330

10,2

300

12,2

265

-

230

12,2

185

-

160

8,4

405

8,4

390

11,2

350

13,3

310

-

275

13,3

230

-

195

Catatan : * angka yang atas tinggi gali optimal (ft)

* angka yang bawah produksi ideal shovel (cu-yd/jam) BM

Angka-angka dalam tabel III-1 tersebut adalah angka praktek, meskipun

tidak tepat benar dapat digunakan sebagi titik tolak perencanaan

pekerjaan penggalian tebing. Bila tinggi tebing kurang optimal maka tidak

mungkin mengisi bucket sekaligus penuh dalam satu pass tanpa

memberikan beban lebih pada mesin. Hal ini aka menyebabkan cepat

rusaknya mesin, maka operator dapat memilih dua kemungkinan, ialah

mengisi bucket penuh dalam beberapa kali pass atau membiarkan bucket

tidak terisi penuh langsung di-dump, tentu saja dua hal tersebut akan

mempengaruhi produksi shovel. Sebaliknya bila tebing lebih tinggi dari

optimal, operator harus hati-hati agar tidak terjadi lubang-lubang dalam

tebing, yang dapat mengakibatkan longsornya tebing tersebut dan

menimpa shovel. Operator dapat memilih menggali dengan mengurangi

tenaga tekan pada bucket ke dalam tebing, atau penggalian tidak dimulai

dari dasar tebing, atau menggali secara normal tetapi membiarkan tanah

tumpah dari bucket dan mengambil pada cycle berikutnya. Ketiga hal

tersebut akan mengurangi produksi shovel.

2. Pengaruh sudut putar (swing) terhadap produsi shovel.

Sudut putar shovel adalah sudut dalam bidang horizontal antara

kedudukan dipper/bucket pada waktu menggali dan pada waktu membuan

muatan, yang dinyatakan dalam derajat. Besarnya sudut putar ini

mempengaruhi cycle time pekerjaan, sehingga mempengaruhi produksi

shovel. Pada tabel III-2 diberikan faktor koreksi produksi shovel untuk

sudut putar dan prosen tinggi galian optimal.

Tabel III-2 Faktor Koreksi Sudut Putar dan % Tinggi Gali Optimal pada

Produksi Power Shovel

% tinggi optimal Sudut putar (swing), derajat

45 60 75 90 120 150 180

40

60

80

100

120

140

0,93

1,10

1,22

1,26

1,20

1,12

0,89

1,03

1,12

1,16

1,11

1,04

0,85

0,96

1,04

1,07

1,03

0,97

0,80

0,91

0,98

1,00

0,97

0,91

0,72

0,81

0,86

0,88

0,86

0,81

0,65

0,73

0,77

0,79

0,77

0,73

0,59

0,66

0,69

0,71

0,70

0,66

160 1,03 0,96 0,90 0,85 0,5 0,67 0,62

3. Pengaruh keadaan medan (job condition) terhadap produksi shovel.

Produksi shovel sangat ditentukan oleh keadaan medan tempat alat

tersebut bekerja. Tempat penggalian yan ideal antara lain memenuhi

syarat lantai kerja yang keras, drainasi bauk, tempat kerja luas,

trukpengangkut dapat ditempatkan pada kedua sisi sehingga tinggi optimal

terpelihara, jalan angkut tidak terpengaruh keadaan musim, perbandingan

yang sesuai antara produksi shovel dengan truk pengangkutnya. Keadaan

medan ini dinyatakan sebagai sangat baik, baik, sedang dan kurang

menguntungkan, tetapi tidak ada ukuran yang eksak untuk menyatakan ini.

4. Pengaruh keadaan manajemen (management conditions) terhadap produksi

shovel.

Pengaruh manajemen ini menyangkut tindakan pemilik/pemakai alat dalam

menggunakan dan memelihara kondisi alat. Beberapa hal yang

mempengaruhi kondisi antara lain pemberian minyak pelumas, pencekan

bagian-bagian shovel sebelum digunakan, penggantian dipper/operator

atau suku cadang lain yang perlu, pemberian bonus pada pekerja/operator

dan lain-lainnya. Keadaan manajemen diklasifikasikan sebagai sangat baik,

baik, sedang dan kurang menguntungkan. Tabel III.3 memberikan faktor-

faktor koreksi pengaruh keadaan medan dan manajemen.

Tabel III-3 Faktor Koreksi Keadaan Medan dan Keadaan Manajemen

Keadaan Medan Keadaan Manajemen

Sangat

baik

baik sedang kurang

- sangat baik

- baik

- sedang

- kurang

0,84

0,78

0,72

0,63

0,81

0,75

0,69

0,61

0,76

0,71

0,65

0,57

0,70

0,65

0,60

0,52

Contoh 3-1 : Sebuah shovel bucket 1 cu-yd menggali tanah lempung keras

berupa tebing dengan ketinggian 2,30 meter. Sudut putar

(swing) 750, kondisi medan sedang, kondisi manajemen baik.

Berapakan produksi shovel perjamnya ?

Hitungan : Dari tabel III-1 untuk tanah lempung keras dengan ukuran

bucket 1 cu-yd diperoleh :

- produksi ideal 145 cu-yd/jam (BM)

- tinggi gali optimal 9 ft = 2,75 meter

% tinggi gali optimal : %64,83%10075,2

30,2

swing 750 ---- dari tabel III.2 diperoleh faktor koreksi 1,05

(interpolasi lurus)

Keadaan medan sedang ; keadaan manajemen baik, dari tabel

III-3 : faktor koreksi 0,69

Jadi produksi shovel :

= 145 x 1,05 x 0,69

= 105,05 cu-yc/jam (BM) atau

= 80,32 m3/jam (BM)

III.3. DRAGLINE

Dragline adalah alat untuk menggali tanah dan memuatkan pada alat-alat

angkut, misalnya truk, traktor penarik gerobag, atau ke tempat penimbunan

yang dekat dengan galian. Pada umumnya power shovel samapai dengan

kapaitas 2,5 cu-yd dapat diubah menjadi dragline, dengan melepas boom dan

shovel diganti boom dan bucket dragline.

Untuk beberapa proyek power shovel atau dragline digunakan untuk

menggali, tetapi dalam beberapa hal dragline mempunyai keuntungan, yang

umumnya dikarenakan oleh keadaan medan dan bahan yang perlu digali.

Dragline biasanya tiak perlu masuk ke dalam tempat galian untuk

melaksanakan pekerjaannya, dragline dapat bekerja dengan ditempatkan pada

lantai kerja yang baik, kemudian menggali pada tempat yang penuh air atau

berlumpur. Jika hasil galian terus dimuat ke dalam truk, maka truk tidak

perlu masuk ke dalam lubang galian yang kotor dan berlumpur yang

menyebabkan terjebaknya truk tersebut. Dragline sangat baik untuk

penggalian pada parit-parit, sungai yang tebingnya curam, sehingga kendaraan

angkut tidak perlu masuk ke lokasi penggalian.

Satu kerugian dalam menggunakan dragline untuk menggali ialah

produksinya yang rendah, antara 70% - 80% dibandingkan dengan power

shovel untuk ukuran yang sama.

Macam dragline ada tiga tipe ialah Crawler Mounted , wheel Mounted dan truck Mounted. Crawler Mounted digunakan pada tanah-tanah yang mempunyai daya dukung kecil, sehinggafloatingnya besar, tetapi kecepatan

geraknya rendah dan biasanya diperlukan bantuan alat angkut untuk membawa

alat sampai ke lokasi pekerjaan.

III.3.1. Cara Kerja Dragline

Penggalian dimulai dengan swing pada keadaan bucket kosong menuju ke

posisi menggali, pada saat yang sama drag cable dan hoist cable dikendorkan,

sehigga bucket jatuh tegak lurus ke bawah.

1. Hoist Cable

2. Boom

3. Dump Cable

4. Hoist Chain

5. Drag Chain

6. Drag Cable

7. Bucket

Gambar III-5 Bagian-bagian Dragline

Sesudah sampai di tanah maka drag cable ditarik, sementara hoist cable

di mainkan agar bucket dapat mengikuti permukaan tebing galian sehingga

dalamnya lapisan tanah yang terkikis dalamsatu pass dapat teratur, dan

terkumpul dalam bucket. Kadang-kadang hoist cable dikunci pada saat

penggalian, berarti pada saat drag cable ditarik, bucket bergerak mengikuti

lingkaran yang erpusat pada ujung boom bagian atas. Keuntungan cara ini ialah

bahwa tekanan gigi bucket ke dalam tanah adalah maksimal.

Operator yang berpengalaman dapat melemparkan bucket jauh ke depan

dengan tujuan untuk mendapatkan lebar galian yang besar. Lemparan ini

dilakukan dengan cara menarik bucket dan drag cable sedemikian rupa hingga

mendekati pangkal boom, kemudian secara mendadak dilepaskan, maka bucket

akan terayun ke depan. Untuk memberi percepatan, coist cablenya ditarik.

Setelah tercapai kecepatan yang cukup, hoist cable dilepas, maka bucket

jatuh bebas menuju titik permukaan tanah yang dikehendaki. Lemparan

bucket ini juga dapat dilakukan dengan tenaga swing dari excavatornya

sendiri, yang disebut dengan swing throw, dan ini hanya boleh dilakukan oleh operator yang benar-benar berpengalaman, karena cara pengoperasiannya

sulit dilakukan.

Setelah bucket terisi penuh, sementara drag cable masih ditarik, hoist

cable dikunci sehingga bucket terangkat lepas dari permukaan tanah. Hal ini

untuk menjaga agar muatan tidak tumpah, juga dijaga posisi dump cable tetap

tegang dan tidak berubah kedudukannya. Kemudian dilakukan swing menuju

tempat (dump)nya material dari bucket. Sebaiknya truk ditempatkan

sedemikian rupa sehingga swing tidak melewati kabin truk. Jika bucket sudah

ada di atas badan truk, drag cable dikendorkan, bucket akan terjungkir ke

bawah dan muatan tertuang.

III.3.2. Ukuran Dragline

Ukuran dragline ditunjukkan dari ukuran bucketnya. Yang dinyatakan

dalam cu-yd, pada umumnya sama dengan ukuran bucket power shovel.

Dragline dapat menggunakan lebih dari satu ukuran bucket, tergantung pada

panjang boom dan jenis tanah yang digali. Batasan kapasitas angkut maksimal

adalah beban yang menyebabkan miringnya alat, sehingga diperlukan

pengukuran ukuran bucket jika boom yang digunakan panjang atau jika

material mempunyai berat volume yang besar.

A : radius buang

B : tinggi buang

C : dalam gali maks.

D : panjang lmpar

J : panjang boom

K : sudut boom

Gambar III-6 Jangkauan Dragline

III.3.3. Produksi Dragline

Faktor-faktor yang mempengarui produksi dragline antara lain macam

tanah yang digali, dalamnya galian, sudut swing, ukuran bucket, panjang boom,

keadaan medan dan tempat kerja, keadaan manajemen, ketrampilan operator,

keadaan dragline serta truk-truk pengangkutnya. Seperti halnya pada power

shovel, produksi dragline dinyatakan dalam cu-yd atau m3 dalam keadaan bank,

sedang ukuran bucket dinyatakan dalam keadaan kosong.

1. Pengaruh dalam galian pada produksi dragline.

Dalamnya tebing galian optimal adalah kedalaman yang memberikan

produksi yang maksimal, yang didapat dari pengamatan dan pengalaman

yang oleh Power Crane & Shovel Association diberikan dalam tabel III-4.

Tabel III-4 Produksi Ideal Dragline Boom Pendek dan Dalam Gali

Optimal

Jenis Tanah Ukuran Bucket (cu-yd)

3/8 0,50 0,75 1 1,25 1,50 1,75 2 2,50

Lempung berpasir

basah

Pasir dan kerikil

Tanah biasa baik

Lempung keras

Lempung lekat basah

5,0

70

5,0

65

6,0

55

7,3

35

7,3

20

5,5

95

5,5

90

6,7

75

8,0

55

8,0

30

6,0

130

6,0

125

7,4

105

8,7

90

8,7

55

6,6

160

6,6

155

8,0

135

9,3

110

9,3

75

7,0

195

7,0

185

8,5

165

10,0

135

10,0

95

7,4

220

7,4

21

9,0

190

10,7

160

10,7

110

7,7

245

7,7

235

9,5

210

11,3

180

11,3

130

8,0

265

8,0

255

9,9

230

11,8

195

11,8

145

8,5

305

8,5

295

10,5

265

12,3

230

12,3

175

Catatan : * angka yang atas tinggi gali optimal (ft)

* angka yang bawah produksi ideal (cu-yd/jam BM)

1. Pengaruh swing dan % dalam galian pada dragline.

Seperti pada produksi shovel, % dalam gali optimal akan mempengaruhi

produksi dragline. Hubungan antara % dalam gali optimal dan sudut swing

terhadap koreksi produksi dragline deberikan seperti pada tabel III-5

2. Pengaruh Keadaan Medan dan Keadaan Manajemen.

Pengaruh keadaan nedan dan keadaan manajemen pada produksi dragline

sama pada power shovel, sehingga untuk faktor koreksinya dapat

digunakan tabel III-3

3. Pengaruh pemilihan ukuran dan tipe bucket pada produksi dragline.

Dalam memilih ukuran dan tipe bucket mempunyai pengaruh pada produksi

dragline, karena bucket yang berat akan mempunyai sendiri yang besar.

Untuk mengurangi kerugian oleh berat bucket.

Tabel III-5 Faktor Koreksi Swing dan % Dalam Gali Optimal Pada

Produksi Dragline

% dalam gali optimal Sudut swing, derajat

30 45 60 75 90 120 150 180

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1,06

1,17

1,24

1,29

1,32

1,29

1,25

1,20

1,15

1,10

0,99

1,08

1,13

1,17

1,19

1,17

1,14

1,10

1,05

1,00

0,94

1,02

1,06

1,09

1,11

1,09

1,06

1,02

0,98

0,94

0,90

0,97

1,01

1,04

1,05

1,03

1,00

0,97

0,94

0,90

0,87

0.93

0,97

0,99

1,00

0,98

0,96

0,93

0,90

0,87

0,81

0,85

0,88

0,90

0,91

0,90

0,88

0,85

0,82

0,79

0,75

0,78

0,80

0,82

0,83

0,82

0,81

0,79

0,76

0,73

0,70

0,72

0,74

0,76

0,77

0,76

0,75

0,73

0,71

0,69

Maka setiap ukuran ada 3 macam bucket yang disesuaikan dengan

pekerjaannya. Macam bucket tersebut adalah :

a. Heavy Duty, bucket untuk pekerjaan berat misalnya menggali batu-batuan, hasil tambang,

b. Medium Duty, bucket untuk pekerjaan sedang misalnya menggali kerikil, lempung,

c. Light Duty, bucket untuk pekerjaan ringan misalnya menggali lempung berpasir, pasir, lumpur.

Gambar III-7 Dragline

Tabel III-7 Kapasitas dan Berat Bucket Dragline

Ukuran

Cu-yd

Kapaitas

Cu-yd

berat bucket, lbs

light duty medium duty heavy duty

3/8

0,5

0,75

1,0

1,25

1,50

1,75

2,0

2,25

2,5

2,75

3,0

11

17

24

32

39

47

53

60

67

74

82

90

760

1.275

1.640

2.220

2.410

3.010

3.375

3.925

4.100

4.310

4.950

5.560

880

1.460

1.850

2.945

3.300

3.750

4.030

4.825

5.350

5.675

6.225

6.660

-

2.100

2.875

3.700

4.260

4.525

4.800

5.400

6.250

6.540

7.390

7.920

Contoh 3.2 : Dragline dengan boompendek kapasitas 2 cu-yd digunakan untuk

menggali tanah lempung kersa.

Dalam galian 4,70 meter, swing 1200, kondisi manajemen baik

medan kerja baik. Berapakah prakiraan produksi Dragline

tersebut ?

Hitungan : tanah lempung keras;bucket 2 cu-yd,tabel III-4; Produksi ideal

= 195 cu-yd/jam (BM)

H opt. = 11,8 ft (3,599 meter)

% H opt. = swing%;59,130%100599,3

7,4

1200, tabel III-5;faktor koreksi = 0,899 (interpolasi lurus)

medan baik; manajemen baik, tabel III-3; faktor koreksi 0,75

Produksi = 195 x 0,889 x 0,75 = 130,02 cu-yd/jam (BM) atau

= 99,41 m3/jam (BM)

Contoh 3-3 : Dragline 2 cu-yd dengan bucket medium duty menggali tanah

dengan berat volume 90 lb/cu-ft(LM). Panjang boom 80 ft,

kemampuan angkat 8.600 lbs.

Dapatkah alat tersebut bekerja ?

Hitungan : - bucket 2 cu-yd berat (tabel III.6) = 4.825 lb

- berat tanah : 60 x 90 = 5.400 lb +

berat total = 10.225 lb

Berat total 10.225 lb > 8.600 lb, jadi dragline tidak mampu

bekerja.

Kita pilih bucket yang lebih kecil, coba bucket 1,5 cu-yd

medium duty.

- berat bucket = 3.750 lb

- berat tanah = 4.230 lb +

berat total = 7.980 lb < 8.600 lb

Beberapa tindakan untuk mempertinggi produksi dragline antara lain

dengan pemeliharaan alatnya. Agar dragline tetap dapat bekerja dengan baik,

maka perlu tindakan-tindakan sebagai berikut.

a. Ketajaman gigi bucket perlu dipelihara dengan ukuran-ukuran yang tepat.

b. Penggalian harus dilaksanaka