Pemindahan Tanah mekanis / alat - alat beratJENIS 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 permukaan2.    Membuka jalan Baru3.    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 400Berat mesin (ton) 5-8 10-12 16 25 35Panjang pisau (m) 3 3.5 4 4.5 5Tinggi 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)

KegiatanKecepatan Pengangkutan rata – rata

8-12 km/jam 12.5-24 km/jam 24-48 km/jam1* 2* 3* 1* 2* 3* 1* 2* 3*

PemuatanPembongkaran & memutarPercepatan & perlambatan

0.80.40.3

1.00.50.4

1.40.60.6

0.80.40.6

1.00.50.8

1.40.61.0

0.80.41.0

1.00.51.5

1.40.62.0

Total 1.5 1.9 2.6 1.8 2.3 3.0 2.2 3.0 4.01* = kondisi baik2* = 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 GraderPekerjaan Kecepatan (km/jam)

Membuat slope 4Menggali saluran 4 - 6.4Perataan akhir 6.5 – 14.5Perawatan jalan 6.4 – 9.7Pencampuran 14.5 – 32.2Penebaran 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 materiUkuran alat

£ 0.76 m3 0.94 – 1.72 m3 > 0.76 m3

Kerikil, pasir, tanah organic 0.24 0.30 0.40Tanah, lempung lunak 0.30 0.375 0.50Batuan, lempung lunak 0.375 0.462 0.60

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.           DraglineDragline 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

Backhoe/Exavator

         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 trukHeaped

capacity m3(yd3)Struck capacity

m3(yd3)Berat kosong kg

(lb)

Berat maksimum  kg

(lb)

769 C23.630.9

17.522.9

3117868750

67586149000

773 B34.144.6

2634

3939686869

92534204000

777 C51.367.1

36.447.6

60055132442

146966324000

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

           Waktu muat (menit):

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

            Kapasitas BucketTipe loder Heaped capacity m3(yd3) Struck capacity m3(yd3)

910 F 1.20 (1.60) 1.02 (1.33)

Rear Dump

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 reduksiJaw 4:1 – 9:1Gyratory      True      Cone (standard)

3:1 – 10:14:1 – 6:1

Roll      Singel roll      Double roll

Maksimum 7:1Maksimum 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.