PEMINDAHAN TANAH MEKANIS
Alat berat yang umum dipakai dalam pekerjaan pemindahan tanah mekanis ada tujuh
macam yaitu:
- Buldoser
- Power Scrapper
- Alat pengangkut (Hauling units)
- Alat pemuat (Loading units)
- Alat penggaru (Rooters/ Rippers)
- Alat penggilas (Rollers)
- Graders
A. Buldoser
Alat ini merupakan alat berat yang sangat kuat untuk pekerjaan pekerjaan:
penggalian tanah (excavator), mendorong tanah, menggusur tanah (dozer),
membantu pekerjaan alat-alata muat, dan pembersihan lokasi (land clearing).
1. Kegunaan
Kegunaan Buldoser sangat beragam antara lain untuk:
- Pembabatan atau penebasan (cleraring) lokasi proyek.
- Merintis (pioneering) jalan proyek.
- Gali/ angkut jarak pendek.
- Pusher loading.
- Menyebarkan material.
- Penimbunan kembali.
- Trimming dan sloping
- Ditching
- Menarik
- Memuat.
Sebagai alat pembabat atau penebang, Buldoser mampu membersihkan lokasi
dari semak-semak, pohon besar/ kecil, sisa pohon yang sudah ditebang,
menghilangkan/ membuang bagian tanah atau batuan yang menghalangi pekerjaanpekerjaan
selanjutnya. Seluruh pekerjaan ini dapat dikerjakan sebelum pemindahan
tanah itu sendiri dilakukan atau dikerjakan bersama-sama.
IV. PRODUKTIVITAS ALAT BERAT
A. Faktor yang Mempengaruhi Produktivitas Alat
Untuk memperkirakan produksi alat beras secara teliti perlu dipelajari faktor-faktor
yang secara langsungdapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Faktor-faktor
tersebut meliputi: (1) Tahanan gali (Digging Resistance), (2) Tahanan guling atau
tahanan gelinding (Rolling Resistance), (3) Tahanan kemiringan (Grade Resistance),
(4) Koefisien Traksi, (5) Rimpull, (6) Percepatan, (7) Elevasi letak proyek, (8)
Evisiensi Operator, (9) Faktor pengembangan atau pemuaian (Swell Factor), dan
(10) Berat material.
1. Tahanan Gali (Digging Resistance)
Tahanan gali (Digginr Resistance, sering disingkat DR) marupakan tahanan yang
dialami oleh alat gali pada waktu melakukan penggalian material, penyebab
timbulnya atahanan ini adalah:
a. Gesekan antara alat gali dan tanah; umumnya semakin besar
kelembaban dn kekerasan butiran tanah, maka semakin besar pula
gesekan alat dan tanah yang terjadi.
b. Kekerasan dari material yang digali.
c. Kekasaran dan ukuran butiran tanah atau material yang digali.
d. Adanya adhesi antara tanah dengan alat gali, dan kohesi antara butiran
tanah itu sendiri.
e. Berat Jenis tanah (terutama berpengaruh pada alat gali yang berfungsi
sebagai alat muat, misalnya Power Shovel, Clamshell, Dragline dan
sejenisnya).
Besarnya tahanan gali (DR) tak dapat dicari angka reratanya, oleh karena itu
biasanya langsung ditentukan di tempat.
2. Tahanan Guling/ Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)
Tahanan guling/ tahanan gelincir (Rolling Resistance, biasa disingkat RR)
merupakan segala gaya-gaya lyar yang berlawanan arah dengan arah gerak
kendaraan yang sedang berjalan di atas suatu jalur. (Lihat Gambar: 4.1)
Bagian yang mengalami Rolling Resistance (RR) secara langsung adalah ban bagian
luar kendaraan, tahanan guling (RR) tergantung pada banyak faktor, diantaranya
yang terpenting adalah:
a. Keadaan jalan (kekerasan dan kemulusan permukaan jalan); semakin
keras dan mulus atau rata jalan tersebut, maka tahanan gulingnya
(RR) semakin kecil.
Keadaan ban yang bersangkutan dan permukaan jalur jalan. Jika
memakai ban karet, maka yang berpengaruh adalah ukuran, tekanan,
dan permukaan dari ban alat berat yang digunakan; apakah ban luar
masih baru, atau sudah gundul, dan bagaimana model kembangan ban
itu. Jika menggunakan Crawler yang berpenaruh adalah kondisi jalan
Besarnya RR dinyatakan dalam pounds (lbs) dan Rimpull yang diperlukan untuk
menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur mendatar, dan
dengan kondisi jalan tertentu.
Gambar: 4.1. Arah Tahanan Gulir (RR)
Contoh:
Jalur jalan yang dibuat dari perkerasan tanah dilewati leh truck dengan tekanan ban 35 – 50 lbs.
Diperkirakan roda tersebut memiliki tahanan gulir (RR) sebesar 100 lbs/ ton. Jika berat kendaraan dan
isinya 20 ton, hitung besarnya kekuatan tarik yang diperlukan oleh mesin itu pada roda kendaraan
(Rimpul) agar kendaraan tersebut dapat bergerak.
Jawab:
Rimpull (RP) = Berat kendaraan x RR
= 20 ton x 100 lbs/ ton
= 200 lbs.
Pada prakteknya menentukan RR sangat sukar dilakukan, sebab dipengaruhi oleh
ukuran dan tekanan ban, serta kecepatan kendaraan. Untuk perhitungan praktis RR
dapat dihitung menggunakan rumus:
RR = CRR x Berat Kenderaan beroda
RR = Tahanan Guling (lbs/ gross ton)
CRR = Koefisien Tahanan Guling (lihat Tabel: 4.1)
Tabel: 4.1. Angka Tahanan Gulir dinyatakan dalam persen(*)
Jenis Permukaan Jalan RR (% berat kendaraan dalam Lbs)
Roda karet Crawler
Beton yang kasar dan kering 2% -
Perkerasan tanah dn batu yang terpelihara baik 2% -
Anah urug kering dengan pemadatan sederhana 3% -
Tanah urug lunak dengan penetrasi sekitar 4” 8% -
Tanah/ pasir lepas dan batu pecah 10% 4%
Jalan makadam 3% 5%
Perkerasan kayu 3% 3%
Jalan datar tanpa perkerasan, kering 5% 4%
Kerikil tidak dipadatkan 15% 12%
Pasir tidak dipadatkan 15% 12%
Tanah lumpur - 16%
(*) Sumber: Prodjosumarto
Rochmanhadi (1992)
3. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)
Grade Resistance (GR) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu
gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui. Jika jalur jalan itu naik
disebut kemiringan positif, Tahanan Kemiringan atau Grade Resistance (GR) akan
menalwan gerak kendaraan; tetapi sebaliknya, jika jalan itu turun disebut kemiringan
negatif, tahanan kemiringan akan membantu gerak kendaraan (Gambar: 4.2).
a. GR Positif
b. GR Negatif
Gambar: 4.2. Tahanan Kemiringan (GR)
Jawab:
Kekuatan tarik (Rimpull yang menahan kemiringan) = Berat kendaraan x GR x Kemiringan.
= 20 ton x 100 lbs/ton/1% x 5%
= 200 lbs
Untuk menahan supaya truck tidak meluncur turun akibat kemiringan, maka diperlukan kekuatan tarik
yang besarnya minimum 200 lbs juga.
Kekuatan tarik yang diperlukan = Rimpull yang menahan kemiringan + gaya tarik yang menahan
kemiringan
Kekuatan tarik yang diperlukan = 200 lbs + 200 lbs
= 400 lbs.
4. Koefisien Traksi (CT)
Koefisien Traksi (CT) adalah faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh
kendaraan itu pada ban atau truck yang dapat dipakai untuk menarik atau
mendorong. Jadi CT adalah suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada ban
penggerak itu harus dikalikan untuk menunjukkan Rimpull maksimum antara ban
dengan jaur jalan , tepat sebelum roda itu selip.
Jika terdapat geseran yang cukup antara permukaan roda dengan permukaan jalan,
maka tenaga mesin tersebut data dijadikan tenaga traksi yang maksimal. (Gambar:
4.3)
Rumus: Traksi Kritis = CT x Berat total kendaraan
Gambar: 4.3. Koefisien Traksi
Contoh :
Jumlah berat kendaraan yang diterima oleh roda kendaraan = 8000 lbs. Berdasarkan percobaanpercobaan
diketahui bila hanya tersedia Rimpull seberat 4800 lbs saja, maka roda akan selip.
Hitunglah Koefisien Traksi (CT)
Jawab:
Jika Rimpull yang tersedia besarnya 4800 lbs, berarti traksi kritis dari kendaraan
tersebut = Rimpull.
Traksi Kritis = Rimpull = CT x Berat Total Alat (W)
Traksi Kritis = CT x W
4800 lbs = CT x 8000 lbs
CT = 0,60
Besarnya CT tergantung pada:
a. Kondisi ban yang meliputi: macam dan bentuk kembangannya; untuk
crawlwer truck tergantung pada keadaan dan bentuk trucknya.
b. Kondisi permukaan jalan (basah, kering, keras, lunak, rata,
bergelombang, dan sebagainya)
c. Bert kendaran yang diterima oleh roda.
Menurut pengalaman, besarnya CT pada macam-macam keadaan jalan seperti
terdapat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Besar CT untuk Macam-macam Keadaan Jalur Jalan*)
Macam Jalan Ban Karet Crawler
Jalan Beton yang kasar dan kering 0,80 – 1,00 0,45
Lempung kering 0,50 – 0,70 0,90
Lempung basah 0,40 –0,50 0,70
Pasir basah yang bercampur kerikil 0,30 – 0,40 0,35
Pasir lepas dan kering 0,20 – 0,30 0,30
*) Sumber: Prodjosumarto
Contoh 1.
Jumlah berat suatu kendaran (W) = 20 ton (40.000 lbs), seluruhnya diterima oleh roda penggerak.
Kendaraan tersebut akan bergerak pada jalur jalan tanah liat yang kering. Tahanan guling (RR) 100
lbs/ ton, kemiringan jalan = 5%. Coba analisa, apakah rodak kendaraan itu tidak selip?
Jawab:
Menurut Tabel: 4.2, CT untuk tanah liat kering = 0,50
Traksi Kritis (TK) = CT x W
= 0,50 x 40.000 lbs
= 20.000 lbs
Kekuatan tarik = W x GR x kemiringan
= 20 ton x 20 lbs/ ton berat kendaraan /1% kemiringan x 5%
= 2000 lbs
Jadi untuk menahan agar supaya truck tidak melorot turun, diperlukan gaya tarik yang besarnya
minimum 2000 lbs juga.
Rimpull = Kekuatan tarik + Gaya tarik truck agar tidak melorot.
= 2.000 lbs + 2.000 lbs
= 4.000 lbs.
20.000 lbs > 4.000 Lbs
TK > Rimpull
Rimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerak
yang menyentuh tanah.
Traksi Kritis (TK) adalah jumlah tenaga yang diperlukan untuk menarik kendaaan itu
Jika jumlah tenaga yang diperlukan untuk menarik kendaraan itu (traksi kritis) besarnya = 20.000 lbs,
sedangkan kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin/ ban penggerak yang menyentuh tanah
(Rimpull) besarnya = 4.000 lbs, maka disimpulkan bahwa roda kendaraan itu selip.
Contoh 2.
Kendaraan yang sama, tetapi roda penggerak dianggap hanya menerima 50% dari berat total
kendaraan seluruhnya (W). Coba analisa apakan kendaraan itu masih tetap saja selip?
Jawab:
TK = CT x W x 50%
= 0,50 x 40.000 lbs x 50%
= 10.000 lbs
Menurut contoh 1 besarnya Rimpull = 4.000 lbs
Jadi TK = 10.000 lbs > Rimpull (=4.000 lbs) ------- Kendaraan masih tetap selip.
Contoh 3.
Kendaraan yang sama berjalan pada tanah pasir lepas dengan RR = 250 lbs/ ton berat kendaraan. Jika
berat kendaraan yang diterima oleh roda besarnya 50%, coba analisa apakah kendaraan tersebut selip?
Jawab:
Menurut Tabel 4.2, CT untuk pasir kering yang lepas = 0,20
TK = CT x W x 50%
= 0,20 x 4.000 lbs x 50%
TK = 4.000 lbs
Rimpull untuk mengatasi RR = W x RR
= 20 ton x 250 lbs/ ton
= 5.000 lbs
Rimpull untuk mengatasi GR = W x GR x Kemiringan
= 20 ton x 20 lbs/ ton/ 1% x 5%
= 2.000 lbs
Rimpull total = 5.000 lbs + 2.000 lbs
= 7.000 lbs
TK = 4.000 lbs
Rimpull total = 7.000 lbs
TK < Rimpull
Jadi Kendaraan tidak selip
2. Traktor Roda Ban (Wheel Tractor)
Wheel Tractor menggunakan ban karet yang dipompa (Gambar: 1.2), dan
penggunaannya dimaksudkan untuk memperoleh kecepatan yang lebih besar dari
Crawler Tractor, tetapi Wheel Tractor memiliki daya tarik yang lebih kecil dari
Crawler Tractor.
Gambar:
Tabel I.1 Perbedaan Crawler Tractor dan wheel tractor.
Crawler Tractor Wheel Tractor
Memiliki kemampuan tarik yang besar Kemampuan tarik lebih kecil
Kecepatannya relatif kecil Kecepatan relatif besar
Luas bidang singgung antara roda dengan tanah
lebih besar
Luas bidang singgung antara roda dengan
tanah lebih kecil
Dapat bekerja pada kondisi tanah yang buruk Efektivitas kerja dipengaruhi oleh kondisi
tanah di lapangan
Kemungkinan selip tidak ada Mungkin terjadi selip
B. Pembagian Berdasarkan Fungsi
Berdasarkan fungsinya, traktor dapat dibedakan menjadi: (1) Peralatan pekerjaan
tanah, (2) Peralatan pengangkut, (3) Peralatan fondasi, (4) Peralatan Stone Crusher,
(5) Peralatan Pengaspalan, dan (6) Peralatan lain-lain.
Mengingat materi perkuliahan ini adalah alat berat yang digunakan sebagai
pemindahan tanah mekanis; maka peralatan yang dibahas hanya yang berkaitan
dengan pemindahan tanah mekanis saja yaitu (1) Peralatan pekerjan tanah, dan (2)
Peralatan pengangkut.
EMINDAHAN TANAH MEKANIS
PEMINDAHAN TANAH MEKANIK
Untuk menggali parit sedalam 4,5 m digunakan backhoe PC 100-1 komatsu sudut swing 600 , tanah lempung keras, swell 30%. Kondisi medan sulit , manajemen jelek, tanah hasil galian diangkut dengan truk. Berapa prakiraan produksi backhoe per jamnya?????
Volume tanah 1000 m3 hari kerja 3 hari (1hari = 8 jam)
Jawab :
Hitungan :
1. Bucket factor untuk tanah lempung keras = 0,8
2. Kapasitas bucket PC 100-1 = 0,40 m3 peres (table)
3. JM = 0,52 (kurang/kurang)
4. Cycle time :
Ø Gali dalam 4,5 m, kondisi sulit → t1 = 30 detik
Ø Swing 600 → t2 = 5 detik
Ø Buang ke truk → t3 = 8 detik
T = 30 + (2 x 5) + 8
= 48 detik ≈ 0,8 menit
Produksi = 0,40 x 0,8 x 0,52
= 75 x 0,40 x 0,8 x 0,52
= 12,48 m3/jam (LM)
Berarti dalam 1 hari dapat mengangkut = (8 x 12,48 m3) = 99,84 m3
Jadi satu backhoe dalam 3 hari dapat mengangkut tanah sebanyak
= (3 x 99,84 m3) = 299,52 m3
Volum tanah 1000 m3 dapat dikerjakan dalam waktu 3 hari jika menggunakan backhoe sebanyak = 1000 m3/299,52 m3 = 3,34 ≈ dibulatkan 4 buah
Untuk menggali parit sedalam 4,5 m digunakan backhoe PC 100-1 komatsu sudut swing 600 , tanah lempung keras, swell 30%. Kondisi medan sulit , manajemen jelek, tanah hasil galian diangkut dengan truk. Berapa prakiraan produksi backhoe per jamnya?????
Volume tanah 1000 m3 hari kerja 3 hari (1hari = 8 jam)
Jawab :
Hitungan :
1. Bucket factor untuk tanah lempung keras = 0,8
2. Kapasitas bucket PC 100-1 = 0,40 m3 peres (table)
3. JM = 0,52 (kurang/kurang)
4. Cycle time :
Ø Gali dalam 4,5 m, kondisi sulit → t1 = 30 detik
Ø Swing 600 → t2 = 5 detik
Ø Buang ke truk → t3 = 8 detik
T = 30 + (2 x 5) + 8
= 48 detik ≈ 0,8 menit
Produksi = 0,40 x 0,8 x 0,52
= 75 x 0,40 x 0,8 x 0,52
= 12,48 m3/jam (LM)
Berarti dalam 1 hari dapat mengangkut = (8 x 12,48 m3) = 99,84 m3
Jadi satu backhoe dalam 3 hari dapat mengangkut tanah sebanyak
= (3 x 99,84 m3) = 299,52 m3
Volum tanah 1000 m3 dapat dikerjakan dalam waktu 3 hari jika menggunakan backhoe sebanyak = 1000 m3/299,52 m3 = 3,34 ≈ dibulatkan 4 buah
