TUGAS BESAR PTM

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

PEMINDAH TANAH MEKANIS

EXCAVATOR

SYIFFA FAUZIAH (2109210103)

2012

S1 TERAPAN PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL

BAB I PENDAHULUAN

EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

1.1 Latar Belakang Perkembangan zaman yang semakin pesat memberikan dampak bagi kehidupan manusia. Kemajuan teknologi pun ikut berkembang seiring dengan perkembangan jalan. Hal ini dapat terlihat dengan telah diciptakannya alat-alat canggih yang mampu membantu manusia mengerjakan pekerjaan yang sulit seperti pekerjaan konstruksi. Alat berat dan alat pemindahan tanah mekanis diciptakan untuk memudahkan manusia mengerjaan pekerjaan konstruksi yang berhubungan dengan tanah. Pada dasarnya, cara kerja alat berat sama dengan alat-alat lama terdahulu. Keuntungan dari ditemukannya alat berat ini adalah untuk mempermudah melakukan pekerjaan dengan volume cukup besar. 1.2 Tujuan Tujuan umum dari pembuatan makalah ini adalah memenuhi tugas mata kuliah Pemindahan Tanah Mekanis bagi mahasiswa Program Studi DIV Jalan & Jembatan semester 6. Tujuan khusus dari pembuatan makalah ini adalah : 1. Mengerti mengenai alat berat yang bersangkutan, 2. Memahami segala sesuatu mengenai alat berat, terutama excavator. 3. Memenuhi persyaratan mengikuti UAS 4. Mengetahui dengan rinci excavator 5. Mengetahui berbagai macam metode pengoperasan excavator 6. Mengetahui Produksi alat excavator berdasarkan kondisi excavator 1.3 Batasan Masalah Excavator dan perkembanggannya Fungsi excavator dalam proyek konstruksi Proses penentuan produksi alal

1.3 Metode Penulisan Metode yang kami gunakan dalam penyusunan makalah ini adalah menggunakan data sekunder, yaitu menggunakan data yang kami peroleh dari suatu instansi atau dari suatu sumber untuk dianalisa dan diambil kesimpulan.

Syiffa Fauziah (2109210103) S1 Terapan PJJ (Semester 6)

BAB II PENGENALAN ALAT GALI (EXCAVATOR) 2.1


Pengertian Excavator adalah alat-alat berat yang terdiri dari sebuah boom (backhoe), ember dan taksi di platform yang berputar (dikenal sebagai House). Rumah duduk di atas sebuah bawah mobil dengan trek atau roda.Semua gerakan dan fungsi penggali orang dilakukan melalui penggunaan fluida hidrolik, baik itu dengan Rams atau Motors. 2.2 Penggunaan

Excavator yang banyak digunakan untuk :

parit, lubang Material handling Pekerjaan kehutanan Pembongkaran Umum grading / lansekap Angkat berat, misalnya mengangkat dan menempatkan pipa Pertambangan, khususnya, tapi tidak hanya penambangan terbuka Pengerukan sugai


2.3 Komponen Excavator 1. Work equipment essembly a.Boom


Gambar 3.1 b. Arm

Gambar 3.2 c. Bucket

Gambar 3.4


2.

Cylinder a. Boom Cylinder


Gambar 3.5

b.

Arm Cylinder

Gambar 3.6

c.

Bucket Cylinder

Gambar 3.7 3. Upper Structure



Gambar 3.8


4.

Operator Cab


5.

Center Frame

Gambar 3.9

Gambar 3.10

6.

Left and right under carriage

Gambar 3.11


7.

Others


Gambar 3.12

3.3 Excavator sebagai alat penggali

Yang termasuk alat gali adalah backhoe, power shovel atau juga dikenal sebahai front shovel, dragline, dan clamshell. Backhoe dan power shovel juga disebut alat penggali hidrolis karena bucket digerakan secara hidrolis. Alat-alat penggali ini memiliki as diantara alat alat penggeraknya dan badan mesin sehingga alat berat tersebut dapat melakukan gerak memutar walaupun tidak ada gerakan pada alat penggerak. Pemilihan alat tergantung pada kemampuan alat tersebut pada suatu kondisi lapangan tertentu. Perbedaan setiap alat gali adalah pada benda yang dipasang pada bagian depan, akan tetapi semua alat tersebut memiliki kesamaan pada alat penggerak yaitu roda ban ataw crawler. Alat beroda crawler umumnya dipilih jika alat tersebut akan digunakan pada permukaan kasar atau kurang padat. Selain itu juga karena alat tersebut dalam pengoprasiannya tidak perlu melakukan banyak gerak.


A.

Alat Penggali Hidrolis


Power Shovel dan backhoe yang termasuk dalam kategori alat penggali hidrolis memiliki bucket yang dipasangkan didepannya, yang dimaksudkan dengan alat penggali hidrolis adalah alat yang berkerja karena adanya tekanan hidrolis pada mesin dalam pengoprasiannya. Alat penggeraknya adalah traktor dengan roda atau crawler. Backhoe berkerja dengan cara menggerakan bucket kearah bawah dan kemudian menariknya menuju badan alat. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa bachoe menggali material yang berada dibawah permukaan tempat alat tersebut berada, sedangkan front shovel menggali di permukaan tempat alat tersebut berada.

1.

Front Shovel

Front shovel digunakan untuk menggali material yang letaknya diatas permukaan tempat alat tersebut berada. Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan alat yang disebut dengan power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan kedalam truck atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat membuat timbunan bahan persediaan (stock pilling).

Pada umumnya power shovel ini dipasang diatas crawler mounted, karena diperolehkeuntungan besar antara stabilitas dan kemampuan floatingnya.. Macam shovel dibedakan dalam dua hal. Ialah dengan kendali kabel dan shovel denga kendali hidroliis. Alat ini mempunyai kemampuan untuk menggali material yang keras. Jika material yang akan digali bersifat lunak maka front shovel akan mengalami kesulitan, dengan demikian waktu enggalian akan lebih lama. Sama halnya dengan kondisi dimana permukaan yang akan digali tidak sesuai dari ketinggian minimum yang diperboehkan untuk mengisi bucket. Maka dari itu ada faktor penggali untuk ketinggian penggalian dan pengaruh sudut putaran yang harus diperhatikan dalam menentukan produktifitas front shovel.



Gambar 3.

Kapasitas bucket front shovel tergantung jenis material. Oleh sebab itu ada faktor koreksi didalam menentukan kapasitas bucket. Faktor koreksi tersebut dkalikan dengan kapasitas bucket (heaped capacity) Tabel 3.1

Material Tanah dan tanah organic Pasir dan kerikil Lempung keras Lempung basah Batuan dengan peledakan buruk Batuan dengan peledakan baik

BFF % 80-110 90-100 65-95 50-90 40-70 70-90

(sumber: construction method and management, 1998) Dalam memilih front shovel sebagai alat penggali, ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan. Pertama adalah biaya penggalian, kedua adalah kondisi pekerjaan. Biaya penggalian tergantung besarnya pekerjaan, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengali. Jika pekerjaan dilakukan dengan waktu yang relative


singkat, maka dapat digunakan beberapa front shovel kecil atau satu front shovel besar. Alat pengangkutan yang tersedia juga dapat mempengaruhi pemilihan besarnya front shovel yang akan dipakai. Faktor-faktor yang mempengaruhi siklus kerja front shovel adalah kapasitas muat bucket, gerakan bucket dengan muatan, pembongkaran muatan, dan gerakan bucket kosong, untuk bucket berukuran antara 2,3 samapai 3,8 m3, waktu siklus front shovel adalah sebagai berikut: a. b. c. d. Waktu muat 7-9 detik Waktu berputar dengan muatan 4-6 detik Waktu bongkar 2-4 detik Waktu berputar kembali 4-5 detik


Gambar Front shovel


Sedangkan produktifitas front shovel tergantung pada jenis material, ketinggian penggalian, suddut putaran, besar alat angkut, dan lain-lain. Pengaruh ketinggian penggalian dan sudut putaran juga merupakan faktor yang mempengaruhi produktifitas front shovel. Faktor tersebut, dijabarkan dalam tabel xx. Sudut putaran merupakan sudut boom yang berputar untu melakukan pemuatan material dan pembongkaran muatan. Bila sudut putaran bertambah maka waktu siklus akan bertambah. Produktivitas ideal didapatkan bila sudut putaran adalah 90o. Tabel 3.2 produksi ideal power shovel dan tinggi gali optimal


Jenis Tanah Lempung berpasir, basah Pasir dan kerikil Tanah biasa, baik Tanah lempung, keras

Ukuran Power Shovel cu-yd 0.38 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50

3.8 85 3.8 80 4.5 70

4.6 115 4.6 110 5.7 95

5.3 165 5.3 155 6.8 135

6 205 6 200 7.8 175

6.5 250 6.5 230 8.5 210

7 285 7 270 9.2 240

7.4 320 7.4 300 9.7 270

7.8 355 7.8 330 10.2 300

8.4 405 8.4 390 11.2 350

6 50

7 75 60 7

8 110 95 8

9 145 125 9

9.8 180 155 9.8

10.7 210 180 70.7

11.5 235 205 11.5

12.2 265 230 12.2

13.2 310 275 13.3

Batu ledakan, baik Lempung lekat, basah

40 6


25 Batu ledakan, jelek -

40 -

70 -

EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS95 120 145 165 185 -

230

15

25

50

75

95

115

140

160

195

Keterangan :

Tinggi gali optimal Produksi ideal shovel (cu-yd/jam) BM

B.

Cara kerja pada shovel

Pekerjaan dilakukan dengan menempatkan shovel pada posisi dekat tebing yang akan digali dengan mennggerakan dipper/bucket kedepan kemudian keatas sambil menggaruk tebing sedemikian rupa sehingga dengan gerakan ini tanah dapat masuk dalam bucket, jika bucket sudah penuh maka bucket ditarik keluar. Operator yang telah berpengalaman dapat mengatur sendiri gerakan sedemikian rupa sehinga bucket dapat terisi penuh sampai diatas tebing. Setelah penuh terisi, maka shovel dapat diputar (swing) kekanan atau kekiri menuju tempat yang harus diisi. Segera setelah shovel tidak lagi dapat mencapai tebing dengan sempurna, maka shovel digerakan/ berjalan menuju posisi baru sehingga dapat berkerjaseperti semula Pada dasarnya gerakan-gerakan selama berkerja dengan shovel adalah : 1. 2. 3. Maju untuk menggerakan dipper menusuk tebing Mengangkat dipper/ bucket untuk mengisi Mundur untuk melepaskan tanah atau tebing


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS4. 5. 6. Swing (memutar) untuk membuang (dump) Berpindah jika sudah jauh dari tebing galian, dan Menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan

B.

Ukuran Shovel

Ukuran shovel didasarkan pada besarnya bucket yang dinyatakan dalam m3 atau cu-yd dan dibedakan dalam keadaan isi peres (stuck)

C.

Produksi Shovel 1. 2. Pengaruh tinggi tebing galian terhadap produksi shovel. Pengaruh sudut putaran (swing) terhadap produksi shovel

3. 4.

Pengaruh keadaan medan (job condition) terhadap produksi shovel Pengaruh keadaan manajemen

Tabel 3.3 Faktor koreksi sudut putar dan % tinggi gali optimal pada produksi power shovel

Kedalaman Optimum (%) 40 45 0.93 60 0.85

Faktor Swing dan kedalaman galian (drajat) 75 0.85 90 0.80 120 0.72 150 0.65 180 0.59


60 80 100 120 140 160

1.10 1.22 1.26 1.20 1.12 1.03

1.30 1.12 1.16 1.11 1.04 0.95

EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS0.96 1.04 1..07 1.03 0.97 0.90 0.91 0.98 1.00 0.97 0.91 0.85 0.81 0.86 0.88 0.86 0.81 0.75 0.73 0.77 0.79 0.77 0.73 0.67

0.66 0.69 0.71 0.70 0.66 0.62

Table 3-4 faktor koreksi keadaan medan dan keadaan manajemen

Kondisi Tata Laksana Kondisi Pekerjaan Baik Sekali Baik Sedang Buruk Baik Sekali 0.84 0.78 0.72 0.63 Baik 0.81 0.42 0.69 0.61 Sedang 0.76 0.71 0.65 0.57 Buruk 0.7 0.65 0.6 0.52



Gambar Truck Mounted 2.1 Bagian-bagian Excavator Bagian-bagian utama dari excavator 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 dilaksanakan. Attachment yang penting kita ketahui adalah crane, dipper, shovel, backhoe, dragline, dan clamshell. Bagian bawah excavator ini ada yang digunakan roda rantai (track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truk (truck mounted). Umumnya excavator mempunyai 3 pasang mesin penggerak pokok, yaitu : 1. penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan menggali, mengangkat, dan sebagainya; 2. penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang dipasang; 3. penggerak untuk menjalankan excavator pindah 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, sedangkan pada truck mounted excavator


biasanya digunakan mesin khusus untuk berpindah tempat dan dipilih yang RPM-nya tinggi, agar diperoleh mobilitas yang tinggi. Keuntungan backhoe jika di bandingkan terhadap dragline dan clamshell yang fungsinya juga hamper sama adalah menggali dengan kedalaman yang jauh lebih teliti, juga backhoe bias digunakan sebagai alat pemuat bagi truck-truck. Pada umumnya jenis backhoe dibedakan menurut kendalinya adalah : 1. Dengan Cable Controlled 2. Dengan hydraulic controlled Pada prinsip cara kerja kedua jenis backhoe ini hamper sama, hanya saja perlu diketahui bahwa suatu kerugian untuk kendali hydraulic controlled adalah bahwa kemungkinan untuk diganti dengan attachment lain adalah terbatas sekali. 2.2 Waktu Silus Dan Metode Kerja Backhoe Gerakan-gerakan backhoe dalam beroprasi terdiri dari empat macam; 1. Mengisi bucket (Land bucket) 2. Mengayun (Swing Loaded) 3. Membongkar beban (Dump bucket) 4. Mengayun balik (Swing Empty) Empat gerakan dasar tadi akan menentukan lama waktu siklus, tetapi waktu siklus ini juga tergantung dari ukuran backhoe, backhoe yang kecil waktu siklusnya lebih cepat dari pada backhoe yang besar dan tentu saja kondisi kerja yang berpengaruh. Dengan kondisi kerja yang baik siklus waktu akan lebih kecil (cepat), sebaliknya dengan kerja yang berat seperti : Penggali tanah yang ulet Penggali parit yang ada Dan lain-lain. Gerakan excavator lebih lambat karena; Tanah yang sulit digali, waktu pengisian akan lebih lama. Penggalian parit yang dalam dengan jarak pembuangannya yang agak jauh, maka bucket harus bergerak lebih jauh, dengan demikian sikluslebih lama. Tempat pembuangan tanah dan/atau truck dapat mempengaruhi waktu siklus, jika tempat pembuangan tanah atau truck berada satu bidang dengan excavator, maka waktu pembuangan praktis berkisar antara 10 sampai 17 detik. 3. Pemilihan Trackshoe Kebanyakan excavator bekerja di atas perkerasan, tanah lunak dan lain-lain sehingga berdasarkan pengalaman menimbulkan problem terhadap track shoe. Jika trackshoe selalu bekerja pada kondisi tempat yang keras, maka kerusakan bagian bawah (trackshoe) akan menjadi sangat cepat. Untuk pengguna umum yang paling baik adalah type triple grouser section (roda kelabang dengan tiga lapisan/bagian), karena terhadap traksi baik, juga memberikan kerusakan yang minimum terhadap permukaan tanah.



Double grouser section lebih agresif terhadap kerusakan permukaan tanah daripada type triple grouser section. Untuk pengguna traksi yang paling maksimum, maka type single grouser sering digunakan di banding dengan kedua type tadi. Lebar track shoe ini biasanya berkisar antara 18, 20, 22, 24, 28, 30,32,36 dan 40.



BAB III POWER SHOVEL


Power shovel masih golongan dengan backhoe yakni shovel yang di berikan shovel attachment kepada excavator, maka didapatkan alat yang disebut dengan power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam truk atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat 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 kemapuan floatingnya. Power shovel di lapangan digunakan terutama untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat. Macam shovel dibedakan dalam dua hal, yaitu shovel dengan kendali kabel (cable controlled) dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled). Seperti backhoe shovel pada umumnya maka power shovel pun dibedakan menjadi 2 macam: 1. Dengan cable controlled (Kendali kabel) 2. Dengan hydraulic controlled (Kendali hidrolis)


Bagian dari power shovel dapat dilihat pada gambar di bawah: 1. Bucket 2. Tangkai bucket 3. Sling bucket 4. Rol ujung 5. Boom 6. Sling boom 7. Penahan boom 8. Mesin penggerak 9. Pembuat imbang 10. Kabin operator 11. Under carriage


3.1 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 dapat masuk dalam bucket, jika bucket sudah penuh, maka bucket ditarik ke luar. Operator yang telah berpengalaman dapat mengatur gerakan ini sedemikian rupa sehingga bucket sudah terisi penuh pada 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 digerakan/berjalan menuju posisi baru hingga dapat bekerja seperti semula. Pada dasarnya gerakan-gerakan selama bekerja dengan shovel ialah : 1. maju untuk menggerakan dipper menusuk tebing, 2. mengangkat dipper/bucket untuk mengisi, 3. mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing, 4. swing (memutar) untuk membuang (dump), 5. berpindah jika sudah jauh dari tebing galian, dan 6. menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan. 3.2 Ukuran Shovel Ukuran shovel didasarkan pada besarnya bucket yang 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 dengan kapasitas bucket 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 2,00; dan 2,50 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 factor, 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 yang tidak kecil artinya. Sebaliknya jika pekerjaan terpusat di satu tempat dengan jumlah besar, mobilitas tidak begitu penting, dan crawler mounted shovel lebih menguntungkan.


Pemilihan shovel dengan ukuran yang lebih 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) ukuran besar relative 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 shovel besar relative kecil, karena produksinya besar. 5. shovel besar lebih mampu mengerjakan bahan-bahan yang keras karena tenaganya lebih besar. 6. waktu penyelesaian pekerjaan lebih cepat.


3.3 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. Factor-faktor selama operasi, keadaan medan, dan hambatan-hambatan lain perlu dipertimbangkan, karena akan mempengaruhi produksi shovel. Tabel Produksi ideal power shovel dan tinggi gali optimal Ukuran power shovel (cu-yd) Jenis Tanah 3/8 0,5 0,8 1 1,25 1,5 1,8 2 2,5 Lempung berpasir, 3,8 4,6 5,3 6 6,5 7 7,4 7,8 8,4 basah 85 115 165 205 250 285 320 355 405 Pasir dan kerikil 3,8 80 4,6 110 5,3 155 6 200 6,5 230 7 270 7,4 300 7,8 330 8,4 390


Tanah baik

biasa, 4,5 70 6 50 5,7 95 7 75 6,8 135 8 110 7,8 175 9 145 8,5 210 9,8 180 9,2 240 10,7 210 9,7 270 11,5 235 10,2 11,2 300 350 12,2 13,3 265 310

Tanah lempung, keras Batu baik ledakan,

40 6 25

60 7 40

95 8 70

125 9 95

155 9,8 120

180 10,7 145

205 11,5 165

230

275

Lempung lekat, basah Batu jelek ledakan,

12,2 13,3 185 230

Catatan :

15 25 50 75 95 115 140 160 195 *angka yang di atas adalah tinggi gali optimal *angka yang di bawah adalah produksi ideal shovel (cuyd/jam) BM

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 terisi penuh, dengan tidak perlu memberikan beban yang berlebihan pada mesin. Tinggi tebing yang demikian disebut dengan tinggi optimal, yang bagi shovel-shovel yang dibuat menurut spesifikasi PCSA untuk masing masing ukuran shovel dan macam tanah yang digali diberikan seperti pada tabel di atas. Angkaangka dalam tabel di atas tersebut adalah angka praktik, meskipun tidak tepat benar dapat digunakan sebagai 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 akan menyebabkan lekas 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 kedua 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 di dasar tebing, atau menggali secara normal tetapi membiarkan tanah tumpah dari bucket dan mengambil cycle berikutnya. Ketiga hal tersebut akan mengurangi produksi shovel. 2. Pengaruh sudut putar (swing) terhadap produksi shovel. Sudut putar shovel adalah sudut dalam bidang horizontal antara kedudukan dipper/bucket pada waktu menggali dan pada waktu membuang muatan, yang dinyatakan dalam derajat. Besarnya sudut putar ini mempengaruhi cycle time pekerjaan, sehingga mempengaruhi produksi shovel. Pada tabel di bawah ini diberikan factor koreksi produksi shovel untuk sudut putar dan persen tinggi galian optimal. Tabel Faktor koreksi sudut putar dan % tinggi gali optimal pada produksi power shovel % tinggi sudut putar (swing), derajat optimal 45 60 75 90 120 150 180 40 0,93 0,89 0,85 0,8 0,72 0,65 0,59 60 1,1 1,03 0,96 0,91 0,81 73 0,66 80 1,22 1,12 1,04 0,98 0,86 0,77 0,69 100 1,26 1,16 1,07 1 0,88 0,79 0,71 120 1,2 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,7 140 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0,73 0,66 160 1,03 0,96 0,9 0,95 0,75 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 yang ideal antara lain memenuhi syarat lantai kerja yang keras, drainase yang baik,



tempat kerja yang luas, truk pengangkut dapat ditempatkan pada kedua sisi shovel untuk menghindari waktu tunggu, tanah permukaan rata 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 pemberian minyak pelumas, pengecekan bagian-bagian shovel sebelum digunakan, penggantian dipper/bucket atau suku cadang lain yang perlu, pemberian bonus pada pekerja/operator dan lain-lain. Keadaan manajemen diklasifikasikan sebagai sangat baik, baik, sedang, dan kurang menguntungkan. Tabel di bawah ini memberikan factor-faktor koreksi pengaruh keadaan medan dan manajemen. Tabel Fakto koreksi keadaan medan dan keadaan manajemen Keadaaan medan sangat baik baik sedang kurang Keadaan Manajemen sangat baik baik 0,84 0,81 0,78 0,75 0,72 0,69 0,63 0,61


sedang 0,76 0,71 0,65 0,57

kurang 0,7 0,65 0,6 0,52

3.4 Contoh Perhitungan Sebuah shovel bucket 1 cu-yd menggali tanah lempung keras berupa tebing dengan ketinggian 2,30 meter. Sudut putar (swing) 75o, kondisi medan sedang, kondisi manajemen baik. Berapakah produksi shovel per jamnya?? Hitungan : Dari Tabel Produksi ideal power shovel dan tinggi gali optimal 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 2,30 % gali optimal = x 100% = 83,64% 2,75


Swing 75 o dari Tabel Faktor koreksi sudut putar dan % tinggi gali optimal pada produksi power shovel diperoleh factor koreksi 1,05 (interpolasi). Keadaan medan sedang, keadaan manajemen baik, dari Tabel Fakto koreksi keadaan medan dan keadaan manajemen; factor koreksi 0,69 Jadi produksi shovel = 145 * 1,05 * 0,69 = 105, 05 cu-yd/jam (BM) = 80,32 m3/jam


Gambar Power Shovel


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB IV BACK HOE Back hoe sering juga disebut pull shovel, adalah alat dari golongan shovel yang khusus dibuat untuk menggali ,material di bawah permukaan tanah atau di bawah tempat kedudukan alatnya. Galian di bawah permukaan ini misalnya parit, lubang untuk pondasi bangunan, lubang galian pipa, dan sebagainya. Keuntungan backhoe ini jika dibandingkan dragline dan clamshell ialah karena backhoe dapat menggali sambil mengatur dalamnya galian yang lebih baik. Karena kekakuan konstruksinya, backhoe ini lebih menguntungkan untuk penggalian dengan jarak dekat dan memuatkan hasil galian ke truk.

Tipe backhoe dibedakan dalam beberapa hal antara lain dari alat kendali dan undercarriagenya. Sebagai alat kendali dapat digunakan kabel (cable controlled) atau hidrolis (hydraulic controlled), dan sebagai undercarriage-nya dapat digunakan crawler mounted atau roda karet (wheel mounted). 4.1 Cara Kerja Backhoe Sebelum mulai bekerja dengan backhoe sebaiknya dipelajari terlebih dahulu kemampuan alat seperti yang diberikan pabrik pembuatnya, terutama mengenai jarak jangkauan, tinggi maksimal pembuangan dan dalamnya galian yang mampu dicapai, karena kemampuan angkat alat ini tidak banyak berpengaruh terhadap kemampuan standar alatnya. Untuk memulai menggali dengan backhoe bucket dijulurkan ke depan ke tempat galian, bila bucket sudah pada posisi yang diinginkan lalu bucket diayun ke bawah seperti dicangkulkan, kemudian lengan bucket diputar ke arah alatnya sehingga lintasannya seperti terlihat pada gambar 3-31. Setelah bucket terisi penuh lalu diangkat dari tempat penggalian dan dilakukan swing, dan pembuangan material hasil galian dapat dilakukan ke truk atau ke tempat yang lain. Pada penggalian parit, letak track excavator harus sedemikian rupa sehingga arahnya sejajar dengan arah memanjang parit, kemudian backhoe berjalan mundur.


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISTabel Jangkauan dan Kapasitas Bucket Backhoe Caterpillar Tinggi Buang (mm) 5,46 5,44 5,69 5,82 5,79 5,99 6,25 6,35 6,81 7,65 7,27 7,95 Jangkauan maksimal (m) 8,43 8,69 9,25 9,24 9,58 10,16 10,69 11,10 11,91 12,47 12,52 14,02 Dalam gali maks (m) 5,39 5,77 6,38 5,97 6,43 7,04 6,86 7,32 8,08 7,88 8,49 9,71

Tipe

Stick (mm) 1800 2200 2800 1980 2440 3050 2440 2900 3660 2590 3200 4420

Kapasitas Bucket heaped (m3)

215

0,380 sd 0,960

225

0,570 sd 1,240

235

0,880 sd 2,100

245

1,530 sd 3,012

Tabel Jangkauan dan Kapasitas Bucket Backhoe Komatsu Tinggi Buang (mm) 1,26 2,345 3,13 3,41 3,46 4,98 5,19 5,22 6,24 6,54 7,00 7,51 Dalam gali (m) 2,1 2,455 3,17 3,80 3,75 4,60 4,40 5,00 5,84 6,64 6,54 7,55 Jangkauan (m) 3,375 4,345 5,47 6,01 5,99 7,17 7,12 7,54 9,19 10,00 10,42 11,55 Kapasitas Bucket (m3) Peres Munjung 0,05 0,06 0,06 0,07 0,11 0,12 0,25 0,28 0,25 0,28 0,40 0,44 0,40 0,44 0,45 0,50 0,70 0,75 0,90 1,00 1,20 1,30 1,60 1,80

Model PC 10-2 PC 20-2 PC 40-2 PC 60-1 PC 60L-1 PC 100-1 PC 100L-1 PC 120-1 PC 200-1 PC 220-1 PC 300-1 PC 400-1


PW 60-1 PW 60N-1

3,73 3,73

3,48 3,48

EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS5,925 5,925 0,25 0,25 0,28 0,28

4.2 Produksi Backhoe Untuk menghitung produksi backhoe, factor yang mempengaruhi adalah kapasitas bucket, dalam galian, jenis material yang digali, sudut swing, dan keadaan manajemen/medan. Produksi backhoe secara umum dapat ditentukan dengan rumus : 60 Produksi = * BC * JM * FF m3/jam (LM) T Dimana : T = cycle time (menit) BC = kapasitas bucket (m3)


JM

= kondisi manajemen dan medan (tabel)


Karena ada dua contoh backhoe yang dikemukakan di sini, yaitu caterpillar dan komatsu, maka untuk menghitung cycle time digunakan cara-cara tersendiri sesuai petunjuk pabrik pembuatnya. 1. Produksi backhoe menurut Caterpillar Produksi dengan petunjuk yang ada, cycle time untuk caterpillar dipengaruhi oleh keadaan medan kerja yang dibedakan dalam 5 keadaan, yaitu sebagai berikut : a. Mudah Adalah keadaan penggalian yang mudah, misalnya tanah tidak kompak, pasir, kerikil, dan lain-lain. Kedalaman galian lebih kecil dari 40% kemampuan alat maksimal, sudut swing kurang dari 30o. Tidak ada gangguan buang/muat pada truk atau stock pile, operator baik. b. Sedang Adalah keadaan penggalian yang sedang, misalnya lempung kering, tanah dengan kandungan batuan kurang dari 25%. Kedalaman galian sampai dengan 50% kemampuan alat maksimal, sudut swing sampai dengan 60o, ada sedikit gangguan. c. Agak sulit Adalah keadaan penggalian pada batu-batuan, lapisan tanah keras, kedalaman galian diatas 90% dari kemapuan alat, swing lebih dari 120o. Kondisi galian sempit, tempat buang/muat sempit dengan jangkauan maksimal, ada gangguan pekerja pada tempat kerja. d. Sulit Adalah keadaan penggalian agak sulit, lapisan tanah keras yang kompak, tanah dengan kandungan batuan 50%, kedalaman galian 70% dari kemampuan alat maksimal, sudut swing sampai dengan 90o, dan pemuatan ke truk dengan jumlah banyak. e. Sangat sulit Adalah keadaan penggalian pada batu-batuan, lapisan tanah keras, kedalaman galian di atas 90% dari kemampuan alat, swing lebih dari 120o. Kondisi galian sempit, buang/muat sempit dengan jangkauan maksimal, ada gangguan pekerja pada tempat kerja.




2. Produksi backhoe menurut komatsu Berbeda dengan caterpillar, komatsu sebagai pebrik pembuat alat berat memberikan cara menghitung prakiraan produksi backhoe tersendiri dengan rumus :60 * BC * JM * BF m3/jam (LM) T Keterangan : T = cycle time (menit) BC = kapasitas bucket (m3) JM = kondisi manajemen dan medan kerja BF = factor pengisian bucket


Produksi =

Factor pengisian bucket (BF) adalah keadaan pengisian pada waktu menggali yang kadangkadang penuh, kadang-kadang peres, dan mungkin malah kurang. Sehingga pada waktu menggali tidak selalu munjung terus atau peres terus. Tabel Faktor Pengisian bucket Komatsu Kondisi Muatan gali dan muat material dari stock pile atau material yang sudah digusur dengan alat lain, sehingga tidak diperlukan tenaga menggali yang besar dan bucket dapat penuh. Misal tanah pasir, tanah gembur gali dan muat material dari stock pile yang memerlukan tekanan yang cukup, kapasitas bucket kurang dapat munjung. Misal : pasir kering, tanah lempung lunak, kerikil Faktor 0,8 1,0 -

MUDAH

SEDANG

0,6 0,8

-

AGAK SULIT

sulit untuk mengisi bucket pada jenis material 0,5 yang di gali. Misal : batu-batuan, lempung 0,8 keras, kerikil berpasir, tanah berpasir, lumpur menggali pada batu-batuan yang tidak beraturan 0,4 bentuknya yang sulit diambil dengan bucket. 0,5 Misal : batu pecah dengan gradasi jelek

-

SULIT

-



Gambar Back Hoe Untuk menghitung cycle time yang diperlukan untuk menggali swing dua kali dan buang/memuatkan ke truk dapat digunakan tabel-tabel berikut. T = t1 + 2t2 + t3 Keterangan : T = cycle time t1 = waktu menggali t2 = waktu swing t3 = waktu membuang Tabel Waktu untuk menggali (detik) Kondisi penggalian dalam galian 4m Tabel Waktu untuk swing (detik) Swing (derajat) 45o - 90o

Mudah 6 7 8

Sedang 9 11 13

Agak Sulit 15 17 19

Sulit 26 28 30

Waktu 4-7


90o - 180o

EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS5-8

Waktu untuk membuang atau memuatkan : a. Tempat buang sempit, misalnya truk = 5 8 detik, b. Tempat buang longgar, misalnya stockpile = 3 6 detik. 4.3 Contoh Perhitungan 1. Produksi backhoe menurut Caterpillar Backhoe caterpillar tipe 225 stick 2440 menggali parit dengan kedalaman 4,5 meter. Tanah jenis lempung keras, sudut swing maksimal 90o, cycle time = 25 detik. Ukuran bucket yang digunakan 1 m3, medan baik dan manajemen sedang. Berapa produksi backhoe per jamnya? Untuk tanah keras, sudut swing 90o dan kedalaman galian maksimal 6,43 (tabel) 4,5 % gali = * 100% = 69,98% ( 70%) termasuk galian agak sulit. 6,43 Cycle time (T) = 25 detik = 0,4167 menit. Fill factor = 80% dan JM = 0,71 (baik/sedang) 60 Produksi = * 1,0 * 0,80 * 0,71 = 81,78 m3/jam (LM) 0,4167 2. Produksi backhoe menurut komatsu Untuk menggali parit sedalam 4,5 meter digunakan backhoe PC120-1 komatsu. Sudut swing 90o, tanah lempung lunak, swell 30%. Kondisi medan baik, manajemen baik, tanah hasil galian diangkut dengan truk. Berapa prakiraan produksi backhoe per jamnya?? Bucket factor untuk tanah lempung lunak = 0,80 Kapasitas bucket PC 120-1 = 0,45 m3 peres (tabel 3-18) JM = 0,75 (baik/baik) Cycle time : Gali dalam 4,5 m, kondisi sedang t1 = 13 detik o Swing 90 t2 = 7 detik Buang ke truk t3 = 8 detik T = 13 + 2*7 + 8 = 35 detik 0,58 menit 60 Produksi = * 0,45 * 0,80 * 0,75 = 27,93 m3/jam (LM) 0,858


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB V DRAGLINE 5.1 Definisi Kelompok lain dari excavator, yang akan di bahas pada bagian adalah dragline, alat ini di dapat dengan menambah attachment boom crane dan drag bucket pada excavator. Pada kenyataannya dragline ini mempunyai jangkauan lebih besar dari pada jenis shovel, tetapi dalam tenaga penggali lebih kecil, mengingat dragline mempunyai tenaga penggali (digging power) hanya dengan mengandalkan kekuatan dari pada berat sendiri digging bucket. Jenis lain dari pada peralatan ini adalah Clamshell, yang di peroleh dengan mengganti bucket, clamshell ini lebih jauh akan di bahas pada bagian berikutnya. Tetapi perlu di ketahui kedua-dua jenis baik dragline maupun Clamshell, yang di peroleh dengan mengganti bucket, clamshell ini lebih jauh akan dibahas pada bagian berikutnya. Sesungguhnya bahwa excavator dari kelompok ini, selain dapat berfungsi sebagai dragline dan clamshell, dapat pula dirubah fungsinya menjadi excavator magnetis untuk bijih besi dan dapat pula dirubah menjadi alat pemancang dengan sedikit modifikasi pada perlengkapannya. Untuk mendapatkan hasil produksi yang baik dari dragline ini, di perlukan kahlian yang mantap dari operator dalam oprasinya. Akan sedikit di terangkan disini, bahwa prinsip kerja dari dragline adalah sebagai berikut: a Mengisi bucket dengan cara menarik drag cable (kabel tarik) sepanjang lapisan material kearah mesin b Setelah bucket terisi, kemudian diangkat dan kabel tarik dikendorkan tetapi senantiasa tegang c Karena tegangnya drag cable ini berakibat bahwa tumpahnya material sedikit d Membongkar muatan, posisinya bisa beberapa feet di muka atau di belakang titik puncak boom e Bucket yang telah kosong, diayun dengan mengendorkan kabel angkat (hoist line) dan bucket diajukan pada posisi yang lebih baik untuk muatan baru.


B.

Gaya-gaya yang Bekerja pada saat Dragline Bekerja Pada saat dragline bekerja padanya diagram gaya-gaya tersebut bisa dilihat pada gambar;


Selama dragline menggali, terjadi tenaga gali (digging force) Fd maksimum pada saat akhir penggalian. Tenaga ini di tahan oleh reaksi horizontal RH yang di tambah lagi dengan reaksi-reaksi vertical yang di akibatkan oleh penyebaran berat excavator sendiri. Resultan dari reaksi-reaksi tadi dinamakan R menangkap luar pusat dan membuat sudut dengan bidang horizontal, akibatnya di depan crawler track ada tekanan tambahan, dengan demikian keadaan tanah perlu kita perhatikan. C. Bucket Dragline Ada 3 type bucket dragline yang di klasifikasikan menrutnya: 1. Light Bucket/ Bucket ringan 2. Medium bucket/ Bucket sedang 3. Heavy bucket/ Bucket berat Light bucket untuk menggali material lepas atau tanah kering yang biasanya mudah untuk digali. Bucket ini merupakan bucket yang serbaguna, antara lain dapat di pakai untuk lempung pasir padat dan kerikil, atau material yang berbutir kecil dimana material seperti ini lebih sulit untuk dimuat.


Heavy duty bucket ini di perkuat/dilapisi oleh plat-plat metal yang biasanya digunakan untuk batuan-batuan pecah atau material-material kasar lain, yang sudah barang tentu, material ini mempunyai ruang antara yang besar, sehingga hasilnya pun akan berkurang Perlu diperhatikan, dalam keadaan ekstrim, pengoprasian dragline harus di periksa terhadap kapasitas pemuatan, hal ini melibatkan; Batas kemampuan Berat material Sudut terendah boom yang dipakai Dragline adalah alat untuk menggali tanah dan memuatkan pada alat-alat angkut. Pada umumnya power shovel sampai dengan kapasitas 2,5 cu-yd dapat diubah menjadi dragline, dengan melepaskan boom shovel diganti boom dan bucket dragline. Untuk beberapa proyek, power shovel atau dragline digunakan untuk menggali, tetapi dalam beberapa hal, dragline memiliki keuntungan. Dragline biasanya tidak perlu masuk kedalam tempat galian untuk melaksanakan pekerjaannya, dragline dapat bekerja dengan ditempatkan pada lantai kerja yang baik, kemudian menggali pada tempat yang penuh air atau berlumpur. Satu kerugian dalam menggunakan dragline untuk menggali ialah produksinya yang rendah, antara 70%-80% dibandingkan dengan power shovel untuk ukuran yang sama.




Gambar dragline Excavator

D.

Cara Kerja Dragline

Penggalian dimulai dengan swing pada keadaan bucket kosong menuju keposisi menggali, pada saat yang sama dragcable dan host cable dikendorkan, sehingga bucket jatuh tegak lurus kebawah.



Gambar bagian bagian dragline

Setelah sampai dibawah maka drag cable ditarik, sementara hoist cable dimankan atau digerak-gerakan agar bucket dapat mengisi permukaan tebing galian sehingga dalamnya lapisan tanah yang tekikis dalam satu pass dapat teratur. Setelah bucket terisi penuh, sementara drag cable masih ditarik, hoist cable dikunci sehingga bucket terangkat lepas dari permukaan tanah. Hal ini untuk menjaga agar permukaan tidak tumpah, juga dijaga posisi dump cable tetap tegang dan tidak berubah kedudukannya. Kemudian dilakukan swing menuju tempat material dari bucket. E. Ukuran Dragline

Ukuran dragline ditunjukkan dari ukuran bucketnya yang dinyatakan dalam cu-yd, ada umumnya sama dengan ukuran bucket power shovel. Dragline dapat menggunakan lebih dari satu ukuran bucket, tergantung dari panjang boom serta jenis tanah yang digali. Batasan kapasitas angkut maksimal adalah beban yang menyebabkan miringnya alat, sehinga diperlukan pengurangan ukuran bucket jika


boom yang digunakan panjang atau jika materialnya memiliki berat volume yang besar.


F.

Produksi Dragline

Faktor-faktor yang mempengarui produksi dragline antara lain macam tanah yang digali, dalamnya galian, sudut swing, ukuran bucket, panjang boom, keadaan medan tempat kerja, keadaan manajemen, keterampilan operator, keadaan dragline serta truk-truk pengangkutnya. Seperti pada halnya power shovel, produksi dragline dinyatakan dalam cu-yd atau m3 dalam keadaan bank, serta ukuran bucket dinyatakan dalam keadaan kosong.

Table 3.5 Produksi ideal dragline boom pendek dan gali optimal

Jenis Tanah Lempung berpasir, basah Pasir dan kerikil 5 5.5

Ukuran Power Shovel cu-yd 0.38 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50

5 70

5.5 95

6 130 6

6.6 160 6.6

7 195 7

7.4 220 7.4

7.7 245 7.7

8 265 8

8.5 300 8.5


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS65 Tanah biasa, baik Tanah lempung , keras Lempung Lekat , basah 7.3 20 8 30 8.7 55 9.5 75 10 95 10.7 11.3 11.8 12.3 110 130 145 175 7.3 35 8 55 8.7 90 9.3 110 10 135 10.7 11.3 11.8 12.3 160 180 195 230 6 55 90 6.7 75 125 7.4 105 155 8 135 185 8.5 165 210 9 190 235 9.5 210 255 9.9 230 295 10.5 265

Keterangan :

Tinggi gali optimal Produksi idean shovel (cu-yd/jam) BM

Untuk megurangi kerugian oleh berat bucket, maka setiap ukuran ada 3 macam bucket yang disesuaikan pekerjaannya. Macam bucket tersebut adalah : a. Heavy duty, bucket untuk pekerjaan berat misalnya menggali batubatuan hasil tambang.


b. c.

Medium duty, bucket untuk pekerjaan sedang, misalnya menggali kerikil dan lempung. Light duty, bucket untuk pekerjaan ringan, misalnya menggali lempung berpasir, pasir, dan lumpur. Tabel 3.6 Faktor koreksi swing dan % dalam gali optimal dragline


Kedalaman Optimum (%) 30 45

Sudut putar (swing), derajat 60 75 90 120 150 180

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

1.06 0.99 0.94 0.90 0.87 0.81 0.75 0.70 1.17 1.08 1.02 0.97 0.93 0.85 0.78 0.72 1.24 1.13 1.06 1.01 0.97 0.88 0.80 0.74 1.29 1.17 1.09 1.04 0.99 0.90 0.82 0.76 1.32 1.19 1.11 1.05 1.00 0.91 0.83 0.77 1.29 1.17 1.09 1.03 0.98 0.90 0.82 0.76 1.25 1.14 1.11 1.00 0.96 0.88 0.81 0.75 1.20 1.10 1.02 0.97 0.93 0.85 0.79 0.73 1.15 1.05 0.98 0.94 0.90 0.82 0.76 0.71 1.10 1.00 0.94 0.90 0.87 0.79 0.73 0.69

Table 3.7 Kapasitas dan berat dragline

berat bucket (lbs) ukuran kapasita Light cu-yd s cu-ft duty medium duty heavy duty


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS0.38 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 11 17 24 32 39 47 53 60 67 74 82 90 760 1275 1640 2220 2410 3010 3375 3925 4100 4310 4950 5560 880 1460 1850 2945 3300 3750 4030 4825 5350 5675 6225 6660 2100 2875 3700 4260 4525 4800 5400 6250 6540 7390 7920


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB VI CLAMSHELL 6.1 Definisi Clamshell di dapat dengan menggantikan drag Bucket pada dragline dangan suatu clamshell. Clamshell sangat cocok digunakan terutama pada bahan-bahan yang lepas seperti pasir, kerikil batu pecah, lumpur batubara, dan sebagainya. Clamshell bekerja dengan cara menjatuhkan bucket secara vertical dan mengangkatnya secara vertical pula. Dengan swing sebagaimana pada excavator membongkar material ke tempat yang dikhendaki Grakan gerakan vertical tadi tergantung dari boom dan sudut yang digunakan. Bucket clamshell yang digunakan terdapat dalam berbagai ukuran mempunyai dua macam bucket yakni: Heavy duty Bucket Light duty bucket

Clamshell bekerja dengan mengisi bucket, mengangkat secara vertical keatas, kemudian gerakan swing dan mengangkatnya ditempat yang dikehendaki di sekelilingnyauntuk kemudian ditumpahkan kedalam truk atau alat angkut lainnya. Cara mengangkat dan membuang clamshell cocok untuk pekerjaan pengisian hopper yang lebih tinggi letaknya.



Gambar Clamshell Excavator

D.

Bucket clamshell

Bucket clamshell dibuat dalam berbagai ukuran, sma halnya seperti dragline, ukuran bucket clamshell dibedakan dalam pemakaiannya. Untuk pekerjaan berat digunakan heavy duty bucket, pekerjaan sedang atau umum digunakan medium weight bucket dan pekerjaan ringan menggunakan light medium bucket.Gambar clamshell bucket


E.

Kemampuan clamshell


Kemampuan clamshell ditentukan oleh batas-batas gaya angkat crane yang diberikan. Terutama mobile crane. Gaya angkat diberikan secara teliti untuk menghindari tergulingnya

alat. Biasanya gaya angkat maksimal diberikan atas dasar 75% kekuatan yang tersedia pada mesin dan 85% dari beban yang dapat menggulingkan crane. Gaya angkat clamshell berangsur-angsur turun dengan bertambahnya jarak jangkauan boom. Maksimal panjang boom untuk clamshell hanya diperbolehkan 50 ft dengan ketentuan sebagai berikut : 6. 7. 8. 9. 10. Single port hoist line untuk beban sampai dengan 8.000 lbs Two part hoist line untuk beban sampai dengan 16.000 lbs Three port hoist line sampai dengan 24.000 lbs Four part hoist line untuk beban sampai dengan 32.000 lbs Five part hoist line untuk beban sampai dengan 40.000 lbs

F.

Produksi clamshell Pertama-tama dipilih panjang boom dan sudut kerja boom yang paling

menguntungkan, hal-hal yang mempengaruhi antara lain gaya mampu crane, jatrak penggalian, dan tinggi pembuangan. Pada table berikut (table 3.8 akan diberikan abeberapa ukuran medium weight bucket (general purpose type clamshell bucket) yang umum digunakan.

a. bucket b. katrol

1,662 2,120 2,920 3,870 4,400 5,310 5,440 6,000 230 300 400 400 400 500 500 600

7,775 600


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISc. rahang d. berat ttal Ukuran (ft) a. lebar 2.50 2.50 7.83 6.33 3.00 9.08 7.33 3.00 9.75 7.83 3.47 9.75 4.00 4.25 4.50 13.00 10.33 180 180 180 180 180 190 266 300 390 8,765

2,072 2,600 3,500 4,450 4,980 6,000 6,206 6,900

tinggi membuka 1.08 c. tinggi menutup 5.75

10.25 10.75 10.25 11.50 8.25 8.75 8.75 9.25

11.

Cable Excavator Untuk menggali material yang letaknya jauh dipermukaan tanah. Dpat digunakan

dragline, akan tetapi radius operasi dragline terbatas oleh panjang boom dan ukuran atau tipe bucket yang digunakan. Untuk mengatasi penggalian yang radius operasinya besar dan letaknya dibawah permukaan, misalnya pada danau, rawa, dan sebagainya, kita dapat menggunakan cable excavator, long line excavator atau slack line excavator. Cable Excavator adalah alat gali dengan lintasan kerja bucket diantara kepala tower (menara) dan angkur yang letaknya disebrang tempat yang digali. Cable excavator dengan ukuran bucket samapai dengan 4 cu-yd biasa digunakan untuk menggali pasir atau krikil yang letaknya dalam air dengan lokasi luas. Muatan dapat dibuang ke hopper atau hanya ditimbun saja sebagai stock pile.



Gambar Apabila crane diganti sebagai pengganti tower, maka angkur ujung dapat digantikan traktor dengan crawler mounted, hal ini digunakan agar jangkauan operasi tidak terlalu besar. Perlu diketahui bahwa cara ini memerlukan tenaga mesin crane 50% lebih besar dibandingkan dengan tenaga crane untuk dragline. Untuk menghitung produksi, kita dapat menghitung cycle time yang diperlukan untuksetiap kali menggali dan membuang, waktu yang diperlukan antara lain : 2. 3. 4. 5. Meluncurkan bucket ketempat galian, Menggali tanah, Mengangkat dan menarik bucket Membuang

Besarnya cycle time sangat bergantung pada keterampilan operator, kondisi medan, dan kondisi manajemen serta ukuran bucket yang digunakan.


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB VII PRODUKSI EXCAVATOR

4.1 Kapasitas Produksi Alat Kapasitas produksi alat berat pada umumnya dinyatakan dalam m3 per jam. Produksi didasarkan pada pelaksanaan volume yang dikerjakan tiap siklus waktu dan jumlah siklus dalam satu jam.

Dimana: Q q N E Cm = = = = = Produksi per jam (m3/jam) Produksi per siklus (m3) Jumlah siklus per jam, N = 60/Cm = Efisiensi kerja Efisiensi Kerja Waktu siklus dalam menit

3.6.2 Efisiensi Kerja Produktifitas alat pada kenyataan di lapangan tidak sama jika dibandingkan dengan kondisi ideal alat dikarenakan hal-hal tertentu seperti topografi, keahlian operator, pengoperasian dan pemeliharaan alat. Produktifitas per jam alat yang harus diperhitungkan dalam perencanaan adalah produktifitas standart alat pada kondisi ideal dikalikan suatu faktor yang disebut efisiensi kerja. Besarnya nilai efisiensi kerja ini sulit ditentukan secara tepat tetapi berdasarkan pengalaman-pengalaman dapat ditentukan efisiensi kerja yang mendekati kenyataan. Sebagai pendekatan dapat dipergunakan tabel sebagai berikut:


4.2 Pemilihan Peralatan Pekerjaan Tanah


Pemilihan alternatif peralatan yang baik merupakan faktor yang sangat penting dan sangat mempengaruhi berhasil tidaknya pelaksanaan suatu proyek. Pemilihan alat dipengaruhi oleh hal-hal berikut:

a. b. c. d. e. f.

Kondisi medan dan keadaan tanah Kualitas pekerjaan yang disyaratkan Volume pekerjaan Prosedur operasi dan pemeliharaan alat Umur alat Undang-undang perburuhan dan keselamatan kerja

4.3 Produksi Excavator Excavator adalah alat untuk menggali daerah yang letaknya di bawah kedudukan alat, dapat menggali dengan kedalaman yang teliti serta dapat digunakan sebagai alat pemuat bagi dump truck. Gerakan excavator dalam beroperasi terdiri dari: 1) Mengisi bucket (land bucket) 2) Mengayun (swing loaded) 3) Membongkar beban (dump bucket) 4) Mengayun balik (swing empty)


Produksi loader dapat dihitung dengan persamaan dibawah ini (Rochmanhadi, 1987):


Q q E Cm

= = = =

Produksi per jam (m3/jam) Produksi per siklus (m3) Efisiensi kerja Waktu siklus dalam detik

Sedangkan kapasitas bucket excavator dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (Rochmanhadi,1987): Rumus kapasitas bucket

Sumber: Rochmanhadi

Dimana:q1 K = = Kapasitas munjung (penuh) yang tercantum dalam spesifikasi alat Faktor bucket yang besarnya tergantung tipe dan keadaan tanah

Rumus waktu siklus Cm = waktu gali + (2 x waktu putar) + waktu buangSumber: Rochmanhadi

Waktu buang tergantung kondisi pembuangan material a. Dalam dump truck b. Ke tempat pembuangan = 5 - 8 detik = 3 - 6 detik

Waktu menggali biasanya tergantung pada kedalaman gali dan kondisi galian


4.4

Komponen Biaya Alat Berat


4.4.1 Biaya Kepemilikan Biaya kepemilikan adalah biaya kepemilikan alat yang harus diperhitungkan selama alat yang bersangkutan dioperasikan, apabila alat tersebut milik sendiri 4.4.2 Biaya Penyewaan Alat Dalam suatu proyek penggunaan alat berat selain menggunakan alat pribadi juga dengan menyewa. Sedangkan penetapan biaya menyewa telah diatur ketentuan-ketentuannya oleh Departemen Pekerjaan Umum.

4.5

Jam Operasi atau Waktu Kerja

4.5.1 Jam Operasi Normal Jam operasi normal adalah waktu kerja pada setiap hari kerja senin sampai dengan sabtu ditetapkan selama 8 jam per hari dengan upah kerja sebesar upah kerja normal

4.5.2 Jam Operasi Lembur Waktu kerja lembur dihitung dari lama waktu kerja yang melebihi batas waktu kerja normal (8 jam/hari). Waktu kerja lembur dilaksanakan diluar jam operasi normal untuk setiap hari kerja atau penambahan jumlah hari kerja per minggu (hari minggu)


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS4.6 Contoh Perhitungan Produksi Excavator 4.6.1 Gambaran Umum Proyek Proyek Pengembangan Band ar Udara Hasanuddin, Makassar terletak di desa Baji Manggai, desa Makkaraeng, desa Pao-pao, kelurahan Sudiang, kecamatan Mandai, kabupaten Maros, Makassar, propinsi Sulawesi Selatan. Pekerjaan pematangan lahan (land clearing) pada proyek pengembangan Bandar Udara Hasanuddin terdiri dari beberapa item pekerjaan utama, antara lain: a. Pekerjaan galian tanah Pekerjaan ini dilakuka n penggalian tanah dan tanah dari hasil galian dikumpulkan atau dijadikan sebagai bahan timbunan tanah pada permukaan tanah yang mempunyai elevasi lebih rendah dari yang direncanakan b. Pekerjaan timbunan atau pemerataan tanah Pekerjaan timbunan ini dimaksudkan untuk meratakan tanah hasil galian dan juga meratakan permukaan tanah agar sesuai dengan elevasi tanah yang diinginkan 4.6.2 Data Proyek Volume peker jaan galian timbunan tanah dihitung berdasarkan gambar layou t gambar potongan melintang. Dari lampiran gambar layout untuk potongan melintang diperoleh 14 potongan yang jarak masing-masing potongan adalah: Pot 1 s.d Pot 13 Pot 14 = 50 m = 29 m

Maka diperoleh panjang jarak galian dan timbunan keseluruhan = 679 m.


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISDan didapat kumulatif seperti pada table berikut

Perhitungan pekerjaan galian dan timbunan pada pekerjaan sektor 1 apron, terminal dan pelataran parkir di atas, maka didapat volume tanah yang harus dipindahkan sebesar: Volume tanah yang dipindahkan = volume galian - volume timbunan = 616.803,81- 437.278,73 = 179.525,08 m3


4.6.3 Perhitungan Produksi Alat Berat


4.6.3.1 Excavator type Komatsu PC 200 Alat Kapasitas bucket Efisiensi kerja (E) Faktor bucket Waktu gali Waktu buang Waktu putar Waktu siklus: Cm = = = waktu gali + (2 x waktu putar) + waktu buang 12 + (2 x 6) + 6 30 detik = = = = = = = Komatsu PC 200 0,95 m3 0,83 0,90 12 detik 6 detik 6 detik

Produksi per siklus: q = = = q1 x K 0,95 x 0,90 0,86 m3

Produktifitas excavator per jam (m3/jam) untuk tanah ASLI

Q

=

85,66 m3/jam


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISKapasitas 4 excavator per jam (m3/jam) Q = = 85,66 x 4 342,64 m3/jam

Lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan volume tanah yang dipindahkan adalah (diasumsikan bahwa pekerjaan galian dan timbunan menggunakan excavator) T = Volume Pekerjaan Produksi 4 buah excavator/ jam x 7 = = = 616.803,81 + 437.278,73 342,67 x 7 443 Hari 17 Bulan

4.6.4 Perhitungan Biaya dan Sewa Alat 4.6.4.1 Excavator type komatsu PC 200 Jenis alat Merk Type/Model Harga sewa Lama sewa = = = = = = Waktu pelaksanaan Excavator Komatsu PC 200 Rp. 211.000,00 /jam 443 hari 17 bulan

= Juni 2005


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBiaya sewa alat excavator adalah: Biaya sewa dalam satu hari kerja: = = 8 jam x Rp. 211.000,00 Rp. 1.688.000,00

Biaya sewa dalam satu minggu bekerja: = = 6 hari x Rp. 1.688.000,00 Rp. 10.128.000,00

Biaya sewa satu bulan ( 26 hari kerja ), maka biaya dalam satu bulan: = = 26 hari x Rp. 1.688.000,00 Rp. 43.888.000,00

Total biaya sewa selama 17 bulan penggunaan excavator: = = 17 bulan x Rp. 43.888.000,00 Rp. 746.096.000,00

Biaya untuk mobilisasi dan demobilisasi dalam 1 unit excavator adalah Rp. 3.000.000,00 Total biaya sewa 1 unit excavator termasuk mobilisasi dan demobilisasi: = = Rp. 746.096.000,00 + Rp. 3.000.000,00 Rp. 749.096.000,00


Biaya sewa 4 unit excavator termasuk mobilisasi dan demobilisasi: = = 4 unit excavator x Rp. 749.096.000,00 Rp. 2.996.384.000,00



EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB VIII Keselamatan dan Kesehatan Kerja

Dalam bidang konstruksi, ada beberapa peralatan yang digunakan untuk melindungi seseorang dari kecelakaan ataupun bahaya yang kemungkinan bisa terjadi dalam proses konstruksi. Peralatan ini wajib digunakan oleh seseorang yang bekerja dalan suatu lingkungan konstruksi. Peralatan ini wajib digunakan oleh seseorang yang bekerja dalam suatu lingkungan konstruksi. Namun tidak banyak yang menyadari betapa pentingnya peralatan-peralatan ini untuk digunakan. Kesehatan dan keselamatan kerja adalah dua hal yang sangat penting. Oleh karenanya, semua perusahaan konstraktor berkewajiban menyediakan semua keperluan peralatan/ perlengkapan perlindungan diri atau personal protective Equipment (PPE) untuk semua karyawan yang bekerja, yaitu :

1. Pakaian Kerja Tujuan pemakaian pakaian kerja adalah melindungi badan manusia terhadap pengaruh-pengaruh yang kurang sehat atau yang bisa melukai badan. Megingat karakter lokasi proyek konstruksi yang pada umumnya mencerminkan kondisi yang keras maka selayakya pakaian kerja yang digunakan juga tidak sama dengan pakaian yang dikenakan oleh karyawan yang bekerja di kantor. Perusahaan yang mengerti betul masalah ini umumnya menyediakan sebanyak 3 pasang dalam setiap tahunnya.

2. Sepatu Kerja Sepatu kerja (safety shoes) merupakan perlindungan terhadap kaki. Setiap pekerja


konstruksi perlu memakai sepatu dengan sol yang tebal supaya bisa bebas berjalan dimanamana tanpa terluka oleh benda-benda tajam atau kemasukan oleh kotoran dari bagian bawah.


Bagian muka sepatu harus cukup keras supaya kaki tidak terluka kalau tertimpa benda dari atas. 3. Kacamata Kerja Kacamata pengaman digunakan untuk melidungi mata dari debu kayu, batu, atau serpih besi yang beterbangan di tiup angin. Mengingat partikel-partikel debu berukuran sangat kecil yang terkadang tidak terlihat oleh mata. Oleh karenanya mata perlu diberikan perlindungan. Biasanya pekerjaan yang membutuhkan kacamata adalah mengelas.

4. Sarung Tangan Sarung tanga sangat diperlukan untuk beberapa jenis pekerjaan. Tujuan utama penggunaan sarung tangan adalah melindungi tangan dari benda-benda keras dab tajam selama menjalankan kegiatannya. Salah satu kegiatan yang memerlukan sarung tangan adalah mengangkat besi tulangan, kayu. Pekerjaan yang sifatnya berulang seperti medorong gerobag cor secara terus-meerus dapat mengakibatkan lecet pada tangan yang bersentuhan dengan besi pada gerobag.

5. Helm Helm (helmet) sangat pentig digunakan sebagai pelindug kepala, dan sudah merupakan keharusan bagi setiap pekerja konstruksi untuk mengunakannya dengar benar sesuai peraturan. Helm ini diguakan untuk melindungi kepala dari bahaya yang berasal dari atas, misalnya saja ada barang, baik peralatan atau material konstruksi yang jatuh dari atas. Memang, sering kita lihat kedisiplinan para pekerja untuk menggunakannya masih rendah yang tentunya dapat membahayakan diri sendiri.


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANIS6. Sabuk Pengaman Sudah selayaknya bagi pekerja yang melaksanakan kegiatannya pada ketinggian tertentu atau pada posisi yang membahayakan wajib mengenakan tali pengaman atau safety belt. Fungsi utama talai penganman ini dalah menjaga seorang pekerja dari kecelakaan kerja pada saat bekerja, misalnya saja kegiatan erection baja pada bangunan tower.

7. Penutup Telinga Alat ini digunakan untuk melindungi telinga dari bunyi-bunyi yang dikeluarkan oleh mesin yang memiliki volume suara yang cukup keras dan bising. Terkadang efeknya buat jangka panjang, bila setiap hari mendengar suara bising tanpa penutup telinga ini.

8. Masker Pelidung bagi pernapasan sangat diperlukan untuk pekerja konstruksi mengingat kondisi lokasi proyek itu sediri. Berbagai material konstruksi berukuran besar sampai sangat kecil yang merupakan sisa dari suatu kegiatan, misalnya serbuk kayu sisa dari kegiatan memotong, mengampelas, mengerut kayu.

9. Tangga Tangga merupakan alat untuk memanjat yang umum digunakan. Pemilihan dan penempatan alat ini untuk mecapai ketinggian tertentu dalam posisi aman harus menjadi pertimbangan utama.


10. P3K


Apabila terjadi kecelakaan kerja baik yang bersifat ringan ataupun berat pada pekerja konstruksi, sudah seharusnya dilakukan pertolongan pertama di proyek. Untuk itu, pelaksana konstruksi wajib menyediakan obat-obatan yang digunakan untuk pertolongan pertama. Demikianlah peralatan standar k3 di proyek yang memang harus ada dan disediakan oleh kontraktor, barangkali sifatnya wajib. Ingat tindakan preventif jauh lebih baik dan murah ketimbang sudah kejadian.


EXCAVATOR 2012 PEMINDAHAN TANAH MEKANISBAB V PENUTUP 7.1 Kesimpulan 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-roda, sering terjadi proyeksi pusat berat alat yang dimuati berada di luar pusat berat dari sistem kendaraan, sehingga dapat menyebabkan alat berat terguling. Attachment yang penting kita ketahui adalah crane, dipper, shovel, backhoe, dragline, dan clamshell. Namun pada tugas ini, saya hanya membahas tentang Shovel dan Backhoe. Bagian bawah excavator ini ada yang digunakan roda rantai (track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truk (truck mounted). Umumnya excavator mempunyai 3 pasang mesin penggerak pokok, yaitu : 1. Penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan menggali, mengangkat, dan sebagainya; 2. Penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang dipasang; 3. Penggerak untuk menjalankan excavator pindah 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, sedangkan pada truck mounted excavator biasanya digunakan mesin khusus untuk berpindah tempat dan dipilih yang RPM-nya tinggi, agar diperoleh mobilitas yang tinggi.


Daftar Pustaka


Nursin, Afrizal. Alat Berat. Bandung: Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, 1995. Frick, Heinz. Peralatan Pembangunan Konstruksi,Penggunaan dan Pemeliharaan, Yogyakarta: Kanisius, 1990. Fatena, Rostiyati, M.Sc, Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi. Jakarta : PT. Rineka Cipta, 2002. Asiyanto. Manajemen Alat Berat untuk Konstruksi. Jakarta : PT. Pradnya Paramita, 2008. http:/www.youtube.com/excavator http:/www.Wikipedia.com/excavator Tugas Akhir Muhamad Rusli, Analisis Produktifitas Alat Berat, Universitas Islam Indonesia Excavator Arm, Teknik Mesin, Universitas Indonesia


TUGAS BESAR PTM

Documents