BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penambangan metode bawah tanah memiliki risiko keamanan yang lebih tinggi daripada penambangan dengan metode tambang terbuka, terutama karena masalah yang terkait dengan ventilasi tambang dan potensi runtuhnya tambang serta kebakaran dan ledakan tambang. Tambang modern memiliki prosedur keamanan yang ketat. Standar kesehatan dan keselamatan pekerja serta pendidikan dan pelatihan telah membawa perbaikan yang signifikan dalam tingkat keselamatan di tambang bawah tanah.Tambang bawah tanah adalah metode penambangan yang segala kegiatan atau aktifitas penambangannya dilakukan di bawah permukaan bumi dan tempat kerjanya tidak langsung berhubungan ber hubungan dengan udara luar. Latar belakang yang mempengaruhi dipilihnya penambangan dengan sistem tambang bawah tanah adalah perbandingan stripping ratio yang besar dan tidak ekonomis untuk ditambang menggunakan metode tambang terbuka, mineralisasi cadangan bahan galian membentuk cebakan yang secara spesifik harus ditambang menggunakan metode tambang bawah tanah, daerah yang akan ditambang merupakan daerah hutan lindung, dan penambangan dengan sistem tambang bawah tanah tidak banyak merusak ekosistem yang ada di sekitar penambangan. Dalam rekayasa batuan khususnya pada tahap rancangan stabilitas suatu struktur seperti terowongan, metode rancangan observasional (metode pemantauan) adalah salah satu dari metode rancangan yang tersedia disamping metode rancangan analitik dan metode empirik. Metode rancangan observasional pada dasarnya adalah analisis reaksi batuan penyangga (ground support reaction), yaitu suatu metode evaluasi stabilitas suatu terowongan sementara terowongan itu sedang dalam proses penggalian. Jadi selama kegiatan penggalian, dilakukan pemantauan perpindahan massa batuan disekitarnya untuk mengetahui instabilitas yang mungkin berkembang. Selanjutnya data pemantauan digunakan untuk dasar evaluasi menggunakan kurva reaksi batuan-penyangga Analisis reaksi batuan-penyangga sering diidentikkan dengan metode convergence confinement (CV-CF). Dengan metode ini dapat ditentukan kapasitas penyangga yang diperlukan dan saat pemasangan yang tepat, atau dapat untuk mengetahui tingkat kecukupan penyangga yang dipasang. Dasar analisis tersebut ialah data pemantauan perpindahan yang telah dilaksanakan dengan convergence meter atau extensometer. Meskipun dipisahkan dari dua metode rancangan yang lain, metode pendekatan ini juga merupakan satu-satunya jalan untuk memeriksa hasil prediksi metode lain. Berdasarkan pengalaman, suatu terowongan meskipun sudah dirancang secara ilmiah berdasarkan suatu penyelidikan geoteknik dan geomekanika yang komprehensif, belum berarti telah meniadakan semua resiko kegagalan struktur. Salah satu penyebabnya ialah massa batuan memiliki kondisi alamiah yang unik dan sifat serta perilakunya tidak dapat diketahui secara 1
pasti seperti halnya beton dan besi baja. Satu-satunya jalan untuk secara kontiniu dapat mengetahui stabilitas dan instabilitas yang berkembang ialah diterapkannya program pemantauan kondisi batuan sementara penerowongan berlangsung. Jadi pemantauan dilakukan terus-menerus mengikuti kemajuan penerowongan. Pemantauan juga dapat mengetahui tingkat kecukupan sistem penyangga yang dipasang, oleh karenanya dengan pemantauan memungkinkan untuk melakukan revisi atau modifikasi rancangan jika dinyatakan perlu. Adapun yang tidak kalah pentingnya ialah bahwa dengan pemantauan dapat diketahui sifat mekanik dan perilaku perpindahan (rheologis) yang sesungguhnya dari massa batuan. Dengan mengetahui perilaku rheologis dari massa batuan, maka dapat dilakukan ekstrapolasi dalam menentukan stabilitas stabilita s jangka panjang dengan memisahkan proses pengaruh penggalian dan ketergantungan waktu. waktu.
1.2 Rumusan Permasalahan
Analisis kestabilan pada muka terowongan dengan memperhatikan tegangan dan deformasi yang terjadi pada muka terowongan merupakan aspek penting pada konstruksi terowongan. Hal tersebut untuk menghindari deformasi yang berlebihan pada permukaan tanah akibat penggalian terowongan tersebut. Berdasarkan latar belakang, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimana keadaan tanah yang memiliki tekanan tanah maksimum mendekati hasil pembacaan di lapangan? 2. Bagaimana pengaruh tekanan tanah pada terowongan? ter owongan? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari makalah ini adalah : a. Menentukan geometri lubang bukaan tambang bawah tan ah yang aman.
b. Menganalisis kestabilan dari lubang bukaan tambang bawah tanah di daerah penelitian. c. Mengetahui Kegunaan serta pengunaan Metode pengukuran deformasi pada tambang bawah tanah
2
pasti seperti halnya beton dan besi baja. Satu-satunya jalan untuk secara kontiniu dapat mengetahui stabilitas dan instabilitas yang berkembang ialah diterapkannya program pemantauan kondisi batuan sementara penerowongan berlangsung. Jadi pemantauan dilakukan terus-menerus mengikuti kemajuan penerowongan. Pemantauan juga dapat mengetahui tingkat kecukupan sistem penyangga yang dipasang, oleh karenanya dengan pemantauan memungkinkan untuk melakukan revisi atau modifikasi rancangan jika dinyatakan perlu. Adapun yang tidak kalah pentingnya ialah bahwa dengan pemantauan dapat diketahui sifat mekanik dan perilaku perpindahan (rheologis) yang sesungguhnya dari massa batuan. Dengan mengetahui perilaku rheologis dari massa batuan, maka dapat dilakukan ekstrapolasi dalam menentukan stabilitas stabilita s jangka panjang dengan memisahkan proses pengaruh penggalian dan ketergantungan waktu. waktu.
1.2 Rumusan Permasalahan
Analisis kestabilan pada muka terowongan dengan memperhatikan tegangan dan deformasi yang terjadi pada muka terowongan merupakan aspek penting pada konstruksi terowongan. Hal tersebut untuk menghindari deformasi yang berlebihan pada permukaan tanah akibat penggalian terowongan tersebut. Berdasarkan latar belakang, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimana keadaan tanah yang memiliki tekanan tanah maksimum mendekati hasil pembacaan di lapangan? 2. Bagaimana pengaruh tekanan tanah pada terowongan? ter owongan? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari makalah ini adalah : a. Menentukan geometri lubang bukaan tambang bawah tan ah yang aman.
b. Menganalisis kestabilan dari lubang bukaan tambang bawah tanah di daerah penelitian. c. Mengetahui Kegunaan serta pengunaan Metode pengukuran deformasi pada tambang bawah tanah
2
BAB II EXTENSOMETER 2.1 Pengertian
Extensometer adalah alat untuk mengukur pergerakan kestabilan tanah t anah berupa kenaikan dan penurunan tanah di kedalaman yang bervariasi pada pekerjaan penimbunan, tanggul, pekerjaan basement, penggalian bendungan dan lainnya. Pengukuran kenaikan dan penurunan tanah dapat dilakukan juga dengan metode survey yaitu pengukuran elevasi permukaan tanah setiap harinya, sehingga kenaikan atau penuruna tanah yang terjadi dapat diketahui. Namun pengukuran dengan metode survey mempunyai kekurangan karena hanya mengetahui pergerakan secara umum tanpa mengetahui pergerakan lapisan yang bergerak. Pada pengukuran dengan extensometer, kenaikan atau penurunan tiap lapisan tanah dapat dimonitor. 2.2 Jenis jenis
Single, Point, Rod, Mechanical : Alat ini berfungsi untuk melindungi para pekerja di tambang, jika ada getaran atau pergeseran tanah maka alat ini akan berfungsi sehingga tidak ada kecelakaan yang terjadi pada tambang ters ebut Multiple Point, Rod, Groutable : Alat ini berfungsi untuk membantu proses pengerjaan sumur, biasanya alat ini di pasang pada lubang bor ke arah bawah. Multiple Point, Rod, Snap ring : Alat ini mempunyai kemiripan dengan alat yang sebelumnya, alat ini dapat mengcengkram lubang bor sampai delapan jangkar dan di pasang dalam berbagai macam kedalaman. Multiple Point, Rod, Hydraulic : Alat ini berfungsi untuk sistem hidrolic pada permukaan tanah yang lunak dan permukaan yang kasar. Multiple Point, Rod, Flexible : Alat ini sangat fleksibel untuk digunakan pada lubang bor, alat ini dapat memantau pergerakan pada tanah. Multiple Point, Retrievable : Alat ini dapat memantau pada balok, kolom pada sebuah bangunan, cara kerja alat ini adalah lubangi beton tersebut menggunakan bor kemudia masukan alat ini pada lubang tersebut. Anchors : Alat ini dapat di gunakan untuk pengerjaan struktur bangunan yang berhubungan dengan dengan materi tanah dan bebatuan untuk bagian dari strukturnya. strukturnya. Settlement Settlement Point (Borros Type) : Alat ini mempunyai jangkar bertangkai tiga, pipa luar dan dalam, pipa bagian dalam menempel pada anchors dan bebas bergerak melalui pipa luar. Tape Extensometer : Alat ini dapat menghitung pergeseran tanah dan juga untuk menghitung deformasi pada struktur beton bangunan. Magnetic Extensometer : Alat ini untuk mengukur kedalaman tanah yang telah di bor, Sebuah probe diturunkan diturunkan di dalam tabung pemandu teleskop untuk mendeteksi dan mengukur posisi jangkar magnetik. 3
2.3 Komponen Extensometer
Peralatan untuk pemasangan dan peralatan pelengkap serta peralatan Extensometer Magnet harus layak pakai dan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut. a) Extensometer Magnet, harus memenuhi ketentuan spesifikasi sebagai berikut No 1
Parameter
Spesifikasi
Settlement Ring Magnet
2
Application
ABS Inclinometer Casing
Material
Plastic & Nylon Spring
Sensitive element
Plastic – Ferrite magnet
Ring ID
71 mm
Ring OD
95 mm
Max Spring Span
300 mm
Settlement Plate Magnet
3
Application
Embankment
Material
Plastic
Sensitive Element
Plasti – Ferrite Magnet
Ring ID
71 mm
Plate Diameter
300 mm
Protective Cover
Application
Safety Casing Inclinometer
Material
ABS
ID
62 mm
OD
70 mm
b) Pipa penghantar, berupa pipa beralur atau pipa polos, mempunyai spesifikasi :
No 1
Parameter
Spesifikasi
Casing Inclinometer
OD
70 mm
ID
62 mm
Lenght
3000 mm
Size
70 mm
4
Pull Test
705 Kg
Torque Test
520 Nm
Bending Test Pressure Test 2
3
>1.96 Mpa <0.3 degree per 3m
Telescopic Coupling
OD
77 mm
ID
70 mm
Lenght
200 mm
Size
70 mm
Cap
OD
77 mm
ID
70 mm
Lenght
200 mm
Size
70 mm
c) Unit alat baca (Readout)
No 1
Parameter
Spesifikasi
Inclinometer Probe
Resolution
0.01 mm
Repeatability Measuring Range
±30 ̊
Sensor
Digitized MEMS Inclinometer /Digital Probe
Linearity
0.05 % FS 5
Temperatur Range 2
3
No 1
2
-30 ̊ C sd 70 ̊ C
Datalogger Inclinometer
Accuracy
0.01 % FS
Temparatur Range
-20 ̊ C sd 60 ̊ C
Storange Temperatur
-30 ̊ C sd 85 ̊ C
Storage Memory
2 GB
Readinf Interval
0.5 m , 1 m
Operating Time
± 8 Hours
Max Depth
500 m
Inclinometer Cable
Cable Length
50 m
Stress Member
Kevlar fiber
Outer Jacket
Polyurethane
Max Streng
300 Kg
Depth Tactile Marks
Every 500mm
Parameter
Spesifikasi
Vertical Probe
Material
Stainless Steel & PVC
Diameter
OD 12 mm, Lenght 100 mm
Flat Cable
Measuring Scale
Milimeter
Sheath
Nylon
Temperatur Range
-40 ̊ C sd 100 ̊ C
Accuracy
± 1 mm
No Of Conductor
Two
Cable Lenght
50 m
2.4 Proses Kerja 6
2.4.1 Pengeboran
Lubang bor harus memenuhi ketentuan: a) Untuk penempatan pipa penghantar : 1) harus lurus, bagian bawah mencapai lapisan yang cukup stabil dan tidak bergerak agar pipa penghantar dalam keadaan terjepit; 2) berdiameter antara 100 mm – 200 mm tergantung dari ukuran pipa penghantar yang dipakai. b) Celah antara dinding lubang bor dan pipa pengantar diisi dengan tanah atau adonan lainnya yang mempunyai sifat yang sama dengan tanah sekelilingnya
2.4.2 Pemasangan 1.
Persiapan
Dalam kegiatan persiapan ini harus dilakukan sebagai berikut. a) Pengecekan unit mesin bor b) Kondisi dan jumlah peralatan instrumen. c) Kelengkapan gambar rencana pemasangan. d) Penyediaan formulir.
2.
Pekerjaan pemasangan
Sebelum melakukan pemasangan Extensometer Magnet dalam lubang bor maupun pada urugan tanah perlu dilaksanakan pemasangan ring datum. Dalam pemasangan ring datum, dilakukan kegiatan sebagai berikut. a. Tempatkan dan periksa posisi mesin bor putar pada titik lubang bor yang telah ditentukan. b. Buat lubang dengan mesin bor putar, sehingga dinding lurus dan rata, diameter lubang disesuaikan dengan ukuran pipa penghantar yang dipakai. c. Pasang pipa pelindung sesuai dengan kedalaman ker untuhan dinding lubang bor. d. Tutup bagian bawah pipa pengantar dan pasang ring datum pada bagian pipa pengantar. e. Sambung setiap pipa pengantar dengan pipa penyambung sehingga mencapai panjang yang ditentukan. f. Tanam pipa pengantar pada lubang bor sehingga benar-benar vertikal pada lapisan yang stabil. g. Injeksi celah lubang bor lapisan yang stabil dengan bahan injeksi semen, ring datum akan berfungsi sebagai datum dari posisi/elevasi pembacaan. 7
8
Pada lubang bor
1.
Bor lubang sampai dengan kedalaman yang diinginkan.
Gambar 7. Pengeboran Sistem Cuci Pengeboran dilakukan dengan sistem cuci (wash boring ), pengeboran ini dilakukan dengan cara silinder selubung baja (casing ) dengan panjang kira-kira 2 sampai 3 meter yang dimasukan ke dalam tanah. Tanah di dalam selubung kemudian dikeluarkan dengan shopping bit yang dipasang di ujung batang bor. Kemudian air dipaksa untuk melewati batang bor, dan air tersebut mengalir dengan kecepatan tinggi melewati lubang diantara batang bor. Air ini bersama dengan partikel partikel tanah hasil pengeboran, kemudian mengalir keluar ke permukaan tanah melewati antara selubung dengan batang bor dan tumpah di atas puncak selubung lewat sebuah sambungan T. Air pencuci ini dikumpulkan kembali dalam suatu bak. Selubung baja ( casing ) dapat disambung-sambung dengan selubung lainnya bila lubang bor bertambah dalam. Selubung tambahan tidak diperlukan bila lubang bor dapat tetap terbuka tanpa bantuan selubung karena tanah dinding lubang tidak akan masuk ke dalam lubang.Pengeboran dilakukan dengan sistem cuci (wash boring ), pengeboran ini dilakukan dengan cara silinder selubung baja (casing ) dengan panjang kira-kira 2 sampai 3 meter yang dimasukan ke dalam tanah. Tanah di dalam selubung kemudian dikeluarkan dengan shopping bit yang dipasang di 9
ujung batang bor. Kemudian air dipaksa untuk melewati batang bor, dan air tersebut mengalir dengan kecepatan tinggi melewati lubang diantara batang bor. Air ini bersama dengan partikel partikel tanah hasil pengeboran, kemudian mengalir keluar ke permukaan tanah melewati antara selubung dengan batang bor dan tumpah di atas puncak selubung lewat sebuah sambungan T. Air pencuci ini dikumpulkan kembali dalam suatu bak. Selubung baja ( casing ) dapat disambung-sambung dengan selubung lainnya bila lubang bor bertambah dalam.
Gambar 8.Pengeboran Lubang Extensometer 2.
Sebelum memasukan pipa kedalam lubang, pastikan dasar lubang bersih dari tanah dengan cara penyemprotan menggunakan pipa galian.
Gambar 9.Pemasangan Pipa Extensometer 3.
Untuk menghindari kerusakan pada kaki spider magnetic pada saat dimasukan ke lubang, kunci kakinya dengan rantai dan gunakan tali untuk menahan rantai tersebut. Pastikan tali tersebut panjangnya dari permukaan sampai dengan dasar agar dapat ditarik kembali ke atas.
10
Gambar 10.Rangkaian Spider Magnetic Pada Tubing Pipe
4.
Setelah memasukan pipa dan spider magnetic ke dalam lubang , isi lubang dengan semen atau bentonite sampai terisi penuh.
Gambar 11.Grouting Lubang Extensometer 5. 6.
Setelah pen Doran selesai, tarik tali untuk melepaskan kaki spider magnetic. Dengan melakuan penarikan tali, akan membuat kaki spider magnetic tertempel ke dalam tanah.
11
Gambar 12.Sketch Pelaksanaan Pembuatan Lubang Extensometer Pembacaan pada lubang bor dilakukan sebagai berikut.
a) Masukan sensor pengukur ke dalam pipa penghantar sampai ke dasar pipa lalu ditarik ke atas perlahan-lahan, apabila sensor menyentuh medan magnet, maka alat baca akan berbunyi dan pengukuran dilakukan sebagai berikut : 1) Catat kedalaman instrumen magnet dengan mengukur panjang kabel pada saat sensor menyentuh medan magnet bagian bawah yaitu pada saat alat baca mengeluarkan bunyi. 2) Tarik sensor ke atas dalam keadaan alat baca masih berbunyi, apabila bunyi akan hilang berarti sensor akan meninggalkan medan magnet bagian bawah. 3) Catat pembacaan pada saat sensor menyentuh medan magnet bagian atas dengan mengeluarkan bunyi.
b) Tarik kabel pengukur dan sensor ke atas serta catat jarak datum magnet terhadap instrumen magnet dengan teliti. c) Lakukan pengukuran minimal sebanyak 3 (tiga) kali pembacaan untuk memperoleh elevasi/kedalaman instrumen magnet yaitu nilai rata-rata ketiga pembacaan tersebut. d) Apabila pengukuran telah selesai matikan unit alat baca, lalu tutup pipa penghantar dengan penutup dan pelindungnya, serta lepaskan sensor dan kabel pengukur kemudian bersihkan simpan ditempat tertutup (lemari) agar bebas dari debu.
12
Pada urugan tanah
Cara pemasangan Extensometer Magnet dan casing Inclinomter yang bersamaan dengan penimbunan, adalah sebagai berikut. a) Setelah melakukan serangkaian kegiatan pada sub pasal IV.2, sambung pipa pengantar dengan pipa penyambung sesuai keperluan, seperti di tunjukan pada contoh dibawah :
13
b) Tutup bagian atas pipa penghantar selama penimbunan berlangsung, hindari kerusakan pipa pengantar terhadap gangguan dan benturan dari alat-alat berat yang sedang bekerja dengan memasang rangka pengaman atau bendera (sebagai tanda).
14
c) Lakukan pemadatan tanah sekeliling pipa pengantar dengan alat pemadat/timbris setelah lapisan tanah yang dihampar mencapai ketebalan sekitar 40 cm ses uai kemajuan penimbunan. d) Setelah penimbunan mencapai elevasi rencana pemasangan Extensometer Magnet, pasang Extensometer Magnet berjenis plat penurunan melalui pipa penghantar pada elevasi yang dikehendaki sedemikian rupa sehingga cukup jauh posisinya dari soket atau pen yambung pipa untuk menghindari bersentuhannya plat penurunan dengan pipa penyambung. Hamparkan tanah urugan setebal 40 cm di atas plat penurunan dan padatkan dengan alat pemadat/ timbris selanjutnya sesuaikan dengan kemajuan penimbunan. e) Lakukan pembacaan awal terhadap plat penurunan yang telah dipasang sehingga memudahkan dalam mengevaluasi data pemantauan selajutnya. f) Lakukan penyambungan pipa pengantar. g) Pasang instrumen-Extensometer Magnet pada elevasi yang diinginkan dengan cara yang sama.
15
h) Setelah penimbunan mencapai elevasi akhir pekerj aan, potong kelebihan pipa pengantar dan ukur posisi dan elevasi pipa bagian atas pipa pengantar. i) Periksa pipa pengantar bagian atas yang telah t erpasang sebelum pipa penghantar ditutup dan dilindungi penutup yang dapat dikunci.
j) Lakukan pengambilan foto seluruh pelaksanaan kegiatan sebagai dokumentasi pemasangan.
16
17
18
2.5 Monitoring Extensometer
Pembacaan pada extensometer harus dilakukan dengan cara yang sama dan menggunakan read switch probe yang sama agar mendapatkan pembacaan yang maksimal. Pada saat pembacaan kabel probe diharuskan memiliki tumpuan atau batas yang sama, sehingga kedalaman yang dibaca dapat maksimal.
Gambar 13.Pembacaan Extensometer Cara pembacaan extensometer adalah sebagai berikut: 1. Nyalakan read switch probe. 2. Masukan kabel probe ke dalam pipa. 3. Baca kabel probe dari datum sampai mencapai spider magnetic paling atas. 4. Apabila sensor melewati spider magnetic atau datum, reed switch probe akan berbunyi dan lampu indikator menyala. 5. Pembacaan dialakukan setiap 2 kali setiap melewati datum atau spider magnetic, pertama ketika read probe switch memasuki sebuah spider magnetic dan kedua ketika keluar dari spider magnetic tersebut.
2.6 Fungsi Extensometer
Extensometer memiliki fungsi untuk mengukur pergerakan tanah secara axial pada setiap lapisannya. Extensometer mengukur pergerakan tanah pada pelaksanaanya yang dapat berupa: 1.
Pergerakan tanah berupa kenaikan tanah Kenaikan tanah pada pelaksanaanya terjadi pada saat proses penggalian. Hal ini dapat terjadi
karena pada dasarnya tanah kohesif memiliki sifat yaitu berkurangnya kuat geser tanah apabila struktur tanahnya terganggu. Pada saat penggalian, tanah yang berada dalam d-wall yang 19
sebelumnya memiliki struktur padat dan kemudian menjadi kosong sehingga struktur tanah terganggu dan kuat geser tanah berkurang. Kemudian d-wall bergerak ke arah galian karena tanah di dalam d-wall tidak mampu menahan tekanan dari tanah yang berada d-wall , sehingga tanah yang berada di luar turun dan berusaha mengisi struktur tanah dalam d-wall yang telah terganggu. Hal ini dapat menyebabkan gaya angkat yang terjadi pada tanah didalam d-wall . Pergerakan yang terjadi dapat menghambat jalannya pekerjaan. Namun besar kenaikan tanah dalam d-wall tidak terlalu besar karena pada metode top down tanah yang telah digali kemudian diganti dengan pelat basement yang dapat menahan pergerakan dari d-wall dan tanah yang berada diluar d-wall . Extensometer difungsikan dalam hal ini agar apabila terjadi kenaikan tanah yang terlalu besar, besar kenaikannya dapat dideteksi lebih awal. Kenaikan tanah yang terlalu besar selain dapat menghambat pekerjaan galian juga dapat merusak pekerjaan basement yang dilakukan. 2. Pergerakan tanah berupa penurunan tanah Penurunan tanah dapat terjadi dikarenakan dua hal yaitu beban bangunan diatas yang melebihi daya dukung tanah dan muka air tanah yang terlalu banyak hilang yang menyebabkan terbentuknya rongga dan menyebabkan tanah turun. Pada saat penggalian belum terdapat beban yang begitu besar yang dapat menyebabkan penurunan tanah, sehingga dapat disimpulkan bahwa penurunan dapat terjadi karena pengambilan air tanah yang terlalu besar. Pemasangan dan pembacaan extensometer dilakukan untuk mengetahui besar penirunan tanah yang terjadi, apabila terjadi penurunan tanah terlalu besar maka kegiatan pemompaan air yang berupa pekerjaan dewatering dihentikan sementara. Kemudian dilakukan evaluasi oleh engineering , setelah mendapat solusi dan kemudian diterapkan dilakukan pembacaan muka air tanah di dalam d-wall menggunakan piezometer stand pipe apabila telah sesuai dengan rencana maka pekerjaan dapat dilanjutkan kembali. Extensometer juga dibaca pada saat pembuatan struktur atas, sehingga extensometer juga 20
membaca penurunan tanah yang diakibatkan oleh beban struktur. Pada saat pelaksanaan pekerjaan struktur atas beban akan terus bertambah dan terdapat beban-beban tambahan seperti lalu lintas alat berat, bekisting, dan lainnya, yang dapat berpotensi menyebabkan penurunan tanah. Pada saat pembuatan stuktur atas, pembacaan extensometer dilakukan dari basement 6. Jadi tanah yang ada menanggung beban dari basement hingga pekerjaan struktur atas yang sedang berlangsung. Pada dasarnya tanah telahdiperkuat oleh tiang pondasi, namun kegagalan tiang pondasi dapat terjadi oleh karena itu extensometer digunakan untuk mencegah hal ini terjadi.
21
BAB III KONVERGENMETER 3.1 Pengertian Convergence Meter dirancang untuk mendeteksi deformasi massa batuan atau tanah dengan mengukur kontraksi (atau perpanjangan) antara dua titik jangkar tetap. Titik jangkar didirikan di massa, dan batang penghubung dari satu jangkar mengarah kembali ke unit transduser yang terletak di titik jangkar kedua. Perubahan jarak antara kedua jangkar disampaikan oleh batang penghubung dan diukur oleh transduser. Model 4425 Convergence Meter terdiri dari tiga komponen dasar: dua titik jangkar, batang penghubung diameter 6 mm (1/4 “), dan rangkaian transduser kawat bergetar semi-tensioned. (Lihat Gambar 1.) Aksesori penting meliputi: Bergetar pembacaan kawat dan kit alat penginstalan (disertakan). Transduser terdiri dari elemen penginderaan kawat bergetar secara seri dengan pegas yang diberi perlakuan panas, pegas yang bebas stres yang terhubung ke kawat di salah satu ujungnya dan batang penghubung di ujung yang lain. Unit ini sepenuhnya tertutup rapat dan beroperasi pada tekanan hingga 250 psi. Sebagai batang penghubung dikeluarkan dari badan gage, pegas memanjang menyebabkan peningkatan ketegangan, yang dirasakan oleh elemen kawat bergetar. Ketegangan di kawat berbanding lurus dengan ekstensi, s ehingga konvergensi dapat ditentukan dengan sangat akurat dengan mengukur perubahan regangan dengan kotak pembacaan kawat bergetar. Meteran konvergensi dapat beroperasi dalam orientasi horisontal, miring, atau vertikal. Di daerah di mana lalu lintas konstruksi diharapkan atau di mana instrumen dapat ditinggalkan di lokasi yang terpapar, beberapa bentuk perumahan pelindung harus dipertimbangkan.
22
3.2 Komponen Konvergenmeter
23
3.3 Proses Kerja 3.3.1 Tes Awal
Setelah menerima instrumen, gage harus diperiksa untuk operasi yang benar (termasuk termistor). Lihat Bagian 3 untuk petunjuk pembacaan. Pada posisi "B", gage akan membaca sekitar 2000 ketika konektor berulir ditarik keluar sekitar 3 mm (0,1225 "). Jangan memperpanjang konektor lebih dari kisaran gage Konektor berulir pada ujung gage akan diputar secara independen. dari tubuh gage. Cek kontinuitas elektrik juga bisa dilakukan dengan menggunakan ohmmeter. Resistansi antara lead gage harus kira-kira 180 Ω, ± 10 Ω. Ingatlah untuk menambahkan resistansi kabel saat memeriksa (22 lead tembaga terdepan AWG kira-kira 14.7Ω / 1000 'atau 48.5Ω / km, kalikan dua untuk kedua arah). Antara hijau dan putih harus sekitar 3000 ohm pada 25 ° (lihat Tabel 7), dan antara konduktor dan perisai harus melebihi dua megohms. 3.3.2 Petunjuk Pemasangan Tabung Swagelok
Petunjuk ini berlaku untuk satu inci (25 mm) dan alat kelengkapan yang lebih kecil. A.Instalasi 1) Masukkan tabung ke dalam alat kelengkapan sampai terjepit di bahu.
Gambar 2 - Penyisipan Tabung 2) Putar mur sampai kencangkan jari. (Untuk aplikasi bertekanan tinggi dan juga sistem dengan faktor keamanan tinggi, kencangkan mur sampai tabung tidak berputar dengan tangan atau bergerak secara aksial pada pas.)
24
3) Tandai mur di posisi pukul enam.
Gambar 3 - Buat Mark di Six O'clock 4) Sambil memegang bodi pas, kencangkan mur satu dan seperempat putaran sampai tanda berada di posisi pukul 9. (Catatan: Untuk perlengkapan 1/16 ", 1/8", 3/16 "dan 2, 3, dan 4 mm, kencangkan posisi mur jam ke-3.)
Gambar 4 - Mengencangkan Satu dan Satu Kuartal Ternyata 3.3.3 Instruksi Reassembly
Fitting tabung Swagelok mungkin dibongkar dan dipasang kembali berkali-kali. Peringatan: Selalu menekan sistem sebelum membongkar tabung Swagelok. 25
1) Sebelum pembongkaran, tandai tabung di bagian belakang mur, lalu buat garis di sepanjang nut dan paskan tubuh flat. Tanda ini akan digunakan saat reassembly untuk memastikan mur dikembalikan ke posisi saat ini.
Gambar 5 - Tandai untuk Reassembly 2) Disassemble the fitting. 3) Periksa ferrules untuk kerusakan dan ganti jika perlu. Jika ferrules diganti konektornya harus diperlakukan sebagai perakitan baru. Lihat bagian di atas untuk petunjuk pemasangan. 4) Pasang kembali pas dengan memasukkan tabung dengan iringan ferrules ke dalam pas sampai kursi ferrule depan menempel pada badan yang pas.
Gambar 6 - Ferrules Duduk Melawan Fitting Body 5) Sambil memegang bodi pas, putar mur dengan kunci pas ke posisi sebelumnya seperti yang ditunjukkan oleh tanda pada tabung dan konektornya. Pada titik ini, akan terjadi peningkatan resistensi yang signifikan.
26
6) Kencangkan mur sedikit.
Gambar 7 - Kencangkan Nut Sedikit 3.3.4 Pemasangan Meteran Konvergensi
1) Langkah pertama adalah membongkar semua komponen dan meletakkannya di permukaan datar di posisi relatifnya. (Lihat Gambar 1 di Bagian 1.) 2) Selanjutnya, kedua titik anchor harus dipasang. Bila lokasi sudah diputuskan, bor lubang untuk menampung jangkar. Semenkan jangkar eyebolt di tempat dengan menggunakan quickset (hidrolik) semen atau epoksi. Biarkan semen atau epoksi disetel sepenuhnya sebelum mencoba pemasangan meteran konvergensi. 3) Pasang unit turnbuckle ke meteran konvergensi dengan menancapkan di bagian ulir tangan kiri. Gunakan benang pengunci semen dan kencangkan mur pengunci. Atur turnbuckle sedemikian rupa sehingga sekitar 10-12 mm (0.5 ") benang ada di dalam dari s etiap ujungnya 4) Ukur jarak total dari jangkar jangkar ke jangkar eyebolt, di dalam ke dalam pada titik di mana mereka akan menyentuh eyehooks meter konvergensi. 5) Periksa dan pastikan panjang meter konvergensi terhadap panjang yang ditunjukkan pada Tabel 1. Pengukuran dilakukan dari dalam eyehook (pada titik di mana mereka menyentuh jangkar mata-mata), sampai ujung pas Swagelok. Untuk menghitung panjang batang yang akan dibutuhkan, kurangi panjang meter konvergensi dari jangkar jangkar ke jangkar jarak alis, tambahkan 30 mm (1,2 ") untuk memperhitungkan jarak batang yang menembus alat kelengkapan Swagelok.
27
6) Selanjutnya, batang penghubung harus dirakit. Hubungkan panjang pertama batang penghubung ke sensor dengan menggunakan pas Swagelok. Dorong batang ke dalam pas sampai menyentuh berhenti. Kencangkan konektor Swagelok sesuai petunjuk pada Ba gian 2.2. Hubungkan batang kedua dan berturut-turut menggunakan alat kelengkapan Swagelok seperti yang dijelaskan di atas. 7) Hubungkan mata Swagelok ke salah satu ujung batang dan meter konvergensi ke ujung lainnya. 8) Kait ujung eyehook ke dalam eyebolt terpasang terlebih dahulu. 9) Hook meter konvergensi ke eyebolt lainnya. Ini harus masuk tanpa harus memperpanjang pegas meter konvergensi. Ingat bahwa jika pegas diperpanjang melampaui kisaran transduser, transduser bisa rusak.
10) Hubungkan kotak pembacaan. Untuk mengatur transduser ke midrange, putar turnbuckle sampai pembacaan sekitar 5500 digit diperoleh. Untuk menggunakan rentang total konvergensi, atur meter di 8000. Untuk menggunakan jangkauan total dalam ekstensi, setel meter di 2500. 11) Kencangkan kuncir pada turnbuckle. (Lihat gambar 9.) 12) Pembacaan awal harus dilakukan dan dicatat dengan hati-hati bersamaan dengan suhu pada saat pemasangan.
28
Gambar 9 - Detail Instalasi Konvergensi Meter - Turnbuckle End 3.3.5 Pemasangan Kabel dan Splicing
Kabel harus diarahkan sedemikian rupa sehingga kemungkinan kerusakan akibat peralatan bergerak, puing atau sebab lainnya diminimalkan. Karena sinyal keluaran kawat bergetar adalah frekuensi daripada arus atau tegangan, variasi pada tahanan kabel memiliki sedikit efek pada pembacaan gage; Oleh karena itu, penyambungan kabel tidak memiliki efek buruk, dan dalam beberapa kasus mungkin sebenarnya bermanfaat. Kabel yang digunakan untuk membuat sambatan harus berupa tipe twisted pair berkualitas tinggi, dengan perisai 100% dan kabel penguras perisai integral. Saat menyambung, sangat penting bahwa kabel penguras perisai disambung bersama. Selalu menjaga polaritas dengan cara menghubungkan warna ke warna. Kit sambatan yang direkomendasikan oleh Geokon menggabungkan gips, yang ditempatkan di sekitar sambatan dan kemudian diisi dengan epoxy untuk menahan sambungan. Bila benar dibuat, jenis sambatan ini sama atau lebih unggul dari kabel itu sendiri dengan kekuatan dan sifat listrik. Hubungi Geokon untuk bahan splicing dan petunjuk pemasangan kabel tambahan. 3.3.6 Kebisingan Listrik
Perhatian harus dilakukan saat memasang kabel instrumen untuk menjauhkan mereka sejauh mungkin dari sumber gangguan listrik seperti saluran listrik, generator, motor, transformer, tukang las busur, dan lain-lain. Kabel tidak boleh dikuburkan atau dijalankan dengan kabel listrik AC! Kabel instrumen akan mengambil suara 50 atau 60 Hz (atau frekuensi lainnya) dari 29
kabel daya dan ini kemungkinan akan menyebabkan masalah mendapatkan pembacaan yang stabil. Hubungi pabrik mengenai pilihan penyaringan yang tersedia untuk digunakan dengan dataloggers dan pembacaan Geokon jika ada masalah. 3.3.7 Penghapusan
Untuk melepaskan sistem, kendurkan turnbuckle sepanjang jalan lalu lepaskan meteran konvergensi. Lepaskan alat kelengkapan Swagelok pada batang dan bongkar batang sampai panjang yang dapat diatur. Jika tali batang perlu diperpanjang (atau dipersingkat) untuk instalasi berikutnya, potong ferrules dan pasang kembali ferrules baru untuk pemasangan berikutnya. 3.3.8 Pembacaan
Kotak Pembacaan GK-404 Model GK-404 Vibrating Wire Readout adalah unit genggam portabel berdaya rendah yang mampu berjalan lebih dari 20 jam terus menerus pada dua baterai AA. Hal ini dirancang untuk pembacaan semua gesper kawat dan transduser Geokon yang bergetar, dan mampu menampilkan pembacaan di salah satu digit, frekuensi (Hz), periode (μs), atau microstrain (με). GK-404 juga menampilkan suhu transduser (embedded thermistor) dengan resolusi 0,1 ° C. Mengoperasikan GK-404 Sebelum digunakan, pasang petunjuk terbang ke GK-404 dengan menyelaraskan lingkaran merah pada konektor perak "Lemo" dari petunjuk terbang dengan garis merah di bagian atas GK-404 (Gambar 10). Masukkan konektor Lemo ke dalam GK-404 sampai terkunci pada tempatnya.
Gambar 10 - Konektor Lemo ke GK-404 Hubungkan masing-masing klip pada mengarah ke warna senada dari konduktor sensor, dengan biru mewakili perisai (telanjang).
30
Untuk menghidupkan GK-404, tekan tombol "ON / OFF" pada panel depan unit. Layar pembuka awal akan ditampilkan: Setelah kira-kira satu detik, GK-404 akan mulai mengambil bacaan dan menampilkannya berdasarkan pengaturan tombol POS dan MODE. Tampilan unit (dari kiri ke kanan) adalah sebagai berikut: • Posisi saat ini: Diatur oleh tombol POS, ditampilkan sebagai huruf A sampai F. • Membaca saat ini: Diatur oleh tombol MODE, ditampilkan sebagai nilai numerik diikuti oleh satuan ukuran. • Pembacaan suhu gage terlampir dalam derajat Celsius. Gunakan tombol POS untuk memilih posisi B dan tombol MODE untuk memilih Dg (digit). (Fungsi lainnya dapat dipilih seperti yang dijelaskan dalam Manual GK-404.) GK-404 akan terus melakukan pengukuran dan pembacaan display sampai unit dimatikan, baik secara manual, atau jika diaktifkan, oleh timer Auto-Off. Jika tidak ada tampilan bacaan atau bacaan yang tidak stabil, berkonsultasilah Bagian 5 untuk saran pemecahan masalah.
Kotak Bacaan GK-405 Pembacaan Kawat Getaran GK-405 terdiri dari dua komponen: Unit Pembacaan, yang terdiri dari PC genggam Windows Mobile yang menjalankan Aplikasi Pembacaan Kawat GK-405 Vibrating Wire; dan GK-405 Remote Module, yang ditempatkan di tempat yang tahan cuaca dan terhubung melalui kabel ke gage kawat getar yang akan diukur. Kedua komponen berkomunikasi tanpa kabel menggunakan Bluetooth®, sebuah protokol komunikasi digital yang andal. Unit Pembacaan dapat beroperasi dari tempat lahir Modul Jarak Jauh, atau jika lebih mudah, dapat dilepas dan dioperasikan hingga 20 meter dari Modul Jarak Jauh. Menghubungkan Sensor Sensor dengan Konektor Bulkhead 10-pin Terlampir: Luruskan alur pada konektor sensor (male), dengan konektor yang sesuai pada pembacaan (konektor wanita berlabel senor atau load cell). Dorong konektor ke tempatnya, lalu putar ring luar konektor laki-laki sampai terkunci pada tempatnya. Sensor dengan Bare Leads: Lampirkan GK-403-2 terbang mengarah ke petunjuk telanjang dari sensor kawat bergetar Geokon dengan menghubungkan masing-masing klip pada petunjuk pada warna senada dari konduktor sensor, dengan biru mewakili perisai (telanjang). Mengoperasikan GK-405: Tekan tombol berlabel "POWER ON (BLUETOOTH)". Lampu biru akan mulai berkedip, menandakan bahwa Modul Jarak Jauh sedang menunggu untuk terhubung ke 31
unit genggam. Luncurkan program VWK GK-405 dengan mengetuk "Start" dari jendela utama PC genggam, lalu "Programs" lalu ikon VWRA GK-405. Setelah beberapa detik, lampu biru pada Remote Module harus berhenti berkedip dan tetap menyala. Jendela Live Readings akan ditampilkan di PC genggam. Pilih mode tampilan "B". Gambar 11 menunjukkan output kawat bergetar khas dalam digit dan keluaran termistor dalam derajat Celsius. Jika tidak ada tampilan bacaan atau bacaan yang tidak stabil, lihat Bagian 5 untuk saran pemecahan masalah. Untuk informasi lebih lanjut, baca Manual Instruksi GK-405.
Gambar 11 – Tampilan Hasil Perhitungan
Kotak Pembacaan GK-403 (Model Usang) GK-403 dapat menyimpan pembacaan gage dan menerapkan faktor kalibrasi untuk mengubah pembacaan ke unit teknik. Petunjuk berikut menjelaskan pengukuran gage menggunakan Mode "B" (mirip dengan posisi sakelar GK-401 "B"). Konsultasikan Manual Instruksi GK-403 untuk informasi tambahan. Menghubungkan Sensor Menghubungkan Sensor dengan Konektor Bulkhead 10-pin Terlampir: Luruskan alur pada konektor sensor (male), dengan konektor yang sesuai pada pembacaan (konektor wanita berlabel senor atau load cell). Dorong konektor ke tempatnya, lalu putar ring luar konektor laki-laki sampai terkunci pada tempatnya. Menghubungkan Sensor dengan Bare Leads:
32
Lampirkan GK-403-2 terbang mengarah ke petunjuk telanjang dari sensor kawat bergetar Geokon dengan menghubungkan masing-masing klip pada petunjuk pada warna senada dari konduktor sensor, dengan biru mewakili perisai (telanjang). Mengoperasikan GK-403 1) Putar pemilih layar ke posisi "B". 2) Hidupkan unit. 3) Pembacaan akan menampilkan output kawat getar dalam angka. Angka terakhir bisa mengubah satu atau dua digit saat membaca. 4) Bacaan thermistor akan ditampilkan di atas pembacaan gage dalam derajat celcius. 5) Tekan tombol "Store" untuk mencatat nilai yang ditampilkan. Jika tidak ada tampilan bacaan atau bacaan tidak stabil, lihat Bagian 5 untuk saran pemecahan masalah. Unit akan mati secara otomatis setelah sekitar dua menit untuk menghemat daya. 3.3.9 Mengukur Temperatur Setiap Vibrating Wire Convergence Meter dilengkapi dengan termistor untuk suhu membaca. Termistor memberikan output resistansi yang bervariasi seiring perubahan suhu. Biasanya lead putih dan hijau terhubung ke thermistor internal. Kotak pembacaan GK-403, GK-404, dan GK-405 akan membaca termistor dan suhu tampilan di ° C secara otomatis. Jika Ohmmeter digunakan, hubungkan ohmmeter ke dua termistor yang mengarah dari meteran konvergensi. (Karena perubahan resistansi dengan suhu begitu besar, efek resistansi kabel biasanya tidak signifikan.) Cari suhu untuk pengukuran yang diukur dengan menggunakan Tabel 7 di Lampiran B. Sebagai alternatif, suhu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 10, juga ditemukan pada Lampiran B. Misalnya, resistan 3400 ohm setara dengan 22 ° C. Bila kabel panjang digunakan, resistansi kabel mungkin perlu diperhitungkan. Kabel tembaga standar 22 AWG berujung tembaga kira-kira 14.7Ω / 1000 'atau 48.5Ω / km, dikalikan dua untuk kedua arah .
33
