ALAT PENDORONG: BULLDOZER Karakteristik Bulldozer Alat pendorong yang sering digunakan adalah bulldozer. Bulldozer merupakan traktor yang memiliki blade (bucket) di bagian depannya. Blade berfungsi untuk mendorong atau memotong material yang ada di depannya. Biasanya, pada bagian belakang bulldozer dipasang alat bajak (ripper). Alat bajak ini berfungsi untuk menggemburkan tanah keras sebelum dikupas dan didorong dengan blade-nya. Menurut jenis roda/track shoe-nya bulldozer dibedakan sebagai berikut : 1.
Crawler tractor dozer (dengan roda crawler/besi).
a. Daya dorong lebih besar, terutama pada pada lapangan lunak, seperti tanah lumpur dan gembur. b. Dapat beroperasi pada tanah kasar dan berbatu. c. Daya apung lebih besar karena ground contact lebih besar sehingga tekanan roda persatuan luas kecil. d. Penggunaan lebih flexible dan luas (untuk berbagai jenis kondisi tanah yang keras dan lunak).
Gambar Bulldozer tanpa ripper 1
Gambar Bulldozer dengan 1 buah shank (ripper) 2
2.
Wheel tractor dozer (dengan roda ban)
a. Kecepatan lebih besar untuk bergerak ke jobsite. b. Tidak merusak permukaan jalan, jika berjalan pada jalan raya. c. Karena dapat berjalan di jalan raya sehingga tidak memerlukan alat angkut untuk membawa alat ke jobsite. d. Karena bisa bergerak dengan cepat, maka berkemungkinan untuk memiliki output lebih besar. e. Kelelahan operator lebih kecil. f. Tidak cocok untuk dioperasikan di daerah yang bertanah lunak dan berlumpur karena bisa ambles. Bulldozer beroda ban ini jarang ditemui di lapangan, karena fungsinya dapat digunakan alat berat yang lain yang lebih lazim dijumpai, yaitu wheel loader.
Gambar Bulldozer dengan roda ban 3 Berdasarkan penggerak bladenya, bulldozer di bedakan sebagai berikut : a.
Cable controlled (kendali kabel) 1) Kesederhanaan dalam pemasangan, pemeliharaan dan perbaikan. 2) Bahaya akan rusaknya mesin berkurang karena blade dapat mengangkat sendiri jika menemui suatu rintangan.
b.
Hydraulic controlled (kendali hidrolis) 1) Dapat menekan blade ke bawah, sebagai tambahan beratnya sendiri untuk lebih memaksakan blade ke dalam tanah. 2) Memungkinkan untuk lebih tepat menyetel posisi blade yang di kehendaki. 3) Pemeliharaan lebih berat dan teliti. 4) Kadang-kadang kesulitan dalam penyediaan minyak hidrolis untuk jobsite yang jauh.
Fungsi dan Kerja Bulldozer Pada proyek konstruksi terutama proyek yang ada hubungannya dengan pemindahan tanah tentunya bulldozer digunakan pada pelaksanaan pekerjaan seperti tersebut dibawah ini : 1.
Mengupas top soil dan pembersihan lahan dari kayu-kayu, tonggak-tonggak
pohon dan batu-batuan. 2.
Pembukaan jalan kerja di daerah berbatu maupun pegunungan.
3.
Pemindahan material pada jarak pendek sampai dengan 100 m.
4.
Menarik scraper.
5.
Membantu mengisi material pada scraper.
6.
Menyebarkan material.
7.
Mengisi kembali saluran/trencher.
8.
Membersihkan sites/medan.
9.
Pemeliharaan jalan kerja.
10.
Menyiapkan material-material dari soil borrow pit dan quarry pit/tempat
pengambilan material. Seperti dijelaskan di atas bahwa bulldozer mempunyai blade yang tegak lurus pada arah gerak maju, sedang untuk angle dozer blade selain tegak lurus juga bisa menyerong. Bulldozer mendorong tanah ke depan sedangkan angle dozer mendorong tanah ke depan dan ke samping. Beberapa konstruksi bulldozer mempunyai blade yang memungkinkan berfungsi sebagai bulldozer, juga sebagai angle dozer dengan cara menyetel bladenya sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan. Jenis Blade Ada beberapa macam jenis blade yang di pasangkan pada dozer. Pemilihan jenis blade tergantung pada jenis pekerjaan yang akan dilakukan. Jenis blade yang umum dipakai adalah Sblade, A-blade, U-blade dan C-blade. 1.
Straight blade (S-blade)
Blade jenis ini adalah yang paling cocok untuk segala jenis lapangan. Blade ini merupakan modifikasi dari U-blade, maneuver lebih mudah dan dapat menghandel material dengan mudah. Biasanya digunakan untuk pekerjaan pengupasan dan penimbunan tanah pada kondisi tanah yang keras. 2.
Angle blade (A-blade)
Angle blade di buat untuk posisi lurus dan menyerong, mempunyai lebar yang lebih besar yaitu 0,3-0,6 m dari pada S-blade. Blade jenis ini di gunakan untuk menyingkirkan material ke sisi sampingnya, penggalian saluran dan pembukaan lahan.
3.
Universal blade (U-blade)
U-blade lebih lebar dari S-blade. Sayap yang terdapat di sisi berguna untuk menahan material agar tidak keluar dari jalur dorongan, hal ini memungkinkan bulldozer untuk mengangkut material dalam jumlah besar pada jarak tempuh yang relative jauh. Umumnya material yang di tangani adalah material yang ringan seperti tanah lepas. Kebanyakan bulldozer ini di gunakan untuk pekerjaan : a. Reklamasi tanah, b. Pekerjaan penyediaan material, dll 4.
Cushion blade (C-blade)
C-blade mumnya di pasang pada traktor yang besar yang di gunakan untuk mendorong scraper. Blade jenis ini lebih pendek dari S-blade. Blade ini di lengkapi dengan bantalan karet untuk meredam tumbukan. Selain untuk push-loading, blade ini juga dipakai untuk pemeliharaan jalan dan pekerjaan dozing yang lain mengingat lebar C-blade ini memungkinkan untuk meningkatkan kemampuan maneuver. Produktivitas Bulldozer Produktivitas bulldozer sangat bergantung pada ukuran blade, ukuran traktor, dan jarak tempuh. Perhitungan produktivitas ditentukan dari volume tanah yang dipindahkan dalam 1 siklus dan jumlah siklus dalam 1 jam pengoperasian. 1.
Kapasitas Blade
Kapasitas blade dapat dicari dari data pada table atau melalui perhitungan. Rumus dari kapasitas blade (dalam lcm) adalah : V=
WHL 2
Nilai w = 1,5 – 1,67 H(satuan dalam meter) untuk sudut antara 30⁰ - 33⁰. Table perkiraan kapasitas blade
ukuran (mxm) 4,16 x 1,033
kapasitas ( lcm ) A-blade
U-blade
3,18
3,36 x 1,257 4,50 x 1,111
S-blade
D6H 3,89
D7H 5,16
3,98 x 1,553 4,96 x 1,174
4,66
D7H D8N
11,70 2,5
3,21 x 1,127 4,26 x 0,960
D7H 8,34
4,26 x 1,740 3,88 x 0,910
D6H
3,89
3,90 x 1,363
model dozer
D8N D6D
3,77
D6D
2,90
3,65 x 1,274
D7G 4,2
3,82 x 1,274
D7G 5,80
D7G
Waktu Siklus Pengisian blade umumnya dilakukan pada 13-17 m pertama dari jarak tempuh. Pada saat kembali, blade dalam keadaan kosong. Waktu angkut dan kembali bulldozer dapat ditentukan dari jarak dibagi kecepatan untuk setiap variable. Perhitungan waktu siklus ditentukan juga oleh suatu waktu yang konsisten (fixed time, FT) yang merupakan waktu yang dibutuhkan bulldozer untuk mempercepat dan memperlambat laju kendaraan. FT pada umumnya berkisar antara 0,10 – 0,15 menit. Waktu yang diperlukan oleh bulldozer untuk melakukan 1 siklus adalah disajikan dalam Persamaan 2.1sebagai berikut. CT = FT + HT + RT
….(2.1)
Produktivitas Perhitungan maksimum produktivitas bulldozer dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.2. Produktivitas = V x
60 x efisiensi CT
....(2.2)
Contoh soal : Hitung produktivitas bulldozer yang digunakan untuk memindahkan pasir kering sejauh 50 m dengan menggunakan S-blade yang berdimensi 3,36 m (panjang) dan 1,257
(tinggi). Diperkirakan kecepatan dozer adalah 3,75 km/jam dan kecepatan kembali 4,05 km/jam dengan waktu tetap 0,5 menit. Waktu operasi = 50 menit. Jawab : W = 1.5 H Efisiensi = 50/60 V=
(1.5 x1.257 ) x1.257 x3.36 = 3.98 lcm 2
HT + RT =
50 x 60 50 x60 + = 1.54 min 1000 x3.75 1000 x 4.05
Waktu siklus : CT = 1.54 + 0.5 = 2.04 Produktivitas = 3.98 x
60 x (50/60) = 97.549 lcm/jam 2.04
Ripper Ripper adalah alat yang menyerupai cakar (shank) yang dipasangkan dibelakang traktor. Fungsi dari alat ini adalah untuk menggemburkan tanah keras. Jumlah cakar ripper antara satu sampai lima buah. Bentuk dari shank ada 2 macam, lurus dan lengkung. Shank lurus dipakai untuk material yang padat dan batuan berlapis. Sedangkan shank yang lengkung dipakai untuk batuan yang retak. Perhitungan produktivitas untuk ripper sangat sulit untuk diperkirakan. Salah satu faktornya adalah pekerjaan dengan penggunaan ripper bukanlah pekerjaan yang dilakukan secara terus menerus. Biasanya pekerjaan ini dilakukan bersama-sama dengan pemuatan material, sehingga kadang kala dilapangan kita dapat melihat bahwa sebuah traktor dipasangkan blade dan ripper pada waktz bersamaan. Perhitungan produktivitas ripper dapat dilakukan dengan beberapa cara, cara pertama adalah mengukur potongan topografi dilapangan dan waktu yang dibutuhkan untuk menggemburkan tanah . Cara ini memberikan hasil yang akurat. Cara lain adalah dengan mengasumsikan kecepatan rata-rata ripper yang bekerja pada suatu area. Dengan diketahuinya jarak yang ditempuh pada setiap pass maka waktu berangkat dapat dicari. Total waktu siklus merupakan penambahan waktu berangkat dengan waktu yang dibutuhkan ripper untuk mengangkat atau menurunkan cakarnya.
Gambar Bulldozer dengan 3 buah shank (ripper 4)
Pembersihan Lahan Sebelum pembangunan proyek konstruksi pada suatu lahan kosong, lahan tersebut harus dibersihkan dari semak atau pepohonan. Alat yang umum digunakan untuk pekerjaan ini adalah crawler tractor yang dilengkapi bulldozer blade atau blade khusus untuk membersihkan lahan seperti clearing blade atau rake. Factor yang berpengaruh terhadap pembersihan lahan antara lain : 1.
Kelebatan pohon
Factor ini berpengaruh terhadap produksi dan biaya produksi, yaitu jumlah pohon, ukuran pohon, kekerasannya, keadaan akar, rumpun-rumpunan yang ada. 2.
Penggunaan tanah setelah dikerjakan
Harus kita perhatikan apakah tujuan land clearing ini nanti, misalnya untuk kepentingan pembuatan dam, jalan raya atau keperluan lain. Karena hal-hal tersebut akan menjadi pertimbangan dalam memilih metode maupun peralatannya. 3.
Keadaan dan daya dukung tanah
Factor keadaan tanah dan daya dukung tanah juga harus kita perhatikan, yang termasuk dalam factor ini adalah tebal top soil, jenis tanah, kadar air, keadaan batuan, dll. 4.
Topografi
Termasuk dalam factor topografi adalah kemiringan medan, saluran-saluran yang ada, rawa-rawa, batuan beasr, bukit,dll. 5.
Keadaan iklim dan hujan
Biasanya semua fase dari pekerjaan land clearing dipengaruhi pula oleh perubahan temperature dan hujan yang turun selama pelaksanaan pekerjaan. 6.
Kekhususan pekerjaan
Factor khusus ini dapat tergantung dari kondisi berikut : a. Luas area pekerjaan b. Penyempurnaan pekerjaan yang dilakukan c. Pembuangan bekas clearing d. Konservasi tanah, dll. Perhitungan produktivitas pembersihan lahan dapat menggunakan Persamaan 2.3 berikut.
Produktivitas (ha/jam) =
lebarcut (m) xkecepa tan( km / jam) xefisiensi 10
Efisiensi biasanya diambil nilai sebesar = 0,825
ALAT PENGANGKUT: DUMP TRUCK
….(2.3)
Fungsi dari alat pengangkutan adalah untuk mengangkut material seperti tanah, pasir, batuan untuk proyek konstruksi. Pemilihan jenis alat pengangkutan tergantung pada kondisi lapangan, volume material, waktu dan biaya. Pada bab sebelumnya dikatakan bahwa scraper dapat melakukan pengangkutan material namun yang akan dibahas dalam bab ini adalah wagon dan dump truck. Macam-Macam Dump Truck Dalam pekerjaan konstruksi terutama yang berhubungan dengan masalah penggusuran tanah yang relative besar, jarak angkut yang yang cukup jauh, juga berhubungan dengan pengangkutan alat-alat berat ke lapangan pekerjaan sering digunakan alat angkut seperti : dump truck, trailer, dumper, dll. Masing-masing alat tersebut dibuat untuk spesialisasi pekerjaan sehingga pemilihan alat angkut yang tepat adalah sangat bijaksana. Dump truck dan tractor wagon yang dipakai di dalam pekerjaan proyek konstruksi umumnya digolongkan menjadi 5 yaitu : 1.
Rear dump truck
2.
Side dump truck
3.
Rear dump tractor wagon
4.
Side dump tractor wagon
5.
Bottom dump tractor wagon
Syarat yang penting agar truck dapat bekerja secara efektif adalah jalan kerja yang keras dan rata, tetapi ada kalanya truck didesain agar mempunyai “cross country ability” yaitu suatu kemampuan berjalan diluar jalan biasa.
Operasi Dengan Dump truck
Pada beberapa truck di desain dengan kemampuan dan fasilitas yang berbeda sesuai kebutuhan. Pada rear dump truck dan tractor wagon pengeluaran material dengan pengangkatan bagian depan bak. Rear dump truck dipakai untuk mengangkut berbagai jenis material. Akan tetapi material lepas seperti tanah dan pasir kering merupakan material yang umum di angkut oleh dump truck. Material seperti batuan dapat merusak truck yang dipakai, oleh karena itu pemuatan material oleh loader atau alat pemuat harus dilakukan secara hati-hati atau bak truck dilapisi bahan yang tidak mudah rusak. Side dump truck dan truck wagon mengeluarkan material yang diangkutnya dengan menaikkan salah satu sisi bak. Pada kondisi pembongkaran muatan dilakukan pada tempat yang sempit dan panjang, pemakaian truck dan tractor wagon merupakan pilihan yang tepat. Material yang diangkut oleh bottom dump tractor wagon dikeluarkan melalui bagian bawah bak yang dapat dibuka tengah-tengahnya. Bottom dump tractor wagon biasanya mengangkut material lepas seperti pasir, kerikil, batuan sedimen, lempung keras dll. Pembongkaran material dilakukan pada saat kendaraan bergerak. Kelandaian permukaan tempat alat tersebut digunakan sebaiknya kurang dari 5% karena bentuk dari alat tersebut tidak memungkinkan untuk daerah yang terjal. Kapasitas Dump Truck Kapasitas dari bak penampung truck dan tractor wagon terdiri dari struck capacity (kapasitas peres) dan heaped capacity (kapasitas munjung). Struck capacity adalah kapasitas alat yang muatannya mencapai ketinggian dari bak penampung. Jenis material yang lepas dengan daya lekat rendah seperti pasir dan kerikil umumnya tidak bisa menggunung jadi pengangkutannya dalam kapasitas peres. Sedangkan heaped capacity adalah kondisi muatan mencapai ketinggian lebih dari ketinggian bak. Karena tanah liat mempunyai daya lekat antar butir yang cukup besar maka kapasitas pengangkutan tanah liat dapat mencapai kapasitas munjung. Namun pada kondisi dilapangan banyak di jumpai pengisian muatan kurang dari ukuran seharusnya. Besarnya kapasitas truck tergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk memuat material kedalam truck terhadap waktu angkut truck. Pada umumnya besarnya kapasitas truck yang dipilih adalah empat sampai lima kali kapasitas alat gali yang memasukkan material kedalam truck. Akan tetapi penggunaan truck yang lebih besar sangat tidak ekonomis kecuali jika volume tanah yang akan diangkut sangat besar.
Gambar Kapasitas bak: struck/peres dan heaped/munjung 6 Kapasitas dan ukuran truck sangat bervariasi, oleh karena itu pemilihan ukuran truck sangat penting karena truck besar atau kecil akan memberikan beberapa keuntungan dan kerugian. a. Kelebihan truck kecil 1) Kemudahan didalam memperhitungkan jumlah truck untuk setiap alat pemuat. 2) Bergerak lebih leluasa dan kecepatan lebih tinggi. 3) Kerugian produktivitas akan lebih kecil jika salah satu truck tidak dapat beroperasi. b. Kerugian truck kecil 1)
Kesulitan bagi alat pemuat dalam memuat material.
2)
Memerlukan lebih banyak sopir.
3)
Jumlah truck yang besar menyebabkan waktu antrian (ST) akan besar.
4)
Meningkatkan investasi karena jumlah truck yang banyak.
c. Keuntungan truck besar 1)
Waktu antrian (ST) akan berkurang.
2)
Kebutuhan sopir tidak banyak.
3)
Memudahkan alat pemuat didalam memuat material.
4)
Jumlah truck yang sedikit memperkecil biaya bensin, perbaikan dan
perawatan. d. Kerugian truck besar 1)
Beban yang besar dari truck dan muatannya akan mempercepat
kerusakan jalan. 2)
Bila alat pemuat kecil maka akan memperbesar waktu muat (LT).
3)
Jumlah truck yang seimbang dengan alat pemuat akan sulit diperoleh.
4)
Larangan pengangkutan dijalan raya dapat diberlakukan pada truck
besar.
Produktivitas Dump Truck Produktivitas suatu alat selalu bergantung dari waktu siklus. Waktu siklus terdiri dari waktu muatan, waktu pengangkutan, waktu pembongkaran muatan, waktu perjalanan kembali, dan waktu antri. Factor yang mempengaruhi waktu-waktu tersebut adalah sbb : 1. Waktu muat, tergantung pada : a. Ukuran dan jenis alat pemuat, b. Kapasitas alat angkut, c. Kemampuan operator alat pemuat dan alat angkut, d. Jenis dan kondisi material yang dimuat. 2. Waktu berangkat atau pengangkutan dan waktu kembali tergantung pada : a. Jarak tempuh alat, b. Kondisi jalan yang dilalui (kelandaian, rolling resistance dll). 3. Waktu pembongkaran muatan tergantung pada : a. Jenis dan kondisi material, b. Cara pembongkaran material, c. Jenis alat pengangkutan. 4. Waktu antrian tergantung pada : a. Jenis alat pemuat, b. Posisi alat pemuat, c. Kemampuan alat pengangkut untuk berputar. Rumus yang dipakai untuk perhitungan produktivitas adalah seperti dalam Persamaan 3.1. Produktivitas = kapasitas x
60 x factor CT
....(3.1)
Table Kapasitas dan berat truck Tipe truck
Heaped capacity
Truck capacity
Berat kosong
Berat max
m³(yd³)
m³(yd³)
Kg(lb)
Kg(lb)
769 C
23,6
17,5
31178
67586
773 B
(30,9) 34,1
(22,9) 26,0
(68750) 39396
(149000) 92534
(44,6)
(34,0)
(86869)
(204000)
51,3
36,4
60055
146966
(67,1)
(47,6)
(132442)
(324000)
777 C
Dump Truck
Dump truck adalah alat angkut yang digunakan untuk mengangkut material yang berupa : tanah, pasir, kerikil, dan sebagainya. Dalam pekerjaannya dump truck biasanya bekerja sama dengan backhoe ataupun alat gali lainnya. Ukuran dump truck tergantung dari ukuran bak yang ada dibelakangnya, dimana besar kecilnya bak dapat dibuat sesuai dengan pesanan, misalnya 6 m³, 12 m³, 40 m³ dan seterusnya. Semakin besar ukuran bak semakin banyak material yang mampu ditampungnya, akan tetapi semakin besar ukuran bak, ukuran truk untuk mengangkutnya juga harus semakin besar. Faktor yang mempengaruhi produktivitas dump truck Kecepatan rata-rata dijalan dihitung dengan cara menghitung kecepatan kendaraan dijalan yang akan dilalui oleh dump truck pada waktu pagi, siang, sore dan malam hari kemudian diambil rata-rata dari data tersebut. Kecepatan rata-rata dijalan ini dipengaruhi oleh : •
Pengaruh kelandaian Bila truk muatan bergerak melalui suatu tanjakan maka diperlukan tenaga atau gaya traksi tambahan sebanding dengan besarnya kelandaian, demikian juga sebaliknya, bila truk bergerak menurun terjadi pengurangan gaya traksi karena pengaruh gravitasi. P=
=
Dalam program simulasi ini faktor kemiringan tidak diperhitungkan. •
Rolling resistance (tahanan gelinding) Rolling resistance (tahanan gelinding) adalah besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menggerakan beban sebesar 1 ton. Rolling resistance tergantung pada jenis roda/ ban dan jenis permukaan selip. RR = P = Gaya dalam kabel penarik (kg) W = Berat beban Dalam program simulasi ini faktor rolling resistance tidak diperhitungkan.
•
Kondisi lalu lintas setempat Kondisi lalu lintas setempat adalah kondisi arus lalu lintas yang lewat dijalan tersebut, apakah macet atau lancar. Didapatkan dengan cara membandingkan kapasitas dari jalan dengan jumlah kendaraan yang lewat dijalan tersebut.
Dalam program simulasi ini faktor kondisi lalu lintas setempat tidak diperhitungkan. •
Kondisi jalan Kondisi jalan berupa jenis jalan, jumlah lajur, dan kondisi permukaan dari jalan apakah halus atau berlubang. Dalam program simulasi ini faktor kondisi jalan tidak diperhitungkan.
•
Maintenance (perawatan) Perawatan terhadap dump truck mempengaruhi kemampuan dump truck dalam mengangkut tanah dalam hal kecepatan dijalan. Dalam program simulasi ini faktor maintenance tidak diperhitungkan.
Jarak dari site menuju dump site dan jarak kembali, dimana jarak ini mengikuti lekuk dari jalan. Faktor pengaruh ketinggian adalah perubahan tenaga dump truck akibat perubahan
ketinggian. Makin tinggi kedudukan (elevasi) suatu tempat makin berkurang kadar oksigen, yang akan berpengaruh berupa pembakaran dan tenaga mesin. Dimana tenaga mesin akan berkurang 3% setiap kenaikan tempat 300m pada ketinggian 750m diatas permukaan laut. Dalam program simulasi ini faktor pengaruh ketinggian tidak diperhitungkan. Faktor pengaruh temperatur adalah perubahan tenaga mesin dari dump truck akibat
perubahan temperatur. Tenaga mesin akan berkurang 1% HP mesin pada 16°C untuk setiap 5.5°C diatas 16°C dan tenaga mesin akan bertambah 1% HP mesin pada 16°C untuk setiap
5.5°C dibawah 16°C. Dalam program simulasi ini faktor pengaruh
temperatur dari alat tidak diperhitungkan. Produktivitas Dump Truck Dalam menghitung produktivitas dump truck, yang perlu dihitung adalah waktu siklus dump truck tersebut, yang terdiri dari : •
Waktu untuk bergerak dari parking area menuju digging area atau sebaliknya (t1).
•
Waktu untuk mengisi bak dump truck (t2).
•
Waktu untuk menuju ke tempat pembuangan (dump site) (t3).
•
Waktu untuk membuang tanah hasil galian (dump time) (t4).
•
Waktu untuk kemali dari dump truck ke parking area (t5).
Dimana: t1 (jam) = t2 (jam ) = t3 (jam) = t1 + t5 (jam ) =
