Pemindahan tanah mekanis dan alat berat

PTM DAN ALAT BERAT
Oleh :
Kadek Adi Suryawan, ST. M.Si

PENGERTIAN DASAR MENGENAI TANAH
Bagian2 tanah



Padat
Pori

Keadaan tanah yg berpengaruh thd

volume :




Keadaan Asli ( B )
Keadaan Lepas ( L )

Keadaan Padat ( C )

Pemadatan
Tujuannya :
 memperbaiki daya
dukung
 Mengurangi Rembesan
Jenis Pemadatan :
 Getaran
 Tumbukan
 Tekanan
 Adonan
Usaha Pemadatan :
 Statis
 Getaran

HASIL PEMADATAN YANG KURANG
BAIK

FAKTOR2 YG BERPENGARUH THD

PRODUKTIVITAS ALAT

Berat Material
Kekerasan
Kohesivitas/daya ikat
Bentuk butir/material kembang susut

CARA MENGHITUNG PERUBAHAN VOLUME


Swell ditentukan dengan :
Sw =  ( B-L ) / L  x 100 %



Shrinkage ( penyusutan ) ditentukan
dengan :
Sh =  (C - B)/C  x 100 %

PENGERTIAN MENGENAI ALAT BERAT

TAHANAN GELINDING (RR)
PENGARUH KELANDAIAN (GR)
KOEFISIEN TRAKSI
PENGARUH KETINGGIAN (ALLTITUDE)
DRAWBAR PULL (DBP)
RIMPULL
GRADEABILITY

TAHANAN GELINDING (rr)

 Tahanan yg dialami

kendaraan ketika melalui
suatu jalan atau
permukaan
 RR = CRR x berat kend

beroda………..kg/ton
 Tergantung dari jenis

tanah dan jenis roda

PENGARUH KELANDAIAN (GR)

 Hambatan akibat Gravitasi
 Setara dengan : 10 kg tiap 1% kemiringan tiap 1 ton
 Mis. Kendaraan dgn berat 5 ton bergerak menanjak sebesar

4% maka besar hambatan akibat kelandaian tersebut adalah
sebesar :
 10 x 4 x 5 = 200 kg

Artinya : diperlukan tenaga tambahan sebesar 200 kg oleh kendr
tsb dbandingkan bila kendr tsb bergerak di jln yg datar

KOEFISIEN TRAKSI

 Koef. Yg hrs dikalikan pd

berat total kend utk
mendptkan tenaga
maksimun yg boleh
dikerahkan agar roda tdk
slip.
Traksi kritis = koef. Traksi x
berat total kendaraan
 Tergantung dari jenis

tanah dan jenis roda

PENGARUH KETINGGIAN (ALTITUDE)

 Makin tinggi tempat

oksigen semakin
berkurang

 Berdsrkan

penelitian :
Mesin 4 langkah akan
khilangan tenaga sbsr
3% setiap 100 m
diatas 750 m di a.m.a.l
Mesin 2 langkah akan
khilangan tenaga sbsr
1% setiap 100 m
diatas 750 m di a.m.a.l

 Mis. Mesin dg kekuatan

200HP, 4 langkah bekerja
pd ketinggian 3000 m di
a.m.a.l maka akan terjd
kehilangan tenaga mesin
sebesar :
= 3% x 200 HP x ((3000750)/100)
= 135 HP
Shg tenaga efektif sebesar :

= 200 HP – 135 HP
= 65 HP

DRAWBAR PULL

 Merupakan tenaga bersih yg

tersedia pd kait belakang
traktor, dnyatakan dg Lb, kg
atau HP.
 Tenaga bersih = setelah

dikurangi RR, GR, Altitude.

RIMPUL
 Tenaga yg dsediakan oleh roda, dnyatakan dg ‘kg’
 Dapat dkerahkan scara maksimal apabila roda tdk selip
 Rimpull hrs dkurangi dg tenaga utk mengatasi RR,GR dan

Altitude

 Agar roda tdk selip  mk roda hrs dpt gesekan yg cukup
antara roda dg landasan kerja
 Bisa dhitung dg rumus :

Rimpull = ( 375 x HP x efisiensi ) / kec.(mph)….lb
Efisiensi berkisar antara 80% - 85%

GRADEABILITY
 Mrpkan kemampuan alat utk mendaki tanjakan…..%
 Tergantung dari :






Kendaraan sendiri  kosong atau dimuati
Kecepatan pada gear yg dpilih
Daya tarik yang tersedia
Berat total kendaraan

Rolling resistance

CONTOH PERHITUNGAN
Data-data :
 Sebuah traktor beroda ban dg kekuatan mesin 140 HP
bekerja pada gear 1 dgn kecepatan 3,25 mph.
 Ketinggian medan 1000 m diatas muka air laut.
 Berat alat 10 ton (total dgn muatan)
 Koef traksi 0,55, mesin 4 langkah
 Koef. Rolling resistance 0,10
 Tentukan gradeability nya jika efisiensinya sebesar 80 %

JAWABAN
 Kehilangan tenaga karena ketinggian :

3% x 140 x ((1000-750)/100) = 10,5 HP
 Tenaga(traksi efektif) :

140 – 10,5 = 129,5 HP
 Rimpul yg tersedia pd mesin :

= 375 x 129,5 x 80% / 3,25 = 11.953,80 lb……….1 lb = 0,4535 kg
= 5421,04 kg
 Rimpul maksimum yg bs dkerahkan agar roda tdk selip :

= koef traksi x berat total kendaraan
= 0,55 x 10.000 = 5500 kg

Artinya rimpul yg tersedia pd mesin dpt dkerahkan
seluruhnya !

Lanjutan……………
 Rimpul utk mengatasi RR :

= CRR x berat kendaraan = 0,10 x 10.000 = 1000 kg
 Rimpul yg tersedia utk mengatasi tanjakan :

= rimpul yg tersedia – rimpul utk mengatasi RR
= 5421,04 kg – 1000 kg = 4421,04 kg
 Kemampuan mendaki tanjakan :

Ingat ; tenaga yg dperlukan utk mendaki tanjakan adalah
10 kg per 1 ton per persen
Jd setiap 1 % tanjakan alat ini akan memerlukan tenaga
sebesar :
= 10 x berat total = 10 x 10 = 100 kg / %

Lanjutan
Sehingga didapat kemampuan traktor tersebut utk
mendaki tanjakan sebesar :

= tenaga yg tersedia / tenaga yg dperlukan utk setiap %
tanjakan
= 4421,04 kg / 100 kg/%
= 44,21 %

Jadi traktor diatas bila bekerja pada ketinggian 1000
meter diatas muka air laut akan mempunyai kemampuan
mendaki medan dengan kemiringan 44,21 %

SOAL LATIHAN 1
Data-data :
Traktor A
 Traktor beroda ban dg kekuatan mesin 200 HP bekerja pada

gear 1 dgn kecepatan 3,15 mph. Berat alat 15 ton (total dgn
muatan), mesin 4 langkah
Traktor B
 Traktor beroda ban dg kekuatan mesin 250 HP bekerja pada
gear 1 dgn kecepatan 3,20 mph. Berat alat 17 ton (total dgn
muatan), mesin 2 langkah
Jika kedua alat tersebut bekerja pada :
 Ketinggian medan 3500 m diatas muka air laut.
 Koef traksi 0,45,
 Koef. Rolling resistance 0,16
 Efisiensinya sebesar 85 %

Maka tentukanlah traktor mana yang mampu mendaki
tanjakan yg paling terjal ?

Latihan Soal 2
 Jika alat A beroda ban, yang mempunyai tenaga 140 HP

( mesin 4 langkah ) dikerjakan pada ketinggian 2500 m
diatas m.a.l dengan gear 1 dengan kecepatan 3,10 mph.
Berat alat tersebut 7 ton dan berat muatan 3 ton.
Koefisien traksi 0,45 dan koefisien rolling resistance
0,16 sedangkan efisiensi alat 0,85 %.
 Dan alat B beroda ban, yang mempunyai tenaga 120 HP
( mesin 2 langkah ) dikerjakan jg dilokasi tsb, dengan
gear 1 dengan kecepatan 3,00 mph. Berat alat tersebut
6 ton dan berat muatan 4,0 ton. Koefisien traksi 0,45
dan koefisien rolling resistance 0,16 sedangkan efisiensi
alat 0,85 %.
 Maka tentukanlah alat mana yang memiliki kemampuan
untuk mendaki tanjakan yang paling besar/terjal.

PENGELOMPOKKAN
ALAT BERAT

PENGELOMPOKKAN ALAT MENURUT FUNGSINYA

ALAT PEMBERSIH
LAPANGAN
 Buldozer
 Ripper
ALAT PENGANGKAT DAN
PEMUAT
 Backhoe
 Power shovel
 Dragline
 Clamshel
 Loader

ALAT PENGGALI DAN
PENGANGKUT
 Scraper
 Truk
ALAT PEMBENTUK
PERMUKAAN
 Motor grader
ALAT PEMADAT
 Roller
 Stamper

ALAT PEMBERSIH LAPANGAN

BULLDOZER
Mrpkan mesin serba guna :
 Memindahkan tanah.
 Menebar timbunan tanah.
 Membuka jalan-jalan perintis

melalui pegunungan dan
daerah yang berbatu-batu.
 Membersihkan medan dari
tanggul dan kayu.
 Membersihkan tempat
konstruksi dari puing-puing.

RIPPER (ALAT BAJAK)
Adalah alat untuk
“mngerjakan” tanah yang
agak keras, dimana jika
pekerjaan ini dilakukan
oleh bulldozer hasilnya
akan kurang efektif, tidak
semua tanah keras bs
dikerjakan oleh ripper,
kadang-kadang harus
dilakukan peledakan
(blaster).

ALAT PENGGALI, PENGANGKAT dan pemuat

Back hoe.
Peralatan yang
dikhususkan untuk
penggalian yang
letaknya dibawah
kedudukan alat itu
sendiri dan bisa
digunakan sebagai
pemuat truk-truk.
Power shovel.
Peralatan yang
dikhususkan untuk
penggalian yang
letaknya lebih tinggi
dari pada kedudukan
alat tersebut.

Dragline.
Alat yang didpt dgn
menambahkan
attachment boom crane
dan drug bucket pada
excavator.
Dragline ini mempunyai
jangkauan yang lebih
besar dari jenis shovel
yang lain, tetapi dalam
tenaga penggali
( digging power ) hanya
dengan mengandalkan
kekuatan dari pada berat
sendiri digging bucket.

Clamshell.




Clamshell didapat
dengan menggantikan
drug becket pada
drug line dengan
suatu clamshell.
Clamshell ini sangat
cocok dikerjakan
untuk bahan-bahan
yang lepas seperti :
pasir, kerikil, batu
pecah, lumpur, batu
bara dan sebagainya.

Loader.
Loader adalah alat
yang digunakan untuk
pemuatan material
kepada dump truk.

Peralatan pengangkut dan penggali

TRUK
 Alat angkut.
 Berkapasitas besar.
 Biaya angkut yang relatif

rendah.

SCRAPPER
 Alat yang digunakan untuk

memuat, mengangkut
sekaligus membongkar
material yang lepas ( loose
material ).
 Efektif digunakan untuk

Jenis-jenisnya :



Dump wagon
Trailer

mengerjakan tanah yang
lepas menggaruk, memuat
dan kemudian
membongkarnya menjadi
lapisan-lapisan yang
teratur.

Peralatan Pembentuk Permukaan

MOTOR GRADER
 Alat untuk meratakan tanah.
 Alat utk membentuk permukaan tanah yg dkehendaki

Perataan untuk pemadatan

Smooth steel roller ( penggilas besi dengan roda halus )



Jenis penggilas dengan permukaan roda yang terbuat dari
roda baja rata
Berdasarkan pengaturan rodanya dpt dibedakan atas :
 Three wheel roller ( TWR ).
Disebut macadam roller, krn jns ini sering digunakan dlm
usaha2 pemadatan material yg berbutir kasar.
Utk menambah bobot, roda silinder dpt diisi dgn zat cair / pasir

 Tandem roller.
Ada yg berporos dua dan tiga.
Membuat permukaan agak halus, utk penggilasan aspal beton.

Lanjutan………………

 Pneumatic tired roller / penggilas roda ban angin ( PTR )
Terdiri dari roda2 ban karet
Susunan rodanya selang seling






Sheep foot type roller / penggilas tipe kaki kambing
( SFTR ).
Bagian luarnya dipasangi kaki2.
Terjadi pemadatan dari bawah.
Mesh grid roller ( penggilas tipe anyaman ).
Pemadatan dari bawah.
Cocok utk berbutir kasar.
Segmen roller ( penggilas tipe lempengan ).
Pemadatan dari bawah
Tersusun dari lempengan2

traktor

 Mrpkan alat penggerak utama.
 Mrpkan alat yg mengubah energi mesin menjadi energi mekanik.
 Menarik atau mendorong beban.
 ‘Perbedaan nama’ alat ini tergantung dr ‘perlengkapan’ peralatan

Mis.
 Bulldozer : traktor yg dilengkapi penggusur didepannya
 Loader : traktor yg dlengkapi dg pemuat utk memuati truk
 Berdasarkan roda penggerak, dibedakan atas 2 macam :



Roda ban (wheel tractor)
Roda kelabang (crawler tractor)

TRAKTOR BERODA KELABANG

 Cocok digunakan pd medan licin/lembek/medan yg

mempunyai gesekan yg kecil.
 Penggunaannya :





Penggerak utama loader
Penggerak utama buldozer
Khusus utk penarik/pendorong (tractor lepas)
Penggerak motor grader

 Dlm perdagangan, jns apapun dbedakan menurut tenaga

geraknya, ( 65 HP – 700 HP)  kecep. Berkisar antara 10-12
km/jam
 Pemilihannya tergantung pada kondisi lapangan spt:




Tahanan gelinding
Landai medan
Ketinggian tempat

TRAKTOR RODA BAN

 Digunakan utk pek. Yg membthkan mobilitas tinggi  loader
 Ada dua type : beroda dua dan beroda empat

 Traktor roda dua :
Traksi lebih besar krn sluruh beban dilimpahkan ke kedua roda saja.
RR lebih kecil krn jml roda lebis sedikit
Pemeliharaan kecil

 Traktor roda empat :
Lebih comfortable dikemudikan.
Pd jln buruk lebih stabil
dpt bekerja sendiri bila dlepas dr unit trailnya

Lanjutan………….

Perbedaan Roda Kelabang – Roda Ban
Roda Kelabang :






Tenaga tarik lebih besar
Kecepatan relatif lebih kecil
Luas bidang singgung antara ban dan roda lebih besar
Dpt bekerja pd kondisi tanah yg buruk
Kemungkinan slip kecil

Roda Ban :





Tenaga tarik relatif lebih kecil
Kecepatan relatif lebih tinggi
Luas bidang singgung antara ban dan roda lebih kecil
Sangat dipengaruhi oleh kondisi lapangan.

BULLDOZER

 Mrpkan traktor yg dilengkapi dengan blade didepannya
 Bulldozer  khusus utk mendorong kedepan
 Angledozer  bs dpakai utk mendorong kesamping (maks

200)
 Berdasarkan track shoesnya, buldozer dbedakan atas :




Crawler tractor dozer
Wheel tractor dozer
Swamp bulldozer (utk rawa2)

 Berdasarkan penggerak blade nya, buldozer dbedakan atas :



Kendali kabel  sdh tdk dproduksi lagi
Kendali hidroulis

FUNGSI DAN KERJA BULLDOZER

 Pembersih dr kayu2an, tonggak2 dan batu2an
 Membuka jalan kerja
 Memindahkan tanah  dgn cara didorong
 Menghampar tanah urugan
 Menimbun kembali medan
 Membersihkan site
 Memelihara jalan kerja
 Menyiapkan jalan kerja

MACAM2 BLADE

 Universal Blade (U-Blade) 




Dlengkapi dg sayap dkiri dan kanan.
Dapat mendorong material lebih banyk dgn jarak yg jauh
Penggunaan : utk reklamasi tanah dan penyediaan
material/pengumpulan

 Straight Blade (S-Blade) 



Cocok utk segala lapangan
Simple dan bulldozer dpt menghandle dg mudah

 Angle Blade (A-Blade) 



Dibuat utk posisi lurus dan menyerong
Dibuat utk :




Pembuangan kesamping (side casting)
Pembuatan jalan (pioneering road)
Menggali saluran (cutting ditches)