ptmk bab iii d

BAB III. ALAT-ALAT MEKANIS

ALAT ANGKUT

48

D. ALAT-ALAT ANGKUT 1. Truck Truck dipakai untuk menangani/mengangkut tanah, aggregate (bongkahan-bongkahan), batuan (rock), bijih (ore), batubara (coal), dan material-material lain. Alat angkut ini dibuat untuk mengangkut material dengan keuntungan sebagai berikut : - capacity yang cukup besar - kecepatan yang cukup tinggi - ongkos angkut rendah - memiliki fleksibitas yang baik high degree of flexibility. Hampir semua jenis truck membutuhkan kondisi jalan yang firm dan smooth dengan tanjakan (grade) yang tidak terlalu curam agar dapat beroperasi dengan baik. Ada beberapa jenis truck dengan ukuran sedemikian rupa sehingga tidak boleh berjalan pada jalan raya (off highway truck). Biasanya truck dengan ukuran demikian digunakan untuk : - mengangkut material dengan tonage yang besar - pada proyek PTM yang besar - apabila dinginkan penghematan ongkos angkut. 1.1 Macam-macam truck dan spesifikasinya

Klasifikasi atau macam-macam truck didasarkan pada : a. ukuran dan tipe mesinnya : gasoline, diesel, butane, propane b. jumlah gear yang dimiliki c. jumlah roda yang langsung digerakkan oleh mesin (kind of drive) : two wheel drive, four wheel drive, six wheel drive d. jumlah susunan sumbu dan roda penggeraknya : single-axle dual-wheel e. metode penumpahan muatan : rear dump, side dump, bottom dump truck f. macam material yang diangkut : earth, rock, coal, ore g. kapasitas truck (dinyatakan dalam ton atau cu yd) h. sumber tenaga gerak (macam mekanisme) untuk penumpahan muatan pada rear/side/bottom dump truck : hydraulic, cable. Contoh macam-macam truck adalah :

20 ton single-axle dual wheel rear-dump truck (Gambar 3.57)

Sumber: James W Martin (1982)

GAMBAR 3.57 SINGLE-AXLE DUAL WHEEL REAR-DUMP TRUCK


ALAT ANGKUT

49

Truck jenis ini (Gambar 3.57) mempunyai ukuran badan (bak) : - panjang = 15 ft 3 in - lebar = 8 ft 4 in - tinggi bak = 3 ft 6 in - kapasitas peres struck capacity = 14.8 cu yd Gambar macam-macam truck lainnya dapat dilihat pada gambar 3.58

GAMBAR 3.58 MACAM MACAM TRUCK


Apabila truck dibeli untuk maksud/keperluan yang fleksibel, maka yang dibeli adalah jenis yang sedemikian rupa sesuai dengan macam dan medan kerja (nearly fit the requirements of the project). Truck jenis ini bisa dipakai untuk mengangkut berbagai macam material. Bentuk badannya (bak) sedemikian rupa sehingga material yang diangkut sewaktu di-dumping harus bisa tumpah sendiri dengan mudah.

Misalnya truck yang akan dipakai untuk mengangkut wet clay atau material sejenis, maka bentuk baknya tidak boleh ada sudut-sudut yang tajam. Jika truck akan dipakai untuk mengangkut batuan dari kuari, maka ukuran bak harus mempunyai kemiringan pada sisinya.


ALAT ANGKUT

50

1.2 Kapasitas truck Kapasitas truck dinyatakan dalam :

i. Tonage ii. Struck volume dalam cu yd

Struck capacity adalah kapasitas volume truck yang diisikan peres dengan bagian teratas dari bak, dan tidak ada material yang munjung.

iii. heaped volume dalam cu yd Adalah kapasitas volume truck yang akan diangkut dengan dimuatkan secara munjung. Kemunjungannya tergantung pada jenis material yang dimuatkan. Misal :

- Earth atau sandy clay boleh dimuatkan dengan kemunjungan 1:1 (gambar 3.59).

GAMBAR 3.59 PEMUATAN MATERIAL EARTH ATAU SANDY CLAY


- Dry sand atau gravel tidak boleh dimuatkan dengan kemunjungan lebih dari 3 :1

(gambar 3.60 ).

GAMBAR 3.60 PEMUATAN MATERIAL DRY SAND ATAU GRAVEL


Untuk menentukan berapa heaped capacity yang dapat dimuatkan pada truck, maka terlebih dahulu harus diketahui : 1. struck capacity truck tersebut 2. ukuran panjang dan lebar bak truck 3. sudut kemiringan dimana material tetap akan stabil sewaktu truck tersebut berjalan.


ALAT ANGKUT

51

4. keadaan jalan lintasnya. Pada jalan lintas yang lurus, firm dan smooth/rata (tidak rusak), memungkinkan memperbesar heaped capacity dibanding apabila berjalan pada jalan - - lintas yang banyak tikungannya dan keadaan jalan rusak/berlubang-lubang.

Kapasitas berat (weight capacity) akan membatasi volume material yang akan dimuatkan pada truck, khususnya untuk heavy material. Tetapi apabila yang akan diangkut adalah light material maka untuk memenuhi kapasitas berat yang mampu diangkut bisa dilakukan dengan heaped capacity, atau kalau perlu bak truck tersebut ditambah dengan sideboard

Biasanya apabila muatan yang disikan pada truck dipenuhi secara maksimum (masih bisa diangkut), akan menyebabkan : 1. mempertinggi biaya operasi per jam (hourly cost of operating) 2. memperbesar konsumsi kebutuhan bahan bakar 3. memperpendek umur ban 4. kemungkinan kerusakan onderdil pada axle, gear, brake, dan clutches (kopling)

akan lebih sering, sehingga akan memperbesar biaya perawatan (maintenance costs). Meskipun demikian, jika nilai tambah (dalam rupiah) material yang diangkut lebih

besar daripada jumlah total biaya operasi kendaraan (truck) maka adanya over loading (pemuatan yang berlebihan) dibenarkan. 1.3 Pemilihan kapasitas alat angkut disesuaikan dengan ukuran alat gali Apabila alat gali yang dipakai sebagai loading unit adalah power shovel, back hoe, dozer shovel, dragline, atau belt loader maka sangat perlu untuk memilih alat angkut dengan kapasitas yang seimbang dengan produksi (out put) dari excavator-nya. Apabila penyesuaian pemilihan kapasitas alat angkut dengan out put excavator tidak seimbang maka kombinasi biaya excavating dan hauling material akan lebih tinggi dibanding dalam keadaan yang seimbang pada unit yang dipakai. Dalam kaitannya kombinasi alat PTM yaitu kombinasi alat muat dengan alat angkut, dikenal dengan istilah /nama : - Match Factor, atau Factor Keserasian. Contoh, suatu excavator digunakan untuk memuat material (earth) ke dalam truck, maka ukuran truck yang dipakai harus memperhatikan beberapa faktor yang akan mempengaruhi biaya dan ongkos produksi penanganan material tersebut. i. Match Factor (MF) Sejumlah alat angkut (truck) bekerja melayani sejumlah alat muat, serasi apabila : produksi alat muat = produksi alat angkut (Truk)

Produksi alat-alat Muat = n L ( Bsatuswingl

XKC )(

60)

nL = Jumlah alat muat KB = Kapasitas Bucket BCl = Waktu edar (cicle timing) satu swing)

Produksi Truck = NT( tKXCT 60 )

NT = Jumlah Truck KT = Kapasitas bak Truck CT = Waktu edar (cycle time) Truck


ALAT ANGKUT

52

Dengan penjabaran, produksi alat muat = produksi Truck

1 = MuatAlat od.Pr

Truck od.Pr 1 artinya MATCH

Sehingga diperoleh Rumus MF = Tn C x

CL x NTL

CL = swing)(satu LC xKK

B

T

CL = Waktu edar alat muat mengisi penuh 1(satu) bak Truk ii. Perbandingan truck yang berkapasitas kecil dengan truck berkapasitas besar Keuntungannya : a. Truck dengan kapasitas kecil lebih fleksibel dalam manuver, yang akan sangat meng-- untungkan pada jarak angkut yang pendek. b. Biasanya mempunyai kecepatan yang lebih tinggi. c. Pengaruh menurunnya produksi yang diangkut oleh armada truck ini sangat kecil apa-- - - bila ada kerusakan pada salah satu truck di jalan. d. Dengan menggunakan truck kapasitas kecil, lebih mudah menyeimbangkan banyaknya - truck dengan out put dari excavator, sehingga akan mengurangi waktu tunggu (time -- lost) dari truck atau excavator. Kerugiannya : a. Akan mempersulit alat gali (excavator) untuk memuatkan material pada truck. b. Waktu penempatan (spotting) truck untuk dimuati akan banyak yang hilang, karena jum-- lah truck yang digunakan lebih banyak. c. Dibutuhkan lebih banyak operator (driver). d. Karena jumlah truck banyak, akan mempercepat rusaknya jalan di sekitar pit atau se--- panjang jalan angkut. Selain itu kemungkinan terjadinya tabrakan semakin besar. e. Investasi alat pada peralatan pengangkutan akan lebih besar karena jumlah truck lebih - - banyak. Selain itu biaya perawatan, reparasi, dan penyediaan stok suku cadang lebih be---- sar. iii. Perbandingan truck kapasitas besar dengan truck kapasitas kecil Keuntungannya : a. Jumlah truck yang digunakan dalam armada angkut akan lebih kecil, dengan demikian

akan memperkecil investasi total alat pada unit pengangkutan, dan mengurangi biaya perawatan dan reparasi.

b. Dibutuhkan operator (driver) yang lebih sedikit. c. Karena jumlah truck sedikit maka akan memudahkan untuk mensinkronkan dengan

excavating equipment, selain itu resiko tabrakan akan semakin kecil khususnya pada long haul.

d. Truck kapasitas besar akan memperbesar target pemuatan excavator. e. Truck ukuran besar memperkecil frekuensi spotting. f. Biasanya mesin menggunakan bahan bakar yang lebih sedikit. Kerugiannya : a. Waktu yang dibutuhkan oleh excavator untuk memuatkan material pada truck ini lebih

lama (khususnya untuk small excavator).


ALAT ANGKUT

53

b. Memperbesar ongkos pemeliharaan jalan angkut, sebab pemuatan yang besar dan berat akan lebih cepat merusakkan jalan angkut.

c. Lebih sukar dalam penyeimbangan antara jumlah truck dengan out put dari excavator.

d. Suku cadang mungkin lebih sukar didapatkan di pasaran. e. Akan lebih sulit membawa truck ini ke jalan raya karena harus ada ijin dari instansi

terkait (DLLAJR).

Pada penentuan ukuran truck yang akan dipakai untuk melayani excavator, maka digunakan pedoman dengan memilih truck dengan kapasitas 4 5 kali kapasitas bucket atau dipper dari alat galinya.

Adanya ketergantungan antara ukuran truck terhadap kapasitas alat gali akan

diberikan contoh soal di bawah. Contoh :

Akan dilakukan kombinasi (sinkronisasi) antara shovel dengan truck. Material yang akan digali/diangkut adalah jenis good common earth. Power shovel yang akan dipakai mempunyai ukuran dipper cu yd, angle swing-nya 90o, shovel tersebut mempunyai cycle time 21 detik. Jika dipper dan truck bekerja dengan heaped capacity, maka karena swelling effect dari tanah akan berubah menjadi struck capacity, yang dinyatakan dalam cu yd bank measure.

Untuk pekerjaan pelayanan power shovel tersebut dipersilahkan memilih truck dengan ukuran dan harga sebagai berikut : a. truck 3 cu yd, $ 3,000.- b. truck 6 cu yd, $ 5,000.- c. truck 15 cu yd, $ 10,000 (ukuran truck mendasarkan struck capacity).

Dianggap bahwa waktu untuk travel cycle dari ketiga macam truck tersebut sama (travel cycle disini tidak termasuk waktu untuk loading). Catatan : Jika waktu untuk travel cycle setiap jenis truck tidak sama, maka harus

dihitung dulu travel cycle setiap truck. Waktu yang diperlukan untuk travel cycle adalah 6 menit (termasuk traveling to the dump, dumping, dan kembali ke shovel).

Pertanyaannya : Pilihlah truck dengan kapasitas berapa dan berapa jumlahnya harus dibeli untuk melayani cu yd power shovel (berikan alasan-alasannya). Penyelesaian : a. Untuk truck 3 cu yd Banyaknya dipper dari power shovel untuk memuatkan isinya pada truck adalah : 3 cu yd : cu yd/dipper = 4 dipper. Cycle time dari power shovel adalah 21 detik, maka waktu yang diperlukan shovel untuk mengisi penuh truck adalah : 4 x 21 = 84 detik

= 84 detik : 60 detik/menit = 1.4 menit. Travel cycle truck adalah 6 menit, maka minimum round-trip cycle truck adalah :

= 6 menit+ 1.4 menit = 7.4 menit. Jumlah truck yang diperlukan untuk melayani cu yd shovel adalah : 7.4 menit : 1.4 menit/truck = 5.3 truck, misal dipilih 6 truck. Waktu yang diperlukan untuk memuati 1 truck adalah 1.4 menit, maka apabila ada 6 truck dibutuhkan waktu :


ALAT ANGKUT

54

6 truck x 1.4 menit/truck = 8.4 menit. Round-trip cycle truck adalah 7.4 menit, berarti kehilangan waktu (lost time) untuk setiap truck adalah : 8.4 menit 7.4 menit = 1 menit. Operating factor truck = (7.4 : 8.4) x 100 %

= 88 %. Lost time setiap truck = 1/8.4 x 100 %

= 12 %. Operating factor shovel = 100 %.

Operating factor merupakan faktor pengukur apakah suatu alat PTM bekerja secara terus menerus atau tidak. Apabila nilai operating factor suatu alat PTM 100 %, maka alat PTM tersebut bekerja terus menerus selama waktu kerjanya.

b. Untuk truck 6 cu yd Banyaknya dipper dari power shovel untuk memuatkan isinya pada truck adalah :

6 cu yd : cu yd/dipper = 8 dipper. Cycle time dari power shovel adalah 21 detik, maka waktu yang diperlukan shovel untuk mengisi penuh truck adalah : 8 x 21 = 168 detik

= 168 detik : 60 detik/menit = 2.8 menit. Travel cycle truck adalah 6 menit, maka minimum round-trip cycle truck adalah :

= 6 menit+ 2.8 menit = 8.8 menit. Jumlah truck yang diperlukan untuk melayani cu yd shovel adalah : 8.8 menit : 2.8 menit/truck = 3.15 truck. Dalam hal demikian, maka akan lebih menguntungkan apabila dipilih atau dipakai 3 truck saja dan membiarkan power shovel menunggu kedatangan truck. Waktu yang diperlukan untuk memuati 1 truck adalah 2.8 menit, maka apabila ada 3 truck dibutuhkan waktu : 3 truck x 2.8 menit/truck = 8.4 menit. Round-trip cycle truck adalah 8.8 menit, berarti kehilangan waktu (lost time) untuk setiap truck adalah :

8.8 menit 8.4 menit = 0.4 menit (untuk memuati setiap 3 truck). Jadi lost time shovel adalah 0.4 menit. Lost time shovel = (0.4 : 8.8) x 100 %

= 4.5 % Operating factor shovel = (8.4 : 8.8) x 100 %

= 95.5 % Operating factor truck = (8.8 : 8.8) x 100 %

= 100 % Apabila truck 6 cu yd yang dipakai tidak 3 buah melainkan 4 buah, maka waktu yang dibutuhkan oleh shovel untuk memuati 4 buah truck adalah : 4 truck x 2.8 menit/truck = 11.2 menit. (waktu yang dibutuhkan oleh shovel untuk mengisi penuh satu truck adalah 2.8 menit) Waktu round-trip cycle untuk satu truck adalah 8.8 menit, maka lost time untuk setiap satu truck adalah : 11.2 8.8 = 2.4 menit. Sehingga : Lost time truck = (2.4 : 11.2) x 100 %

= 21.4 % Operating factor truck = (8.8 : 11.2) x 100 % = 78.6 %


ALAT ANGKUT

55

Operating factor shovel = 100 % c. Untuk truck 15 cu yd Banyaknya dipper dari power shovel untuk memuatkan isinya pada truck adalah :

15 cu yd : cu yd/dipper = 20 dipper. Cycle time dari power shovel adalah 21 detik, maka waktu yang diperlukan shovel untuk mengisi penuh truck adalah :

20 x 21 = 420 detik = 420 detik : 60 detik/menit = 7 menit.

Travel cycle truck adalah 6 menit, maka minimum round-trip cycle truck adalah : 6 menit+ 7 menit = 13 menit. Jumlah truck yang diperlukan untuk melayani cu yd shovel adalah : 13 menit : 7 menit/truck = 1.85 truck 2 truck. Waktu yang diperlukan untuk memuati 1 truck adalah 1.4 menit, maka apabila ada 2 truck dibutuhkan waktu : 2 truck x 7 menit/truck = 14 menit. (Ini merupakan waktu yang diperlukan power shovel untuk memuati 2 truck tersebut). Operating factor truck = (13 : 14) x 100 %

= 93 %. Lost time setiap truck = 1/14 x 100 % = 7 %. Operating factor shovel = 100 %. Dari penyelesaian a, b, dan c di atas maka : 1. Apabila dipakai truck 3 cu yd, akan didapatkan operating factor truck 88 %, operating

factor shovel 100 %, dan dibutuhkan 6 buah truck. 2. Apabila dipakai truck 6 cu yd, dengan jumlah 3 buah truck, maka akan diperoleh

operating factor truck 100 %, dan operating factor shovel 95%. 3. Apabila dipakai truck 6 cu yd, dengan jumlah 4 buah truck, maka akan diperoleh

operating factor truck 78.6 %, dan operating factor shovel 100%. 4. Apabila dipakai truck 15 cu yd, maka akan diperoleh operating factor truck 93 %,

operating factor shovel 100 %, dan dibutuhkan 2 buah truck. Kalau harga truck adalah : a. truck 3 cu yd, $ 3,000.- b. truck 6 cu yd, $ 5,000.- c. truck 15 cu yd, $ 10,000.- Maka mendasarkan operating factor truck, akan dipilih truck dengan kapasitas 3 cu yd, untuk ini dibeli 6 truck dengan investasi 6 x $ 3,000 = $ 18,000. Apabila dipakai truck kapasitas 6 cu yd dengan jumlah 3 truck memang operating factor truck tersebut 100 %, dan investasi untuk pembelian truck lebih murah ( 3 x $ 5,000 = $ 15,000), tetapi karena pada truck tersebut tidak ada waktu nganggur (operating factor truck 100%), sehingga kemungkinan kerusakan lebih besar, dan biaya perawatan relatif lebih besar. Apabila dipilih 4 buah truck 6 cu yd, maka operating factor truck tersebut 78.6 %, investasi pembelian truck 4 x $ 5,000 = $ 20,000. Apabila dipilih 2 buah truck 15 cu yd, maka operating factor truck tersebut 93 %, investasi pembelian truck 2 x $ 10.000 = $ 20,000.


ALAT ANGKUT

56

Dalam hal ini berdasarkan perhitungan di atas, sebaiknya dipakai atau dipilih truck dengan ukuran 6 cu yd sebanyak 4 buah, dengan alasan : 1. Penanaman modalnya tidak terlalu besar dengan mempertimbangkan biaya perawatan

yang relatif kecil. 2. Biaya perawatan yang relatif kecil ini disebabkan pemakaian truck yang tidak terus

menerus (operating factor 78.6 %). 3. Suku cadangnya (spare parts) mudah didapatkan di pasaran (dibandingkan dengan

truck 15 cu yd). iv. Grafik Match Faktor dan Faktor Kerja Power Shovel Cu Yd satu unit dan CT per Bucket = 21 detik Dump Truck 6 Cu Yd; CT tanpa loading = 6 menit

Waktu untuk mengisi 1 Truck = ikx det2143

6= 168 detik = 2,8 menit

Waktu 1 Round Trip Time Truck = 6 + 2.8 = 8.8 menit / truck

A Truck

B Muat Menit

C Tunggu Menit

D MF

E FKTruck

%

F Fk Shovel

% 1 2.8 6 0.318 100 31.8 2 5.6 3.2 0.636 100 63.6 3 8.4 0.4 0.955 100 95.5 4 11.2 -2.4 1.27 78.7 100 5 14.0 -5.2 1.59 62.9 100 6 16.8 -8.0 1.99 50.2 100 7 22.4 -13.6 2.55 39.2 100

A = Jumlah Truck B = Waktu muat N Truck C = Shovel menunggu Truck

D = MF = TC x nL

LCXNT

E= Faktor kerja Truck

= shovel kerja Trucksaluran mengisiwaktu

Trip Round minimum faktor+

= Trip Round minimumwaktu

Truck N mengisiwaktu


ALAT ANGKUT

57

Grafik Match Factor & Faktor Kerja

100 100

78.762.9

50.231.8

63.6

100 100 100

39.2

100100

95.5

0

20

40

60

80

100

120

0.318 0.636 0.955 1.27 1.59 1.99 2.55

Match Factor

Fakt

or K

erja

Truck

P. Shovel

1.4 Radius putar Truck

zJari-jari tikungan (belokan) berhubungan dengan bentuk dan konstruksi alat angkut yang digunakan, di sini digunakan ukuran alat angkut maksimum. Dalam penerapannya jari-jari lingkaran yang dijalani oleh roda belakang dan roda depan berpotongan di pusat C dengan sudut yang sama terhadap penyimpangan roda.

Penentuan besarnya jari-jari tikungan, rumus yang dipakai adalah :

= sinWb

R

keterangan : R = jari-jari tikungan Wb = jarak antara poros roda depan dan belakang = sudut penyimpangan depan ( o ). Gambar 3.61 Menggambarkan sudut penyimpangan maksimum roda kendaraan.

GAMBAR 3.61 SUDUT PENYIMPANGAN MAKSIMUM RODA KENDARAAN

1.5 Jalan Angkut ( TRUCK )

Beberapa faktor penunjang dalam mengoperasikan alat angkut (truck) adalah kondisi dimensi jalan yang meliputi lebar, panjang, besarnya tikungan maupun kemiringan dari pada jalan angkut serta konstruksi jalan yang digunakan.


ALAT ANGKUT

58

1.5.1 Geometri jalan tambang Pada pengertiannya, geometri jalan tambang yang memenuhi syarat adalah bentuk

dan ukuran-ukuran dari jalan tambang tersebut sesuai dengan tipe (bentuk, ukuran dan spesifikasi) alat angkut yang digunakan dan kondisi medan yang ada sehingga dapat menjamin serta menunjang segi keamanan dan keselamatan operasi pengangkutan. Geometri jalan tersebut merupakan hal yang mutlak harus dipenuhi.

Adapun faktor-faktor yang merupakan geometri penting yang akan mempengaruhi keadaan jalan angkut adalah lebar jalan, jari-jari tikungan dan kemiringan jalan. i. Lebar jalan angkut

a. Lebar pada jalan lurus Penentuan lebar jalan angkut minimum untuk jalan lurus didasarkan pada

rule of thumb yang dikemukakan Aasho Manual Rural Highway Design, adalah : L = n.Wt + (n+1)(1/2.Wt), m

Keterangan : L = lebar jalan angkut minimum, meter n = jumlah jalur Wt = lebar alat angkut (total), meter.

Perumusan di atas hanya digunakan untuk lebar jalan dua jalur (n), nilai 0.5 di sini artinya yaitu lebar terbesar dari truck yang digunakan dan ukuran aman masing-masing kendaraan di tepi kanan kiri tepi jalan.

b. Lebar pada jalan tikungan

Lebar jalan angkut pada tikungan selalu lebih besar dari pada lebar pada jalan lurus. Untuk jalur ganda, lebar minimum pada tikungan dihitung dengan mendasarkan pada : 1. lebar jejak ban 2. lebar juntai atau tonjolan (overhang) alat angkut bagian depan dan belakang

pada saat membelok 3. jarak antara alat angkut pada saat bersimpangan 4. jarak (spasi) alat angkut terhadap tepi jalan.

Perhitungan terhadap lebar jalan angkut pada tikungan atau belokan dapat menggunakan rumus :

W = n (U + Fa + Fb + Z) + C C = Z = (U + Fa + Fb)

Keterangan : W = lebar jalan angkut pada tikungan, meter N = jumlah jalur U = jarak jejak roda kendaraan, meter Fa = lebar juntai depan, meter (dikoreksi dengan sinus sudut belok roda depan) Fb = lebar juntai belakang, meter (dikoreksi dengan sinus sudut belok roda depan) Ad = jarak as roda depan dengan bagian depan truck, meter Ab = jarak as roda belakang dengan bagian belakang truck, meter = sudut penyimpangan (belok) roda depan C = jarak antara dua truck yang akan bersimpangan, meter Z = jarak sisi luar truck ke tepi jalan, meter Gambar 3.62 menggambarkan lebar jalan pada tikungan.


ALAT ANGKUT

59

GAMBAR 3.62 LEBAR JALAN PADA TIKUNGAN

ii. Kemiringan jalan

a. Kemiringan jalan pada tikungan (super elevasi) Super elevasi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang terbentuk

oleh batas antara tepi jalan terluar dengan tepi jalan terdalam karena perbedaan ketinggian. Berdasarkan teori dari T. Atkinson D.I.C pada kondisi jalan yang kering, nilai super elevasi merupakan harga maksimum 90 mm/m sedangkan kondisi jalan yang penuh lumpur atau licin nilai super elevasi terbesar 60 mm/m.

Bagian tikungan jalan perlu diberi super elevasi, yakni dengan cara meninggikan jalan pada sisi luar tikungan. Hal tersebut bertujuan untuk menghindari/mencegah kendaraan tergelincir ke luar jalan atau terguling. Untuk setiap kombinasi jari-jari tikungan dan kecepatan kendaraan, terdapat super elevasi spesifik yang dapat mengimbangi besarnya gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal bekerja di atas permukaan jalan melalui titik berat kendaraan dan menimbulkan momen guling pada titik pertemuan roda luar dan lapisan perkerasan. Momen perlawanannya stabillizing moment (momen stabilisasi) yang timbul akibat titik berat kendaraan yang mengarah ke bawah ke titik pusat bumi. Kendaraan akan terguling apabila momen guling lebih besar dari momen stabilisasi.

Kemiringan jalan ini secara matematis merupakan perbandingan antara kenaikan tinggi jalan dengan lebar jalan. Untuk menentukan besarnya kemiringan tikungan jalan dihitung berdasarkan kecepatan rata-rata kendaraan yang melaluinya dan koefisien friksinya. Seperti terlihat pada gambar gaya N mempunyai komponen vertikal yang besarnya Ncos dan komponen horisontal yang besarnya N sin yang mengarah ke pusat sebagai gaya sentripetal. Jika V merupakan kecepatan dan R jari-jari tikungan, maka sudut miring sebagai super elevasi jika dapat dihitung sebagai berikut :

N sin = (m.V2) : R karena tidak ada percepatan vertikal maka N cos = W, sehingga dari kedua persamaan tersebut besarnya super elevasi adalah :

Tan = V2 : (R.g), m/m atau mm/m Keterangan : V = kecepatan rencana km/jam R = radius tikungan, m G = Gravitasi bumi, 9.8 m/det2.


ALAT ANGKUT

60

Sehingga dengan mendasarkan rumus tersebut maka untuk menghindari terjadinya slip, pada tikungan dibuat super elevasi sebesar 0.20 m/m atau 20 mm/m.

b. Kemiringan jalan angkut Kemiringan atau grade jalan angkut merupakan satu faktor penting yang

harus diamati secara detail dalam kegiatan kajian terhadap kondisi jalan tambang tersebut. Hal ini dikarenakan kemiringan jalan angkut berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut, baik dari pengereman maupun dalam mengatasi tanjakan.

Kemiringan jalan angkut biasanya dinyatakan dalam persen (%). Dalam pengertiannya, kemiringan () 1 % berarti jalan tersebut naik atau turun 1 meter atau 1 ft untuk setiap jarak mendatar sebesar 100 meter atau 100 ft.

Kemiringan (grade) dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

( )x

hgrade

= keterangan : h = beda tinggi antara dua titik yang diukur x = jarak datar antara dua titik yang diukur.

Secara umum kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut besarnya berkisar antara 18 % 10 %. Akan tetapi untuk jalan naik maupun turun pada bukit, lebih aman kemiringan jalan maksimum sebesar 8 % atau 4.5o.

1.5.2 Konstruksi jalan pengangkutan

Konstruksi jalan adalah suatu lapisan penyusun jalan yang tersusun dari bahan-bahan perkerasan dan diletakkan di atas tanah dasar atau sub grade. Secara umum perkerasan jalan angkut harus cukup kuat untuk memenuhi dua syarat, yaitu : 1. Secara keseluruhan harus mampu untuk menahan berat atau beban kendaraan

maksimum yang berada di atasnya. Sehingga apabila daya dukung jalan yang ada tidak dapat menahan beban yang diterima, maka kondisi jalan akan mengalami penurunan dan pergeseran jalan maupun tanah dasarnya yang selanjutnya berakibat jalan akan bergelombang dan banyak cekungan-cekungan.

2. Permukaan jalan harus mampu untuk menahan gesekan roda kendaraan, pengaruh air dan hujan. Jika hal ini tidak terpenuhi untuk permukaan jalan (road surface) akan mengalami kerusakan yang pada mulanya terjadi lubang-lubang kecil, semakin besar dan kemudian akan menjadi rusak berat.

Tujuan utama dalam konstruksi perkerasan jalan angkut adalah membangun dasar jalan yang memungkinkan, dimana dalam pengangkutan muatan, pemindahan beban pada poros roda yang diteruskan melalui lapisan pondasi tidak melampaui daya dukung tanah dasar (sub grade).

1.5.3 Daya Dukung Material

Kemampuan material untuk mendukung alat yang berada diatasnya. Suatu alat yang ditempatkan diatas material akan memberikan ground pressure. Perlawanan yang diberikan material itulah yang disebut daya dukung material. Untuk mengetahui kemampuan dan kekuatan jalan angkut terhadap beban kendaraan dan muatan yang melaluinya perlu diketahui daya dukung material dan beban kendaraan. Beban pada roda untuk setiap kendaraan dapat diketahui berdasarkan spesifikasi dari pabrik pembuatnya, sedang untuk


ALAT ANGKUT

61

menghitung luas bidang kontak (contact area) dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Contact Area (In2) = (Psi) ton dalam Tekanan

(lb) roda pada pembebananBerat 0.9

Setelah luas bidang kontak antara roda kendaraan dengan permukaan jalan diketahui, maka besarnya beban kendaraan yang diterima oleh permukaan jalan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Beban yang diterima permukaan jalan (lb/ft2) = )2(In areaContact (lb) roda tiap pada Beban

Dalam setiap perhitungan,beban roda yang terbesar yang digunakan sebagai dasar penentuan kesesuaian daya dukung tanah dengan beban yang melintas di atasnya. Jika tanah dasar sudah mampu mendukung beban pada roda yang terbesar maka beban pada roda yang lebih kecil tidak perlu diperhitungkan lagi (Gambar 3.63).

GAMBAR 3.63

BIDANG KONTAK KENDARAAN

Wheel Load Exerted Upon Surface Lapisan Perkerasan Wearing Surface Base Subbase

Subgrade Subgrade Support

Untuk mengetahui macam kekuatan pengeras jalan angkut terhadap beban

kendaraan yang akan melaluinya, perlu dibandingkan dari hasil perhitungan beban yang diterima oleh permukaan jalan dengan berbagai material. Besar daya dukung

dari macam-macam material dapat dilihat pada tabel III.6


ALAT ANGKUT

62

TABEL III.6

DAYA DUKUNG MATERIAL

Jenis Material

Daya

Dukung

(lb/ft2)

Hard Sound Rock 120,000

Medium Hard Rock 80,000

Hard pan overlying rock 24,000

Compact gravel and boulder gravel formations,

Very compact sand gravel

20,000

Soft rock 16,000

Loose gravel and sand gravel; compact sand and gravelly

sand; very compact sand- inorganic silt soil

12,000

Hard dry consolidatd clay 10,000

Loose coarse to medium sand;medium compact fine sand 8,000

Compact sand - clay soils 6,000

Loose fine sand; medium compact sand-inorganic silt

soils

4,000

Firm stiff clay 3,000

Loose saturated sand clay soils, medium soft clay 2,000 Sumber: Kaufman,W. Walter, Design Of Surface Mine Hailage Road Manual 1977

2. Belt Conveyor Adalah alat angkut (transportation equipment) yang bisa dipakai untuk jarak pendek (kurang dari 500 feet), sehingga biasa disebut belt loader atau belt dumper, namun bisa juga dipakai untuk jarak angkut yang jauh (lebih dari 1,500 meter). Bahkan, sekarang sudah ada belt conveyor sebagai transportation equipment untuk jarak jauh yang melebihi 20 mile (30 km), Biasanya belt conveyor dipilih, apabila tonase material yang akan diangkut per satuan waktu adalah besar (banyak). 2.1 Macam-macam belt conveyor dan spesifikasinya

Belt conveyor yang dipergunakan untuk mengangkut/memindahkan material yang sangat dekat dan bisa dipindah-pindahkan, disebut PORTABLE CONVEYOR. Portable conveyor memiliki panjang antara 33 feet sampai dengan 60 feet, dengan lebar belt 18 in, 24 in dan ada yang berukuran 30 in.

Belt conveyor jenis portable ini dilihat dari tipe mounting-nya ada 6 macam, yaitu : 1. Portable conveyor tipe mast truck mounting with power hoist 2. Portable conveyor tipe v truck mounting with hydraulic hoist 3. Portable conveyor tipe horizontal four caster 4. Portable conveyor tipe horizontal 4 wheel or caster adjustable discharge height


ALAT ANGKUT

63

5. Portable conveyor tipe rigid axle 4 wheel for shuttle instalation 6. Portable conveyor tipe two wheel mounting. Berikut ini adalah gambar dari ke-6 macam tipe portable conveyor tersebut.

GAMBAR 3.64

MACAM-MACAM PORTABLE CONVEYOR BERDASARKAN TIPE MOUNTING

Material-material yang bisa diangkut dengan belt conveyor adalah : tanah (earth), pasir,

kerikil (gravel), crushed stone, bongkah-bongkah bijih hasil penambangan, semen dan adonan beton (concrete).

Belt conveyor merupakan alat angkut jenis menerus (continuous) dalam mengangkut material dengan kecepatan angkut yang cukup tinggi, sehingga belt conveyor memiliki kapasitas (kemampuan) angkut yang besar pula.

Kadang-kadang, belt conveyor didesain tidak untuk mengangkut dengan tujuan untuk memperoleh kapasitas yang besar, tetapi didesain untuk dapat memberi umpan (feeding) yang kontinyu. Belt conveyor yang demikian disebut feeder belt conveyor (atau cukup disebut feeder), yang sangat diperlukan pada kegiatan kerja processing plant.

Bagian-bagian belt conveyor dapat dilihat pada gambar 3.65


ALAT ANGKUT

64

GAMBAR 3.65 BAGIAN-BAGIAN BELT CONVEYOR

Ada juga belt conveyor yang dipergunakan untuk memindahkan loose material yang dekat (33 feet sampai dengan 60 feet) namun tidak portable, alat ini disebut STATIONARY MOUNTING BELT CONVEYOR (gambar 3.66).

GAMBAR 3.66 STATIONARY MOUNTING BELT CONVEYOR

a. Frame

Adalah kerangka besi (beam) yang dirangkai membentuk steel column atau membentuk steel truss. Frame ini harus kuat, stabil dan rigid karena berfungsi sebagai dudukan engine, drive pulley, tail pulley, idler dan return idler. Frame harus kuat menyangga beban : - dead load - wind load - live/dynamic load.


ALAT ANGKUT

65

i. Dead load Adalah beban mati yang terdiri dari berat steel column atau berat steel

truss, ditambah berat drive pulley, tail pulley, idler, return idler, engine, berat belt-nya, dan counter weight-nya (kalau ada).

ii. Wind load Adalah beban pada frame yang disebabkan oleh angin. Besar kecilnya

beban angin ini bergantung pada kecepatan angin. Diasumsikan angin yang menerpa frame dari arah horisontal.

iii. Live/dynamic load Adalah beban yang disebabkan oleh material yang dimuatkan pada belt

conveyor-nya.

b. Engine Adalah motor/mesin sebagai sumber tenaga penggerak roda drive pulley,

mesinnya bisa motor listrik atau IC Engine (Internal Combustion Engine). Besar/kecilnya mesin dinyatakan dengan HP tergantung pada : 1. beban material yang akan diangkut di atas belt 2. kecepatan belt 3. lebar dan macam belt 4. diameter roda drive pulley dan roda tail pulley 5. luas bidang kontak antara roda drive pulley dengan belt-nya.

c. Roda drive pulley Berfungsi untuk meneruskan tenaga mesin untuk memutar belt. HP dari

tenaga mesin bisa dipergunakan sepenuhnya atau tidak, ditentukan oleh koefisien gesek antara belt dengan permukaan roda pulley. Koefisien gesek bisa diperbesar dengan memperbesar luas bidang kontak antara roda pulley dengan belt-nya atau dengan menegangkan belt-nya (belt menjadi kencang).

3. LORI GANTUNG (CABLE WAY)

Adalah flexible cable dimana diatasnya merupakan tempat menggantung/berjalan suatu cage carriage. Tegangan maximum dari kabel terjadi pada penyangga (support) pada saat carriage berada di tengah-tengah rentangan kabel (lihat gambar 3.67)

GAMBAR 3.67 LORI GANTUNG (CABLE WAY)

iii. Live/dynamic load

ptmk bab iii d

Documents