BAB 3 ALAT BERAT SL-05

DAFTAR ISI

BAB 3 ALAT BERAT ... 2

A. Tujuan ... 2

B. Petunjuk Umum ... 2

C. Klasifikasi alat-alat berat ... 2

1. Klasifikasi Fungsional Alat Berat ... 2

2. Klasifikasi operasional Alat Berat ... 6

D. Fungsi alat berat ... 7

E. Produktifitas Alat Berat untuk Pekerjaan Jalan ... 13

1. Bulldozer ... 13

2. Dozer shovel/Wheel Loader... 14

3. Motor Grader ... 14

4. Compactor ... 15

5. Excavator ... 15

F. Siklus Pekerjaan ... 16

1. Bulldozer ... 16

2. Dozer shovel ... 16

3. Excavator ... 17

4. Dump truck ... 18

5. Motor grader ... 21

6. Compactor ... 21

BAB 3 ALAT BERAT

A. Tujuan

1) Mampu mengidentifikasi alat berat sesuai dengan penggunaannya 2) Mampu menghitung produktifitas kerja alat berat

B. Petunjuk Umum

1) Detil spesifikasi alat berat sesuai buku manual masing-masing jenis alat berat

2) K3 pekerjaan alat berat meliputi pemeriksaan rutin mesin dan aksesorisnya, rompi/pakaian kerja, alat pelindung diri (APD), alat pemadam kebakaran dan penempatan rambu pekerjaan.

C. Klasifikasi alat-alat berat

Alat berat juga dapat dikategorikan ke dalam beberapa klasifikasi. Klasifikasi tersebut adalah klasifikasi fungsional alat berat dan klasifikasi operasional alat berat.

1. Klasifikasi Fungsional Alat Berat

Yang dimaksud dengan klasifikasi fungsional alat adalah pembagian alat tersebut berdasarkan fungsi-fungsi utama alat. Berdasarkan fungsinya alat berat dapat dibagi atas berikut:

a. Alat Pengolah Lahan

Kondisi lahan proyek kadang-kadang masih merupakan lahan asli yang harus dipersiapkan sebelum lahan tersebut mulai diolah.Jika pada lahan masih terdapat semak atau pepohonan maka pembukaan lahan dapat dilakukan dengan menggunakan dozer. Untuk pengangkatan lapisan tanah paling atas dapat digunakan scraper. Sedangkan untuk pembentukan permukaan supaya rata selain dozer dapat digunakan juga motor grader.

Dozer

Bulldozer dapat dibedakan menjadi dua yakni menggunakan roda kelabang (Crawler Tractor Dozer) dan Buldoser yang menggunakan roda karet (Wheel Tractor Dozer). Pada dasarnya Buldoser menggunakan traktor sebagai tempat dudukan

penggerak utama, tetapi lazimnya traktor tersebut dilengkapi dengan sudu sehingga dapat berfungsi sebagai Buldoser yang bisa untuk menggusur tanah.

Buldoser digunakan sebagai alat pendorong tanah lurus ke dapan maupun ke samping, tergantung pada sumbu kendaraannya.Untuk pekerjaan di rawa digunakan jenis Buldoser khusus yang disebut Swamp Bulldozer.

b. Alat Penggali

Jenis alat ini dikenal juga dengan istilah excavator. Beberapa alat berat digunakan untuk menggali tanah dan batuan.Yang termasuk didalam kategori ini adalah front shovel, backhoe, dragline, dan clamshell.

Backhoe c. Alat Pengangkut Material

Crane termasuk di dalam kategori alat pengangkut material, karena alat ini dapat mengangkut material secara vertical dan kemudian memindahkannya secara horizontal pada jarak jangkau yang relatif kecil.Untuk pengangkutan material lepas (loose material) dengan jarak tempuh yang relatif jauh, alat yang digunakan dapat berupa belt, truck dan wagon. Alat-alat ini memerlukan alat lain yang membantu memuat material ke dalamnya.

Truk d. Alat Pemindahan Material

Yang termasuk dalam kategori ini adalah alat yang biasanya tidak digunakan sebagai alat transportasi tetapi digunakan untuk memindahkan material dari satu alat ke alat yang lain. Loader dan dozer adalah alat pemindahan material.

Loader e. Alat Pemadat

Jika pada suatu lahan dilakukan penimbunan maka pada lahan tersebut perlu dilakukan pemadatan.Pemadatan juga dilakukan untuk pembuatan jalan, baik untuk jalan tanah dan jalan dengan perkerasan lentur maupun perkerasan kaku. Yang

termasuk sebagai alat pemadat adalah tamping

roller, pneumatic tired roller, compactor, dan lain-lain. Pekerjaan pembuatan landasan pesawat terbang, jalan raya, tanggul sungai dan sebagainya tanah perlu dipadatkan semaksimal mungkin. Pekerjaan pemadatan tanah dalam skala kecil pemadatan tanah dapat dilakukan dengan cara menggenangi dan membiarkan tanah menyusust dengan sendirinya, namun cara ini perlu waktu lama dan hasilnya kurang sempurna; agar tanah benar-benar mampat secara sempurna diperlukan cara-cara mekanis untuk pemadatan tanah.

Pemadatan tanah secara mekanis umumnya dilakukan dengan menggunakan mesin penggilas (Roller); klasifikasi Roller yang dikenal antara lain adalah:

 Berdasarkan cara geraknya; ada yang bergerak sendiri, tapi ada juga yang harus ditarik traktor.

 Berdasarkan bahan roda penggilasnya, ada yang terbuat dari baja (Steel Wheel) dan ada yang terbuat dari karet (pneumatic).

 Dilihat dari bentuk permukaan roda; ada yang punya permukaan halus (plain), bersegmen, berbentuk grid, berbentuk kaki domba, dan sebagainya.

 Dilihat dari susunan roda gilasnya; ada yang dengan roda tiga (Three Wheel), roda dua (Tandem Roller), dan Three Axle Tandem Roller.

 Alat pemadat yang menggunakan penggetar (vibrator).



Tandem Roller f. Alat Pemroses Material

Alat ini dipakai untuk mengubah batuan dan mineral alam menjadi suatu bentuk dan ukuran yang diinginkan.Hasil dari alat ini misalnya adalah batuan bergradasi, semen, beton, dan aspal.Yang termasuk didalam alat ini adalah crusher dan concrete mixer truck. Alat yang dapat mencampur material- material di atas juga dikategorikan ke dalam alat pemroses material seperti concrete batch plant dan asphalt mixing plant.



Concrete Mixer Truck g. Alat Penempatan Akhir Material

Alat digolongkan pada kategori ini karena fungsinya yaitu untuk menempatkan material pada tempat yang telah ditentukan.Ditempat atau lokasi ini material disebarkan secara merata dan dipadatkan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan.Yang termasuk di dalam kategori ini adalah concrete spreader, asphalt paver, motor grader, dan alat pemadat.

Asphalt Paver

2. Klasifikasi operasional Alat Berat

Alat-alat berat dalam pengoperasiannya dapat dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain atau tidak dapat digerakan atau statis. Jadi klasifikasi alat berdasarkan pergerakannya dapat dibagi atas berikut ini.

a. Alat dengan Penggerak

Alat penggerak merupakan bagian dari alat berat yang menerjemahkan hasil dari mesin menjadi kerja. Bentuk dari alat penggerak adalah crawler atau roda kelabang dan ban karet. Sedangkan belt merupakan alat penggerak pada conveyor belt.

Crawler crane b. Alat Statis

Yang termasuk dalam kategori ini adalah tower crane, batching plant, baik untuk beton maupun untuk aspal serta crusher plant.

Tower Crane

Crane (alat pengangkat) jenisnya ada bermacam-

macam: Crane gelegar, crane kolom putar, crane putar, crane portal, crane menara, crane kabel, dan mobil crane. Beberapa jenis Crane banyak digunakan dalam proyek-proyek bangunan sipil yang berkaitan dengan pemindahan tanah adalah mobile crane, sebab crane ini dapat dengan mudah dipindah-pindahkan, karena pekerjaan pemindahan tanah secara mekanis membutuhkan mobilitas alat yang relatif tinggi

D. Fungsi alat berat

Dirancang untuk melakukan berbagai aplikasi kehutanan dengan konfigurasi Log Loader, Harvester/Processor, dan Road Builder.

Alat Berat Kehutanan

Loader merupakan gabungan dari dua alat berat yang berbeda fungsinya. Bagian depan dilengkapi dengan bucket dan berfungsi sebagaimana loader dan bagian belakang dilengkapi dengan perlengkapan yang sama dengan yang digunakan pada excavator

Loader

Alat penggali sering juga disebut Excavator; ada dua tipe Excavator yaitu:

3) Excavator yang berjalan menggunakan roda kelabang / track shoe (Crawler Excavator) dan

4) Excavator yang menggunakan ban (Wheel Excavator).

Hidraulic excavator backhoe Excavator digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan seperti :

 Excavating (menggali)

 Loading (memuat material)

 Lifting (mengangkat beban)

 Hammering (menghancurkan batuan)

 Drilling (mengebor), dan lain sebagainya

Perbedaan mendasar antara Excavator dan Mass Excavator terdapat pada kapasitas implement yang digunakan.

Alat perata tanah (Grader) berfungsi untuk meratakan pembukaan tanah secara mekanis; dusamping itu Grader dapat dipakai pula untuk keperluan lain misalnya untuk penggusuran tanah, pencampuran tanah, meratakan tanggul, pengurugan kembali galian tanah dan sebagainya; akan tetapi khusus untuk penggunaan pada pekerjaan pengurugan kembali galian tanah hasilnya kurang memuaskan.

Motor Grader

Beberapa pekerjaan yang dapat dikerjakan oleh Grader antara lain adalah:

 Perataan tanah (Spreading).

 Pekerjaan tahap akhir (finishing) pada “pekerjaan tanah”.

 Pencampuran tanah maupun pencampuran material (Side cast/mixing).

 Pembuatan parit (Crowning Ditching)

 Pemberaian butiran tanah (scarifying)

Pada umumnya Grader digunakan untuk pekerjaan yang berhubungan dengan pembangunan dan pemeliharaan jalan, diantaranya :

 Grading, Spreading, Ditching

 Scarifying

 Side Sloping

 Dozing

 Ripping

Tergantung attachment (perlengkapan kerja) nya, Skid Steer Loader, disingkat SSL, dapat digunakan untuk berbagai keperluan, diantaranya :

 Loading, Dozing,

 Digging,

 Clamping,

 Grading, Leveling, dan sebagainya.

Skid Steer Loader

Skidder Ada dua jenis Skidder yang digunakan yaitu :

 Wheel Skidder

 Track Skidder

Kegunaan dari Skidder adalah untuk menarik batang kayu.Pekerjaan ini biasanya banyak dilakukan oleh perusahaan-perusahaan kayu (logging).

Wheel Tractor Scrapper

Wheel Tractor Scrapper, digunakan untuk memuat, memindahkan, menyebarkan dan mem-buang material dalam rangka pemeliharaan jalan. Alat ini digunakan untuk menggali muatannya sendiri, lalu mengangkut ke tempat yang ditentukan, kemudian muatan itu disebagkan dan diratakan. Scrapper mampu menggali/ mengupas permukaan tanah sampai setebal + 2,5 mm atau menimbun suatu tempat sampai tebal minimum + 2,5 mm pula. Scrapper dapat digunakan untuk memotong lereng

tanggul atau lereng bendungan, menggali tanah yang terdapat diantara bangunan beton, meratakan jalan raya atau lapangan terbang. Efisiensi penggunaanScrapper tergantung pada:

1) kedalaman tanah yang digali, 2) kondisi mesin, dan

3) operator yang bekerja.

Jika ditinjau dari penggeraknya, jenis Scrapper ada dua macam yakni:

1) Scrapper yang ditarik Buldoser (Down Scrapper Tractor), dan

2) Scrapper yang memiliki mesin penggerak sendiri (Self Propelled Scrappers).

Down Scrapper Tractor adalah jenis Scrapper kuno, Scrapper ini bekerja dengan ditarik oleh Buldoser atau traktor sehingga punya kapasitas produksi yang kecil, sebab gerakan Buldoser sebagai alat penarik sangat lamban, dan jarak angkut yang ekonomis kurang dari 67 m. Self Propelled Scrappers adalah jenis Scrapper yang modern dan saat ini banyak digunakan. Scrapper ini memiliki mesin penggerak khusus sehingga gerakannya gesit dan lincah.Produksi Self Propelled Scrappers dapat tinggi, jika digunakan untuk mengangkut jarak yang sedang (+ 5 km) efektivitasnya dapat menyaingi truck, baik itu dalam produksi beaya tiap ton (m³) maupun kecepatannya.

Articulated Dump Truck

Articulated Dump Truck, disingkat ADT, digunakan untuk memindahkan dan membuang material dengan kapasitas terbatas dan kondisi jalan berlumpur.

Off Highway Truck

Sama halnya dengan ADT, Off Highway Truck juga digunakan untuk memindahkan material dengan kapasitas yang besar mulai 40T sampai 360T.

Wheel Dozer

Mesin ini merupakan wheel loader yang dilengkapi dengan blade, dimana kegunaanya hampir sama dengan dozer.

Track Type Loader

Track Type Loader digunakan untuk memuat material, sama halnya dengan wheel loader, hanya saja menggunakan track dan kapasitasnya lebih kecil.

Wheel Loader

Loader adalah alat pemuat hasil galian/ gusuran dari alat berat lainnya seperti Buldoser, Grader dan sejenisnya. Pada prinsipnya Loadermerupakan alat

pembantu untuk menngangkut material dari tempat-tempat penimbunan ke alat pengangkut lain. Selain itu Loader dapat digunakan sebagai alat pembersih lokasi (Cleaning) yang ringan, untuk menggusur bongkaran, menggusur tonggaktonggak kayu kecil, menggali pondasi basement dan lain-lain.

Loader merupakan alat pengangkut material dalam jarak pendek, bila digunakan sebagai alat pengangkut maka Loader dapat bekerja lebih aik dari Buldoser, sebab dengan menggunakan Loader tak ada material yang tercecer.

Jenis Loader ada dua yaitu :

1) Loader dengan roda rantai (CrawlerLoader), dan 2) Loader dengan roda karet (Wheel Loader).

Dalam pemilihan Loader sebagai alat pengangkut, hal yang perlu diperhitungkan adalah beban harus diperhitungkan jangan sampai berat muatan melebihi berat dari loader itu sendiri, sebab ada kemungkinan Loader dapat terjungkal ke depan, lebihlebih jika digunakanWheel Loader.

Kegunaan dari Wheel Loader adalah untuk memuat material ke dalam ADT atau OHT. Pada wheel loader kecil dan menengah, bisa juga digunakan untuk aplikasi lainnya (tergantung dari attachment yang digunakan) seperti : WHA (Waste Handling Arrangement) Integrated Toolcarrier, Forklift dan sebagainya.

Track Type Tractor

Track Type Tractor atau Bulldozer atau Dozer adalah alat yang dirancang untuk mendorong material, meratakan atau menyebarkan material, mengupas permukaan tanah dan penggunaan lainnya yang sesuai.

Disamping itu ada kegunaan lainnya yang bisa dilakukan oleh machine ini, tergantung dari attachment yang dipasangkan, yaitu :

 Ripping, bila dilengkapi dengan Ripper

 Skidding, bila dilengkapi dengan Winch

Telehandler

Penggunaan Telehandler tergantung dari attachment yang dipasangkan pada mesin tersebut.Misalnya bisa digunakan sebagai forkliftdengan daya jangkau yang lebih jauh.

E. Produktifitas Alat Berat untuk Pekerjaan Jalan 1. Bulldozer

a. Kapasitas produksi (KP) KP= PMT x FK

KP = Kapasitas produksi (m³/jam)

PMT = Produksi maksimum teoritis (m³/jam) FK = Faktor Koreksi

b. Produksi maksimum teoritis (PMT) PMT = KB x T

KB = Kapasitas blade (m³) T = Jumlah trip per jam

c. Trip per jam (T) T = 60/Ct

Ct = Cycle time (menit) d. Cycle time (Ct) Ct = J/F+J/R+Z

J = Jarak kerja (m)

F = Kecepatan maju (m/menit) R = Kecepatan munur (m/menit)

Z = Waktu tetap untuk pindah transmisi (menit)

2. Dozer shovel/Wheel Loader

Dozer shovel atau wheel loader umum nya di gunakan untuk memuat material ke atas dump truck. Oleh karena itu dalam menghitung kapasitas produksi di arahkan pada pekerjaan pemuatan (Loading).

Kapasitas produksi : KP =

Ct FK KBx60

KP = Kapasitas produksi (m3/jam)

KB = Kapaistas bucket (produksi per trip) FK = - efesiensi waktu

- Efesiensi kerja

- Keterampilan operator - Bucket factor

Ct = Cycle time (menit)

3. Motor Grader

Motor grader dapat digunakan untuk berbagai jenis pekerjaan misalnya untuk perawatan jalan,penggalian parit,pemotongan tanah,pemotongan tebing dan lain- lain sehingga kapasitas produksi motor grader bervariasi sesuai jenis pekerjaannya.

Untuk menhitung kapasitas produksi nya dapat menggunaka rumus sebagai berikut KP=Fx (Le-Lo) x 1000 x FK

KP = kapasitas produksi (m²/jam) F = Kecepatan kerja (km/jam) Le = panjang blade efektif (m) Lo = Lebar overlap (m)

FK = factor koreksi (efisiensi waktu,kerja,operator) Atau



^{Le WxDxnLo}



^xFxFK

FxFK KP NxD

 



N= Jumlah trip D = panjang jalan W = Lebar jalan n = Jumlah passing

4. Compactor

Pemadatan dalah proses fisik dimana berat jenis dari bahan yang dipadatkan bertambah. Faktor yang mempengaruhi pemadatan antaralain adalah gradasi material, kadar air, compaction effort.

N

xFK LKxFxHx

KP 1000



KP = kapasitas produksi (m³/jam) LK = lebar effektif drum (m) F = kecepatan kerja (km/jam)

H = ketebalan material yang dipadatkan untuk setiap jalur pemadatan (m) N = jumlah passing

F = factor koreksi (efisiensi waktu,kerja,operator) Dalam satuan luas dari area yang dipadatkan :

N

xFK LKxFx

KP 1000

 (m²/jam)

Dalam memperkirakan kecepatan rata-rata : Tandem roller = 2 km/jam

Tire roller = 2,5 – 4 km/jam Vibrating roller = 1,5 km/jam Soil vibrator = 3-5 km/jam

Ketebalan tanah atau material yang dipadatkan 0,2-0,4m tergantung spesifikasi berat alat yang digunakan dan hasil tingkat kepadatan yang dilakukan. Jumlah passing bervariasi tergantung spesifikasi tingkat kepadatan yang diinginkan. Dari pengalaman lapangan jumlah lintasan sebagai berikut :

Tire roller = 4-5 lintasan Tandem roller = 4-8 lintasan Vibration roller = 4-12 lintasan Soil compactor =4-12 lintasan

5. Excavator Kapasitas produksi

Ct xFK KP KBx3600

 (m³/jam)

KB = kapasitas bucket (m3)

Ct = cycle time (detik)

Fk = factor koreksi (efesiensi waktu,kerja,keterampilan operator,bucket factor) F. Siklus Pekerjaan

1. Bulldozer

Waktu yang dibutuhkan untuk suatu bulldozer menyelesaikan satu siklus (menggusur,ganti porseneling dan mundur) dapat dihitung sesuai rumus :

R Z D F

Ct  D  (menit) D = jarak angkut (m)

F = kecepatan maju (m/min) R = Kec.mundur (m/min)

Z = waktu untuk ganti porseneling

Biasanya kecepatan maju sekitar 3-5 km/jam dan kecepatan mundur 5-7 km/jam.

jika mesin menggunakan torqflow maka kecepatan maju diambil 0,75 dari maksimum dan kecepatan mundur 0,85 maksimum.

Waktu ganti poeseneling :

Mesin gerak langsung : Dengan tongkat tunggal 0,10 menit, Dengan tongkat ganda 0,20 menit.

Mesin torqflow 0,05 menit 2. Dozer shovel

Waktu siklus dapat dihitung dengan rumus : Pada pemuatan melintang

R Z D F

Ct  D ⁽¹⁾ 

Pada pemuatan bentuk V Z

F x Ct  D 2

(1) Jarak angkut

Kecepatan maju dan mundur menggunakan gigi 2 dan gigi 3. Untuk mesin torqflow besar kecepatan diberikan dalam spesifikasi dikalikan 0,8 untuk memperoleh kecepatan yang akan digunakan dalam perhitungan

Waktu tetap adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk ganti porseneling,pemuatan berputar, membuang muatan serta menunggu dump truck

pemuatan bentuk V pemuatan melintang muat dan angkut

mesin gerak

langsung

0,25 0,35 -

mesin geraak hidrolis 0,20 0,30 -

mesin gerak torqflow 0,20 0,30 0,35

3. Excavator a. Menggali

Cm = waktu gali + (2xwaktu putar) + waktu buang

Waktu menggali biasanya tergantung pada kedalaman dan kondisi galian

Waktu putar tergantung dari sudut dan kecepatan putar

Waktu buang tergantung pada kondisi pembuangan material - Ke dalam dump truck = 5-8 detik

- Ke tempat pembuangan = 3-6 detik b. Merapikan tebing

A = (lebar bucket-0,3m)x panjang tebingx 3600/Ct x E A = produksi per jam (m²/jam)

Ct = waktu siklus E = Efisiensi kerja

Waktu siklus = waktu perapian + waktu travel

Waktu perapian= panjang perapian/kecepatan perapian

c. Pemadatan

Waktu siklus = waktu pemadatan x jumlah pemdatan + wakru travel Waktu pemadatan = 4-7 detik

Jumlah pemadatan = 2-3 Waktu travel = 8-12 detik

4. Dump truck

Waktu siklus dump truck tergantung dari :

- Waktu yang diperlukan loader untuk mengisi dump truck - Waktu untuk mengangkut tanah

- Waktu yang dibutuhkan untuk membongkar muatan - Waktu yang diperlukan untuk kembali

- Waktu yang diperlukan untuk posisi pengisian dan loader mulai mengisi

Waktu pemuatan = waktu siklus (Cms)+jumlah siklus untuk mengisi dump truck (n) Waktu siklus loader tergantung dari tipe loader

Waktu angkut dan waktu kembali disesuaikan dengan tahanan gelinding dan tahanan kemiringan.

Tahan gelinding

Kemiringan

Kecepatan

Waktu bongkar muatan adalah periode waktu selama dump truck memasuki daerah bongkaran sampai pada waktu saat dump truck mulai start berjalan balik sesudah selesai membongkar muatan. Lama waktu bongkar tergantung dari kondisi kerja operasi dump truck yang bersangkutan

5. Motor grader Jumlah trip (N) = xn

Lo Le

W



W = lebar total untuk pekerjaan leveling (m) Le = panjang blade effektif (m)

Lo = lebar tumpang-tindih (m)

n = jumlah rit yang diperlukan untukmencapai permukaan yang diinginkan

6. Compactor

a. Kecepatan operasi (V)

b. Lebar pemadatan efektif (W)