Jenis Alat Berat untuk Pemancang Tiang

Alat berat untuk pemancang tiang (pile driver) sangat diperlukan dalam proyek konstruksi berskala besar, seperti pembangunan gedung pencakar langit, jembatan, dan jalan layang (fly over). Jalan tol yang membelah jalan biasa, areal persawahan, dan sungai, pun sering membutuhkan pile driver.

Proyek-proyek tersebut membutuhkan pondasi yang kuat untuk menyangga beban besar di atasnya. Bahan baku pondasi tiang pancang bisa terbuat dari kayu, baja, beton, maupun komposit. Tiga yang disebut terakhir paling banyak digunakan saat ini.

Jenis pondasi beton dapat berupa precast-prestressed maupun cast-in-place. Khusus untuk pondasi beton cast-in-place, yang pertama dikerjakan adalah melakukan pengeboran. Selanjutnya langsung dilakukan pengecoran beton.

Pondasi beton precast, pondasi baja, dan pondasi komposit sering disebut pondasi tiang pancang. Disebut demikian, karena pondasi dipancangkan pada suatu titik di atas permukaan lokasi bangunan.

Nah, untuk menancapkan pondasi ini dibutuhkan alat pemancang tiang. Jenisnya bermacam-macam, antara lain:

• Drop hammer
• Diesel hammer
• Hydraulic hammer
• Vibratory pile driver

1. Drop Hammer

Alat pemancang drop hammer merupakan palu raksasa yang diletakkan pada ketinggian tertentu di atas tiang. Palu kemudian dilepaskan dan jatuh mengenai bagian atas / kepala tiang.

Perlu diperhatikan, tiang jangan sampai rusak akibat tumbukan tersebut. Karena itu, di bagian kepala tiang bisa dipasang cap (dari kayu) untuk menahan energi dari palu.

Palu berukuran 250 – 1.500 kg ini dijatuhkan sepanjang alurnya, pada ketinggian 1,5 hingga 7 meter, tergantung jenis bahan dasar pondasi. Di bagian atas palu terdapat kabel, untuk menahan palu agar tak jatuh terlalu jauh.

Kalau diperlukan energi yang besar untuk pemancangan tiang pondasi, sebaiknya menggunakan palu yang berat dengan tinggi jatuh yang lebih kecil. Cara ini dianggap lebih tepat daripada menggunakan palu yang ringan, dengan tinggi jatuh yang lebih besar.

Pekerjaan ini biasanya dilakukan secara perlahan. Misalnya, frekuensi jatuhnya palu dibatasi 4-8 kali per menit. Apabila jumlah tiang yang mau dipancang tidak terlalu banyak, penggunaan drop hammer cukup efisien.

Keuntungan dari penggunaan drop hammer antara lain:

• Biaya investasi relatif rendah.
• Mudah dalam pengoperasiannya.
• Mudah dalam mengatur energi per blow, dengan cara mengatur tinggi jatuhnya palu.

Kekurangan dari alat ini antara lain:

• Kecepatan pemancangan relatif kecil.
• Kemungkinan tiang mengalami kerusakan akibat hantaman palu cukup besar.
• Ada kemungkinan kerusakan bangunan di sekitar lokasi pemancangan akibat getaran pada permukaan tanah.
• Tidak dapat digunakan untuk pekerjaan di bawah air.

2. Diesel Hammer

Bentuk diesel hammer paling sederhana dibandingkan dengan jenis alat pemancang lainnya. Diesel hammer memiliki satu silinder dengan dua mesin diesel, piston / ram, tangki bahan bakar, tangki pelumas, pompa bahan bakar, injector, dan mesin pelumas.

Alat ini mendapatkan energinya dari berat ram yang menekan udara di dalam silinder. Ada dua tipe diesel hammer, yakni terbuka dan tertutup:

• Alat yang bagian ujungnya terbuka mampu melakukan 40-50 blow per menit.
• Alat yang bagian ujungnya tertutup mampu melakukan 75-85 blow per menit.

Keunggulan dari alat pemancang diesel hammer antara lain:

• Lebih ekonomis.
• Tidak membutuhkan energi dari luar.
• Mudah digunakan di daerah terpencil.
• Tetap berfungsi maksimal di daerah dingin.
• Mudah dalam perawatan.

Namun alat ini juga memiliki beberapa kelemahan, misalnya:

• Sulit dipakai pada tanah lunak.
• Sulit menentukan energi per blow.

3. Hydraulic Hammer

Sesuai dengan namanya, cara kerja hydraulic hammer berdasarkan perbedaan tekanan pada cairan hidrolik. Kekuatannya luar biasa, sebab tekanan terhadap pondasi bisa mencapai 140 ton.

Alat ini sering digunakan untuk pemancangan pondasi tiang baja “H”, serta pondasi lempengan baja, dengan cara dicengkeram, didorong, dan ditarik.

Meski kekuatannya luar biasa, hydraulic hammer justru tidak banyak menimbulkan getaran maupun polusi suara. Bangunan-bangunan di sekitar lokasi pemancangan pun relatif aman dari kemungkinan kerusakan.

Tetapi, alat ini hanya cocok dipakai untuk pemancangan tiang pendek. Untuk memperpanjang tiang, harus dilakukan penyambungan pada ujung-ujungnya.

4. Vibratory Pile Driver

Alat pemancang vibrator pile driver bekerja dengan sistem getaran, dan cocok digunakan pada tanah lembab. Apabila material di lokasi pemancangan berupa pasir kering, pekerjaan menjadi lebih sulit. Sebab material seperti itu tak terpengaruh oleh getaran yang dihasilkan alat ini.

Vibrator pile driver memiliki beberapa batang horisontal dengan beban eksentris. Ketika pasangan batang berputar dengan arah berlawanan, maka berat yang disebabkan beban ekstentris itu akan menghasilkan getaran pada alat. Getaran yang dihasilkan menyebabkan material di sekitar pondasi yang terikat pada alat ikut bergetar.

Saat dioperasikan, biasanya lead atau pengatur letak tiang tidak digunakan. Biasanya, lead dipasang ke crane dengan ukuran lebih kecil.

Tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan vibrator pile driver bisa dari listrik atau tenaga hidrolik. Efektivitas penggunaannya tergantung amplitudo, momen eksentrisitas, frekuensi, berat bagian yang bergetar (tiang, kepala vibrator, dan selubung vibrator), dan berat bagian lain yang tak ikut bergetar (motor penggerak dan mekanisme suspensi).

Alat Pengatur Letak Tiang

Untuk mengatur letak tiang, diperlukan alat bantu bernama lead (bingkai). Dengan alat ini, tiang bisa dipasang dalam posisi benar dan tepat. Tidak miring atau bergeser dari tempat yang diinginkan. Jadi, hammer bisa menumbuk tiang tepat di tengah-tengah permukaan atas tiang.

Lead terbuat dari baja, dan terletak di ujung boom. Biasanya lead dipasang pada pemancangan tiang yang menggunakan drop hammer atau single acting hammer. Hal ini dimaksudkan agar tidak muncul masalah saat pemancangan, misalnya kesalahan posisi dan kemiringan.

Ada beberapa jenis lead yang umum dipakai dalam proyek konstruksi, antara lain:

• Fixed lead
• Swing lead
• Hydraulic lead

1. Fixed Lead

Pengaturan posisi tiang dengan cara ini menggunakan lead yang terdiri atas rangkaian baja, dengan tiga sisi berkisi seperti boom pada crane, dan sisi yang satunya terbuka. Sisi yang terbuka merupakan tempat tiang diletakkan.

Pada rangkaian ini terdapat rel / alur tempat hammer akan bergerak. Saat penumbukan tiang, lead diletakkan dengan kemiringan tertentu.

Lead diikat pada alat pemancang tiang, di mana bagian bawahnya disambungkan dengan crane atau pelat pemancang, sehingga posisi tiang menjadi benar.

2. Swing Lead

Apabila lead tidak disambungkan dengan crane atau alat pemancang di bagian bawahnya, maka lead jenis ini disebut swing lead.

Penggunaan lead ini memungkinkan pemancangan tiang yang jaraknya dari badan alat relatif jauh. Namun, kelemahannya, sulit mengatur tiang untuk tetap vertikal.

3. Hydraulic Lead

Sistem yang digunakan dalam metode ini adalah menggunakan silinder hidrolis sebagai pengatur. Silinder hidrolis merupakan penghubung antara bagian bawah lead dan pemancang.

Dengan sistem ini, pengaturan posisi tiang dapat dilakukan secara lebih akurat dan cepat. Metode ini memang lebih mahal dibandingkan dengan fixed lead. Tetapi produktivitasnya jauh lebih besar.

• Beban yang akan dipikul alat.
• Crane harus mampu memikul beban lead, berat tiang pancang, dan hammer (palu).
• Kapasitas crane harus cukup kuat untuk menahan beban maksimal pada radius operasional tertentu.

Crane juga bisa dipilih berdasarkan faktor lain seperti jangkauan vertikal dan horisontal:

• Untuk jangkauan vertikal, crane harus memiliki boom cukup panjang, untuk mengakomodasi tiang pancang yang panjang, tinggi cap, dan tinggi alat pemancang.
• Untuk jangkauan horisontal, crane harus dapat menahan beban pada radius tertentu. Makin jauh jangkauan crane, maka kapasitasnya makin kecil.

Secara keseluruhan, sebelum digunakan, maka perlu dicek terlebih dahulu kapasitas crane terhadap pemancangan tiang pada jarak tertentu.

• Jenis material, ukuran, berat, dan panjang tiang yang akan dipancang.
• Kondisi lapangan yang mempengaruhi pengoperasian, misalnya pemancangan di bawah air atau lokasi terbatas.
• Hammer harus sesuai dengan daya dukung tiang dan kedalaman pemancangan.
• Pilihlah alat yang paling ekonomis, dengan kemampuan sesuai dengan yang dibutuhkan.
• Jika menggunakan lead, pilihlah tipe yang sesuai, serta ukuran rel untuk hammer, panjang hammer, dan tiang yang akan dipancang.

Perhitungan Pemancangan Tiang

Perhitungan daya dukung tiang pancang tergantung dari tiga faktor yang saling berkaitan, yaitu jenis tanah, alat pemancang tiang, dan tiang itu sendiri.

Selama pemancangan berlangsung, ketiga faktor tersebut harus diperhatikan. Tapi kalau tiang sudah selesai dipancang, maka faktor alat tidak menjadi pertimbangan lagi.

Jadi, dalam menghitung daya dukung tiang pancang, yang perlu diperhatikan adalah kekuatan tiang saat pemancangan dan kekuatan tiang untuk memikul beban bangunan di atasnya.

Pelaksanaan Pemancangan Tiang

Pada saat pelaksanaan pemancangan tiang, perhatikan beberapa hal berikut ini:

• Kondisi alat pemancang
• Kondisi tiang.
• Tiang sebaiknya lurus dengan permukaan rata dan tidak retak.

Karena itu, pekerjaan pemancangan tiang harus dilakukan secara hati-hati. Penanganan tiang ketika dibawa ke lokasi proyek, ditumpuk di proyek, hingga saat diangkat ke titik pemancangan, juga harus dilakukan dengan aturan tertentu.

Berikut ini tips singkat pelaksanaan pemancangan tiang:

• Tiang yang akan dipancang diberi bantalan dan cap sebagai pengaman dari keretakan akibat tumbukan.
• Selanjutnya, tiang diangkat sampai pada posisi sejajar dengan lead.
• Tumbukan pertama dilakukan secara perlahan, untuk memastikan bahwa tiang sudah tepat pada posisinya dan water level.
• Apabila posisi sudah benar, maka tumbukan dapat dilanjutkan sampai tiang masuk ke dalam tanah dan mencapai tanah keras, atau sampai perlu dilakukan penambahan tiang.
• Jumlah tumbukan jangan terlalu banyak, untuk menghindari keretakan pada tiang.
• Jika bantalan dan cap sudah rusak sebelum tumbukan selesai, perlu dilakukan penggantian sebelum tumbukan dilanjutkan.

By: Arparts.id