Jenis Alat Berat untuk Penggalian

Dalam beberapa literatur, backhoe, dragline, clamshell, dan power shovel terkadang disebut sebagai alat gali tersendiri.

1. Excavator

Excavator merupakan alat berat multifungsi yang sering digunakan untuk pekerjaan pertambangan. Alat ini memiliki kemampuan luar biasa untuk melakukan penggalian maupun mengangkut material ke alat berat lain seperti dump truck.

Untuk pertambangan, excavator lebih cocok untuk melakukan pekerjaan di tambang terbuka seperti batubara, emas, nikel, dan besi. Ia mampu menggali dan mengangkat material yang digalinya seperti tanah dan bebatuan.

Kalau aktivitas penambangan di titik tertentu selesai, excavator juga bisa digunakan untuk menutup kembali (back-filling) lubang bekas galian. Istilahnya melakukan reklamasi eks lokasi penambangan, agar lingkungan tidak dibiarkan merana.

Salah satu keunggulan excavator yang membuatnya menjadi alat multifungsi adalah memiliki bucket yang dapat diganti jenisnya, disesuaikan dengan pekerjaan yang akan dilakukan. Bucket tersambung dengan arm (lengan) dan boom.

Ketiga komponen penting ini saling berkaitan, dan masing-masing memiliki alat penggeraknya. Boom cylinder, misalnya, berfungsi untuk menggerakkan boom. Boom, bersama arm cylinder, merupakan tuas utama untuk menggerakkan arm ke atas atau ke bawah.

Arm berfungsi mengayunkan bucket, sehingga bisa naik dan turun. Gerakan bucket juga dipengaruhi bucket cylinder.

Melalui tiga komponen dan alat penggeraknya itulah, operator yang duduk di kabin excavator dapat mengendalikan pekerjaannya di area tambang. Melalui tiga komponen penting itulah, excavator bisa menjalankan beberapa pekerjaan berikut ini:

• Menggali, mengeruk, dan mengangkut berbagai jenis material (tanah, lumpur, dan bebatuan).
• Menggali parit atau saluran air lainnya.
• Meratakan dan memadatkan tanah.
• Membongkar atau menghancurkan material.
• Membuat lubang besar atau pengeboran.
• Menutup lubang bekas galian tambang.

Berdasarkan roda atau landasan bergeraknya, excavator dapat dibedakan menjadi crawler excavator dan wheeled excavator.

Crawler excavator berjalan menggunakan trek atau roda berantai, sehingga terlihat seperti kelabang (crawler). Sedangkan wheeled excavator berjalan menggunakan roda, sebagaimana traktor.

Kendati gerakannya lebih lambat, crawler excavator mampu berjalan di atas medan yang tidak rata, berbukit, bahkan berlumpur. Medan seperti inilah yang biasa dijumpai di areal pertambangan.

Karena itulah, dalam pekerjaan pertambangan, crawler excavator lebih sering digunakan ketimbang wheeled excavator yang hanya bisa berfungsi maksimal pada medan yang rata dan keras.

Bucket memiliki variasi cukup banyak, disesuaikan dengan jenis pekerjaan tertentu. Informasi lebih lengkap bisa disimak dalam artikel Jenis Excavator, Fungsi, dan Kelengkapannya.

2. Power Shovel

Power shovel terkadang sering disebut sebagai front shovel atau hydraulic shovel. Alat penggali ini banyak digunakan dalam proyek pertambangan dan penggalian besar.

Alat ini mempunyai kapasitas bucket yang sangat besar, didukung mesin dengan tenaga sangat kuat. Tidak heran jika power shovel termasuk jenis alat berat yang paling kuat untuk kategori excavator.

Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan alat yang disebut power shovel. Alat ini bisa melakukan pekerjaan penggalian tanah tanpa bantuan alat lain, sekaligus dapat memindahkan material ke dalam truk atau alat angkut lainnya.

Tidak hanya itu, power shovel juga juga bagus untuk pekerjaan yang membutuhkan pengangkatan material berbobot besar. Misalnya mengangkut bebatuan besar, mineral, batubara, serta material berat lainnya.

Power shovel juga sering digunakan untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat. Selain itu, bisa digunakan pula untuk membuat timbunan bahan persediaan (stock piling).

Pada umumnya, power shovel dipasang di atas crawler mounted, karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain stabilitas dan kemampuan floatingnya.

Kendati termasuk alat penggali sistem hidrolik, ada juga power shovel yang bekerja dengan kendali kabel (cable controlled). Namun power shovel dengan sistem hidrolik jauh lebih aman.

• Maju untuk menggerakkan dipper menusuk tebing.
• Mengangkat dipper / bucket untuk mengisi material.
• Mundur untuk melepaskan dari tanah / tebing.
• Swing (memutar) untuk membuang (dump) material.
• Berpindah jika sudah jauh dan tebing galian.
• Menaikkan / menurunkan sudut boom jika diperlukan.

3. Backhoe

Backhoe sering juga disebut pull shovel, yakni shovel yang khusus dibuat untuk menggali material di bawah permukaan tanah maupun di bawah tempat kedudukan alatnya. Galian di bawah permukaan misalnya parit, lubang untuk pondasi bangunan, lubang galian pipa, dan sebagainya.

Beckhoe dapat melakukan pekerjaan penggalian, sambil mengatur dalamnya galian yang lebih baik. Karena jangkauan konstruksinya, beckhoe lebih menguntungkan untuk penggalian jarak dekat dan memuat hasil galian ke truk.

Berdasarkan alat kendalinya, backhoe dibedakan menjadi dua tipe, yaitu backhoe kendali kabel (cable controlled) dan kendali hidrolis (hydraulic controlled).

Kalau melihat roda penggeraknya, backhoe terdiri atas dua jenis, yaitu roda ban (wheel mounted) dan roda rantai (crawler mounted).

Berikut ini cara kerja backhoe:

• Awalnya, bucket dijulurkan ke depan ke tempat galian.
• Jika sudah berada pada posisi yang diinginkan, bucket diayun ke bawah seperti dicangkulkan. Lengan bucket diputar ke arah alatnya.
• Setelah terisi penuh, bucket diangkat dari tempat penggalian dan dilakukan gerakan swing.
• Material hasil galian bisa dibuang ke dalam bak truk atau tempat lainnya.

4. Bucket Wheel Excavator (BWE)

Bucket wheel excavator (BWE) adalah alat berat yang digunakan pada surface mining, dengan fungsi utama sebagai mesin penggali terus-menerus (continuous digging machine) dan dalam skala besar.

Fungsinya mirip excavator, namun prinsip kerjanya sedikit berbeda. BWE mempunyai banyak bucket yang diletakan pada sisi roda raksasa. Jika roda raksasa berputar, bucket akan menggali permukaan tanah secara terus-menerus.

Material pada bucket-bucket ini akan ditumpahkan langsung ke belt conveyer yang berada di lengan BWE. Jadi alat ini cukup lengkap, karena dapat menggali sekaligus memindahkan material.

Komponen utama BWE adalah roda besar berputar yang dipasang pada lengan raksasa. Ujung roda dipasangi bucket dengan gigi-gigi logam di pinggiran bucket yang digunakan untuk menggali tanah.

Bucket akan terus berputar, seiring perputaran roda (wheel) yang dirancang untuk menumpahkan material pada belt conveyor yang terdapat di badan BWE.

BWE sering disebut sebagai continuous excavators, karena bisa menggali terus-menerus tanpa henti. Bucket yang terus berputar akan memberikan tingkat penggalian maksimal, dan tidak membutuhkan alat angkut tambahan seperti dump truck. Sebab material yang digali dapat langsung diangkut oleh belt conveyor.

Ini jelas sangat menguntungkan, sebab lebih efisien dan efektif. Namun harga BWE sangat tinggi, dan hanya cocok digunakan di tanah yang relatif lunak. Umumnya BWE digunakan di tambang batubara.

Sistem kabel dipasangkan pada boom yang berupa rangka baja (lattice boom). Panjang boom sama seperti crane, tetapi lebih panjang daripada boom pada alat gali lainnya.

1. Dragline

Dalam beberapa literatur, dragline seringkali disebut sebagai salah satu jenis excavator. Alat berat ini juga multifungsi, karena dapat melakukan pekerjaan penggalian sekaligus memuat material sebelum dipindahkan ke alat angkut seperti truk.

Dragline biasa digunakan dalam proyek konstruksi pelabuhan, penggalian dalam, penambangan, dan jalan raya. Bahkan bisa juga dioperasikan pula untuk penggalian di bawah air (sungai dan danau).

Yang menarik, ketika melakukan pekerjaan penggalian, dragline tak perlu masuk ke lokasi galian. Alat ini cukup ditempatkan agak jauh dari lokasi galian, asalkan berada di atas landasan yang baik.

Jangkauannya jauh melebihi long reach excavator, karena mampu melakukan penggalian sedalam 65 meter atau lebih.

Dalam jarak cukup jauh, dragline mampu melakukan penggalian pada lokasi dengan kondisi apapun. Karena itulah, dragline sangat baik untuk penggalian parit atau sungai dengan tebing curam.

Hal ini berkat komponen khususnya seperti sistem tali pengangkat dan kerekan yang bisa menaikkan maupun menurunkan ember, kemudian menyeretnya ke arah operator.

Kalau hasil galian langsung dimuat ke dalam truk, maka truk juga tidak perlu masuk ke lubang galian yang justru bisa membuatnya terjebak. Dengan tali pengangkat dan kerekan, material bisa dipindah langsung dari dragline ke truk.

Dragline terdiri atas tiga tipe, yaitu:

• crawler mounted
• wheel mounted
• truck mounted

Pada umumnya, power shovel dengan kapasitas tertentu juga bisa difungsikan menjadi dragline. Hanya tinggal melepas boom shovel menjadi boom dan bucket dragline.

Dragline beroperasi dengan cara yang berbeda dari jenis excavator lainnya. Ada tali pengangkat dan kerekan untuk menaikkan dan menurunkan bucket, lalu menyeretnya ke arah operator. Sistem inilah yang membuat dragline cocok untuk penggalian di bawah air.

• Penggalian dimulai dengan gerakan swing ketika bucket dalam kondisi kosong menuju posisi menggali.
• Pada saat yang sama, drag cable dan hoist cable dikendorkan, sehingga bucket jatuh tegak lurus ke bawah.
• Sampai di tanah, drag cable ditarik, hoist cable digerak-gerakkan agar bucket bisa mengikuti permukaan tebing galian, sehingga kedalaman lapisan tanah yang terkikis dalam satu pass dapat teratur dan terkumpul dalam bucket.
• Kadang-kadang hoist cable dikunci saat penggalian. Berarti ketika drag cable ditarik, bucket bergerak mengikuti lingkaran yang berpusat pada ujung boom bagian atas. Dengan cara ini, tekanan gigi bucket ke dalam tanah menjadi maksimal.
• Setelah bucket terisi penuh, sementara drag cable masih ditarik, hoist cable dikunci sehingga bucket terangkat lepas dari permukaan tanah. Ini untuk menjaga agar muatan tidak tumpah, serta menjaga posisi dump cable tetap tegang dan tidak berubah kedudukannya.
• Selanjutnya dilakukan swing menuju alat angkut seperti truck. Sebaiknya truk ditempatkan sedemikian rupa sehingga swing tidak melewati kabin truk.
• Ketika bucket sudah di atas badan truk, drag cable dikendrokan. Bucket akan terjungkir ke bawah, sehingga muatan akan tertuang ke dalam bak truk.

2. Clamshell

Sebagaimana dragline, clamshell juga merupakan alat penggalian yang bekerja dengan sistem kabel. Alat ini digunakan untuk penggalian tanah lepas seperti pasir, kerikil, lumpur, dan sejenisnya. Batuan pecah dan batubara juga dapat diangkut secara massa oleh clamshell.

Clamshell bekerja dengan mengandalkan bucket, untuk mengangkat material secara vertikal ke atas, melakukan gerakan swing, dan mengangkutnya ke tempat yang dikehendaki. Misalnya ditumpahkan ke bak truk atau alat angkut lainnya, atau sekadar ditimbun di lokasi tertentu saja.

Ukuran bucket pada clamshell bervariasi, mulai dari yang ringan sampai berat. Bucket ukuran berat biasanya digunakan untuk menggali. Bucket ukuran ringan digunakan untuk memindahkan material.

Penggalian menggunakan clamshell perlu memperhatikan berat bucket dan kapasitas mesin. Selain itu, panjang rantai juga mempengaruhi kedalaman penggalian.

Adapun jangkauan clamshell tergantung dari panjang boom. Untuk memaksimalkan daya angkatnya, boom yang digunakan harus sependek mungkin. Hal ini terkait dengan kestabilan clamshell.

Makin panjang boom, clamshell makin tak stabil sehingga mengurangi daya angkatnya. Daya angkat clamshell juga bisa ditingkatkan dengan memperkecil sudut swing.

Yang membedakan clamshell dengan backhoe adalah bucketnya. Bentuk bucket pada clamshell seperti penjepit, sebagaimana capit kepiting.

Bucket clamshell terdiri atas dua tipe, dan setiap tipe memiliki beberapa ukuran. Kedua tipe bucket clamshell adalah:

• Heavy duty bucket: dilengkapi dengan gigi yang dapat dilepas, digunakan untuk penggalian.
• Light duty bucket: untuk mengangkat bahan ringan, tanpa dilengkapi gigi-gigi.

Kapasitas bucket dihitung dalam tiga macam ukuran, yaitu:

• Water level capacity: kapasitas di mana bucket terendam air (digantungkan setinggi permukaan air).
• Plate line capacity: kapasitas di mana bucket terisi rata mengikuti garis sepanjang puncak clamshell.
• Heaped capacity: kapasitas bucket munjung.

Berikut ini cara kerja clamshell saat pengisian bucket:

• Bucket digantungkan pada kepala clamshell melalui hoist cable.
• Selanjutnya, tag cable dilepas.
• Bucket turun karena beratnya sendiri, dan rahangnya membuka.
• Untuk mengisi bucket, rahang ditutup dengan menarik tag cable.

Karena cara mengangkat dan membuang materialnya bersifat vertikal, maka clamshell cocok untuk pekerjaan pengisian pada hopper yang lebih tinggi letaknya.

Itulah informasi lengkap mengenai jenis-jenis alat berat untuk penggalian. Semoga bermanfaat. (*)

By: Arparts.id