MEKANIKA BATUAN

Oleh Kelompok II:Alzan (090211102)Adrian Marthinus (1002110)Alexandro Kojongian (110211006)Dave Steve Kandey (110211021)MEKANIKA BATUANMateriPenyangga Terowongan SementaraKayuRusuk BajaDesain Rusuk BajaPenentuan Penyangga berdasarkan Prediksi GeologiMacam-macam penyangga aktif Pelat baja pelapisBaut batuan Hydraulic PropsLapisan Permanen dari TerowonganVehicular Tunnels-Water & Sewer TunnelsPenstock Tunnel Metode Penempatan Lapisan BetonSteel Collapsible Forms

Penahan Sementara / Temporary Supporting TunnelsDiperlukan karena kebanyakan batuan punya kekar, baik alami atau karena peledakan.Diperlukan untuk:Menjaga pekerja dari runtuhnya atau jatuhnya batuMencegah terjadinya longsor atau tergerusnya tanahDidesain untuk menahan beban permanen. Diusahakan juga bisa dimanfaatkan langsung sebagai penahan permanen.Jenis-jenis berdasarkan material:KayuRusuk Baja

Penahan Kayu / Timber SupportDigunakan pada saat awal-awal pembuatan terowongan, untuk sekarang, sudah jarang digunakan kecuali pada saat situasi darurat jika rusuk baja tidak didapat.Dibuat sesuai segmen, untuk terowongan lebih besar pembagian segmen bisa sampai tiga atau lebih.Penahan kayu bisa digunakan sebagai penahan permanen, tapi resikonya : kerusakan kayu dan mudah terbakar.

Penahan Kayu / Timber SupportPenahan Kayu yang digunakan pada NATM(New Austrian Tunneling Method)

Penahan Kayu / Timber SupportTimber Support pada Terowongan Tambang di Vancouver Island

Rusuk Baja / Steel Ribs Karena kelangkaan dan kenaikan harga kayu, penyangga terowongan diganti dengan rusuk baja.Profil yang digunakan adalah profil H, WF (Wide Flange) dan I.Keuntungan dari rusuk baja adalah bisa dibuat dalam banyak bentuk sesuai kebutuhan dan pemasangannya tidak memakan waktu yang lama.

Desain Rusuk BajaRusuk baja harus didesain untuk mengantisipasi beban batuan.Continous Rib TypeFull Circle Rib TypeRib, Wall Plate and Post TypeInvert Strut

Continous Rib TypeBiasa dibuat dalam 2 potongan, digunakan apabila tipe penggalian Full Face, Side Drift, Multiple Drift

Full Circle Rib TypeDigunakan bila metode penggalian Full Face apabila kondisi terowongan saat ada goncangan mengakibatkan adanya tekanan arah samping. Juga bisa digunakan pada metode penggalian Heading and Bench

Full Circle Rib TypeFull Circle Rib Type

Rib, Wall Plate, Post TypeDigunakan pada metode penggalian Heading and Bench dan Top Heading (untuk menahan bagian atas terowongan)Side Drift (untuk terowongan besar dengan keadaan jenis batuan kurang baik dan butuh penyangga)Full Face (untuk macam-macam jenis batuan dimana penyangga tidak butuh menempel di dinding terowongan, untuk terowongan yang bagian atas membentuk sudut dengan dinding terowongan)

Invert Strut Rib TypeDigunakan saat tekanan di daerah samping kecil dan untuk mencegah penurunan di bagian bawah terowongan

Penentuan Penyangga berdasarkan Prediksi GeologiMenurut data penelitian dari 53 proyek terowongan, didapat persamaan empiris dalam hal keterkaitan nilai kekuatan struktur batuan (Rock Structure Rating/RSR) dengan nilai koefisien rusuk baja (Rib Ratio/RR).RSR bisa didapat dari menjumlahkan ratio (A+B+C) dari beberapa parameter, yaitu:A : Tipe Batuan dan Lipatan atau DiskontinuitasB: Hubungan antara pola kekar dan arahC: Air dalam Batuan dan Keadaan KekarNilai RSR diantara 19 sampai 100.RR adalah nilai daya dukung penyangga yang dibutuhkan, berdasarkan persamaan TerzaghiP = 1,38 (B+H)Dimana:P = beban per satuan luas (lb)B = lebar terowongan (ft)H = tinggi terowongan (ft) = berat satuan pasir (diasumsikan 120lb/ft3)

Baut Batuan Rock BoltsBaut batuan termasuk penyangga aktif karena mempunyai sifat memperkuat massa batuan secara langsung dimana penyangga dipasang merupakan bagian dari massa batuan.Baut batuan biasanya menggunakan batuan yang baik tetapi dapat juga digunakan beberapa batuan yang tergolong lemah . Mereka memiliki keuntungan dari memperluas bagian batu, walau hanya beberapa inci di luar batu , yang dapat mengurangi ukuran terowongan yang akan diperlukan bila menggunakan kayu atau set baja pendukung

Keuntungan dari penggunaan baut batuana) Lebih fleksibel, dapat digunakan dalam bentuk geometri yang bervariasi.b) Penghematan biaya material.c) Pemasangannya dapat sepenuhnya dengan mekanisasi, sehingga relatif lebih cepat.d) Tahan terhadap korosi.e) Kerapatannya (jumlah baut batuan per satuan luas) dengan mudah dapat disesuaikan dengan kondisi batuan lokal.f) Dapat dikombinasikan dengan penyangga seperti wire mesh dan penyangga pasif.

Kerugian dari penggunaan baut batuana) Penyimpanan atau penanganan harus hati-hati, karena dapat mempengaruhi kehandalan pemasangan baut batuan.b) Pemasangan baut batuan memerlukan pemantauan dan pengujian yang khusus serta prosedur yang baik dan benar. Disamping baut batuan ada penyangga lain yang dinamakan doweling. Prinsip kerjanya sama dengan pemasangan baut batuan tetapi sifatnya hanya sementara dan umumnya digunakan untuk lubang-lubang produksi.

Sistem baut batuan biasanya dipilih. bukannya dirancang, dengan salah satu dari beberapa metode yang dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori:1. pengalaman,2. supoort batu dan3. penguatan batuPemilihan baut batuan. berdasarkan kekuatan (kategori 1), akan menggunakan baut dengan panjang sepertiga sampai setengah dari lebar turnel (tetapi tidak kurang dari 8 kaki atau lebar terowongan jika kurang) dan jarak dari 4 sampai 6 kaki.Pelat Baja PelapisPelat baja pelapis sering digunakan baik dengan atau tanpa tulangan . pelat pelapis ini umumnya digunakan untuk melindungi dorongan atau tekanan tanah dengan atau tanpa rusuk baja pada terowongan. Sampai tahun terakhir, pelat pelapis sebagian besar terbuat dari besi cor .

Hydraulic PropsHydraulic props merupakan tiang penyangga yang pada dasarnya terdiri dari 2 (dua) silinder dimana silinder yang satu bergerak di dalam silinder yang lainnya, mekanismenya menggunakan sistem hidrolik.Penyangga ini umumnya digunakan untuk penyangga sementara pada lubang-lubang produksi, lubang bukaan untuk pelayanan, dan penambangan.

Vehicular Tunnels - Water & Sewer Tunnel

SMART Tunnel di kuala lumpur, dari Jalan Istana Interchange menuju Kampung Pandan

Vehicular Tunnels - Water & Sewer Tunnel

Ilustrasi terowongan pengendali banjir, SMART Tunnel, yang dapat dijadikan jalur lalulintas dan saluran airPenampang terowongan SMART yang telah diaplikasikan di Kuala Lumpur, Malaysia. SMART berdiameter 13,2 meter, dibangun pada 2003 dengan biaya sekitar US$ 514 juta. Penstock Tunnel

Dilapis kayu untuk membentuk beton sehingga mendukung tampilan depan terowongan. Berdiameter 3m lapisan beton , panjang 400 m, pengambilan jalur dimulai dari danau Mangapapa ke pusat stasiun. Terowongan ini menyuplai pusat alat pembangkit tenaga listrik.

Steel Collapsible Forms

Biasa digunakan untuk saluran air & pipa pembuangan. Terbuat dari pelat baja sekitar 1/8inch dan bagian dalam cenderung untuk konstruksi saluran.Steel Collapsible Forms

Nomor publikasiUS1734773 AJenis publikasiPemberianTanggal publikasi5 Nov 1929Tanggal pengajuan5 Mar 1928Tanggal prioritas5 Mar 1928PenemuMurray Scott EPemegang Hak Pertama yang DitunjukMurray Scott E