BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Jenis-Jenis Kapal Keruk

Kapal keruk adalah kapal yang dirancang khusus yang memiliki fungsi untuk melakukan pengerukan seperti di laut dangkal, sungai, danau, dan lain sebagainya.Kapal keruk dalam bahasa inggris di kenal dengan “Dredger”.Kapal keruk di rancang untuk kebutuhan suatu pelabuhan, pertambangan offshore dan sabagainya.Kapal keruk ini memiliki fung si yang sama dengan excavator yang berada didarat.

Kapal keruk dapat di bedakan atas cara kerjanya,yang di jabarkan seperti berikut:

3.1.1 Kapal Keruk Penghisap (Suction dredgers)

Kapal keruk jenis ini bekerja dengan cara menghisap material memalui pipa panjang seperti vacuum cleaner. Kapal keruk ini di bagi dua jenis yaitu:

-Trailling Suction Hopper Dredger

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.1 Trailling Suction Hopper Dredger

23

Trailling suction dredger berfyngsi untuk menyeret pipa penghisap saat bekerja dan mengisi material yang di hisap ke beberapa penampung (hopper) di dalam kapal. Jika penampung sudah penuh,maka TSHD adan berlayar ke lokasi penimbunan dan dan men dumping material melalui pintu yang ada di bawah kapal. TSHD tersebar yang ada di dunia adalah TSHD milik perusahaan Belgia yakni Jan De Nul TSHD. Vassco Da Gama dengan spesifikasi TSHD 33.000 m3 penampung, 37,060 KW total tenaga dan perusahaan asal Belanda Boskalis TSHD. W.D Fairway dengan 35.000 m3

penampung.

-Cutter-Suction Dredger

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.2 Cutter-suction dredger

Cutter-suction dredger atau CSD, merupakan tabung untuk menghisap yang memiliki kepala pemotong di pintu masuk penghisap. Pemotong ini di gunakan untuk material yang keras seperti kerikil dan batu. Adapun material yang di keruk dengan cara di hisap oleh pompa pengisap sentrifugal dan dikeluarkan melalui pipa/tongkang. CSD ini memiliki pemotong yang lebih kuat dan digunakan untuk memotong batu. CSD ini memiliki 2 buah spud can di bagian belakang dan dan 2 jangkar di bagian depan kiri dan kanan. Spud can berfungsi sebagai poros penggerak CSD dan 2 jangkar untuk menarik ke kiri dan ke kanan.

3.1.2 Kapal Keruk Mekanis

24

-Bucket Dredger

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.3 Bucket Dredger

Bucket Dredger adalah jeniskapal keruk yang sudah tua dan dilengkapi dengan beberapa alat seperti timba atau bucket yang bergerak secara simulat untuk mengangkat tanah atau material yang berada di dasar air.

-Backhoe/Dipper Dredger

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.4 Backhoe/Dipper Dredger

25

Backhoe/dipper dredger memiliki sebuah backhoe se[erti halnya excavator yang ada didarat.Backhoe dredger bisa juga digunakan seperti excavator untuk darat tapi backhoe tersebut diletakkan di atas tongkang.

3.2 Kapal Keruk Tipe Bucket

Kapal keruk tipe mangkuk (bucket) adalah salah satu dari jenis kapal keruk mekanis.Kapal keruk ini di lengkapi oleh rantai yang terhubung dengan mangkuk (bucket) yang dimana keduanya saling bersinabungan,bentuk keduanya menyerupai bentu anak tangga (lihat gambar 3.5,tangga tersebut berada di atas kapal yang menyerupai bentuk huruf U).Penggerak dari bucket tersebut terletak disisi atas kapal tersebut.Kapal keruk ini memiliki 6 buah jangkar,ke enam jangkar tersebut berguna untuk melakukan manufer ketika dalam proses pengerukan.Ketika bucket terisi penuh,bucket tersebut berada di bawah air dan kosong ketika berada disisi atas kapal bucket tersebut terbalik dan menumpahkan material kedalam sebuah saluran,material tersebut terbawa kedalam kapal tongkang yang berlabuh disisi kapal keruk tersebut.Penggerak rantai (Chain Driven) sering di sebut juga dengan pasak atas (Upper Tumbler) ianya terletak di atas kerangka tangga,yang dimana ianya terhubung dengan suatu sabuk (belt) ke mesin disel atau langsung ke motor listrik atau motor hidrolik.

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.5 Denah kapal keruk tipe bucket

26

Semenjak tahun 1960 kapal keruk tipe bucket sudah jarang digunakan,ianya lebih sering digunakan sebelum perang dunia ke 2 pecah,penggunannya telah di alihkan dengan kapal keruk dengan backhoe dan kapal keruk tipe hisap.Alasan kenapa kapal keruk tipe bucket di gantikan karena kapal tersebut memiliki manufer yang kurang dan memiliki resiko yang tinggi ketika berlayar.Tingginya kos untuk biaya pemeliharaan kapal dan membutuhkan keahlian yang tinggi untuk mengoprasikannya,tetapi dari segi produksi kapal keruk tipe bucket tidak kalah dengan jeniskapal keruk tipe hisap.

3.3 Area Penggunaan

Kapal keruk tipe bucket biasanya di gunakan pada proyek penggalian dan mau pun pertambangan ketika kkedalaman awal suatu area terlalu dangkal/rendah untuk kapal keruk tipe hisap dan jaraknya terlalu jauh untuk alat-alat hidrolik.

Kapal keruk tipe Bucket juga memiliki berbagai jenis tipe seperti:

-Kapal keruk dengan atau tidak dengan penggerak (lihat gambar 3.6)

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.6 Kapal keruk

-kapal keruk dengan belt conveyor system (lihat gambar 3.7)

27

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.7 Belt Conveyor System pada kapal keruk

-kapal keruk yang di lengkapi dengan mesin pompa

Kedalaman maksimum penggalian dari kapal keruk tergantung dari ukuran dari kapal tersebut.Ada kapal keruk yang memiliki kedalaman penggerukan lebih dari 30 meter,dan memiliki jangkauan penggerukan kurang dari 8 meter.

Kapal keruk tipe bucket dapat di gunakan di berbagai jenis tanah,mulai dari lumpur hingga ke batu yang lunak.kapal keruk biasanya di gunakan kepada endapan-endapan skunder dan endapan-endapan alluvial,karena ianya memiliki kekurangan dalam pengambilan material yang berukuran relative besar.

Kapal keruk ini tidak dapat digunakan pada tempat atau area yang berombak dan bergelombang besar.Tambahan,karena alat ini menimbulkan suara yang cukup mengganggung maka penggunaanya di batasi jauh dari pemungkiman warga.

3.3 Teknik Pengerukan Pada Kapal Keruk

3.3.1 Long Face

Mempunyai tujuan agar pemindahan tanah dapat memperoleh hasil sebesar-besarnya sehingga jam efektif penggalian bias lebih tinggi.

28

Metode penggalian ini cocok untuk di terapkan pada kondisi:

-Laut Dangkal

-Kekayaan dan penyebaran timah merata

-Batas antara lapisan tanah atas dan lapisan kaksa cukup jelas

-Permukaan lapisan kong/bedrock merata

-Lapisan tanah yang digali mempunyai jenis lapisan yang homogeny/merata dengan kekerasan lunak seperti:Pasir, lempung pasir dan tidak banyak ditemui batu diatas lapisan kong.

3.3.2 Short Face

Mempunyai tujuan upaya pemindahan tanah guna memperoleh hasil sebesar-besarnya dengan melaksanakan penggalian secara selektif pada daerah kerja, dimana jenis lapisan bermacam-macam (heterogen).

Metode penggalian ini sangat cocok diterapkan pada kondisi:

-Laut dangkal

-Penyebaran bijih tidak merata

-Batas antara lapisan tanah atas dan kakas kurang jelas

-Morfologi lapisan kong/bedrock tidak merata

-Lapisan tanah yang digali mempunyai jenis lapisan yang bermacam-macam (heterogen)

-Tanah tidak mudah longsor

-Arah penggalian dapat searah dengan alur lembah

3.4 Sistem Penambangan Menggunakan Kapal Keruk

3.4.1 Sistem Maju

Sistem adalah cara penggalian pada daerah kerja KK selebar kolong kerja,dengan mengggali maju sepanjang 2 s/d 3 trap hingga mencapai kedalaman tertentu atau batas lapisan tanah kaksa kemudian mundur untuk menggali lapisan

29

tanah bertimah (kaksa) tersebut.Dilakukan secara berulang-ulang hingga penggalian sampai pada kedalaman batas lapisan kong.

Penerapan system ini dengan pertimbangan lapisan seperti berikut:

-Lapisan atas tidak menggandung timah

-Lapisan tanah relative tebal ( 10 – 20 meter)

-Material yang akan digali kurang kompak dan mudah longsor

-Penyebaran bijih timah relatif merata

-Topografi lapisan batuan dasar (kong0 relatif merata

Untuk penggalian lapisan kaksa dilakukan penggalian lapisan demi lapisan,dengan tahap awal telah melakukan pengupasan lapisan tanah atas (Lapisan tidak bertimah).

3.4.2 Sistem Tekan

Sitem tekan adalah cara penggalian pada kapal keruk dengan penggalian ditekan secara bertahap sampai mencapai lapisab batuan dasar (kong). Penggalian di mulai dari batas pinggiran kiri / kanan dengan diikuti penekanan secara bertahap antara 0.25 meter s/d 1 meter.

Penerapan system ini dengan pertimbangan sebagai berikut:

-Pada lapisan tanah atas dijumpai endapan bijih berbentuk lensa-lensa ( cebakan setempat/ meican )

-ketebalan lapisan tanah relative tipis antara 5 s/d 10 meter

-Material yang digali relative kompak dan tidak mudah longsor

-Penyebaran bijih timah tidak merata seperti endapan beralur

-Topografi lapisan batuan dasar tidak merata

-Arus pasang surut cukup kuat

3.4.3 Sistem Kombinasi

Sistem kombinasi maju dan tekan adalah suatu cara penggalian pada KK yang menggabungkan dua system penggalian.

30

Sistem penggalian kombinasi diterapkan apabila kondisi lapangan kerja dengan lapisan tanah atas tebal dan tidak menggandung bijih timah serta permukaan lapisan batuan dasar (kong) tidak merata.

Penggalian lapisan tanah atas diterapkan dengan penggalian system maju,menggali lapisan demi lapisan hingga mencapai lapisan bertimah dan selanjutnya diterapkan dengan penggalian system tekan untuk penggalian kaksa s/d dasar (kong).

3.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Bucket

3.5.1 Jenis-Jenis Bucket

Mangkuk pada kapal keruk biasanya dilas atau pun dicor.Mangkuk yang dilas pada umumnya digunakan pada kapal-kapal keruk yang berukuran kecil atau kapal keruk yang hanya menggali tanah dengan jenis tanah yang lembut.Mangkuk yang di las ke penghubungnya,dapat menahan atau mengangkut beban yang cukup tinggi sekitar 30 s/d 40 kali dari berat mangkuknya dalam kN. Untuk mangkuk yang dilas hanya dapat menampung atau mengangkat material sebesar 13 smpai dengan 15 kali fari berat mangkuknya.

Bagian depan pada mangkuk biasanya dilengkapi dengan pisau pemotong (cutting edge) atau dengan gigi pemotong (cutting teeth).

Hal-hal yang harus diperhatikan ketika memilih mangkuk adalah:

-Bentuk yang sesuai untuk penggalian dan membutuhkan tenaga yang diperlukan tidak memberikan konten yang maksimal

-Bentuk mangkuk juga ditentukan dengan kekuatan ayunan yang dibutuhkan (lihat gambar (3.7)

-Harga mangkuk

31

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar 3.7 Tenaga yang timbul ketika proses Penggalian

Mangkuk yang digunakan pada penggalian material batu, memiliki bentuk yang menyerupai bentuk telur. Mangkuk tersebut memiliki ukuran yang cukup kecil dan memiliki berat yang berat, Guna untuk menahan beban yang ditimbulkan oleh batuan tesebut.Mangkuk yang digunakan pada tanah yang lunak,disebut dengan “Mud Bucket” ianya memiliki ukuran yang besar dan berat yang relative ringan.Hubungan antara Kapasitas bucket untuk batu dengan kapasitas bucket untuk lumpur berada diantara 60% dan 70%.

32

(sumber: Designing Dredging Equipment,2004)

Gambar (3.8) Jenis-jenis dan tipe-tipe pada mangkuk

33

Penghubung yang diketatkan dengan menggunakan baut. Lubang-lubang pada penghubung ditutup dengan menggunakan baut yang dilengkapi oleh mur. Mur tersebut dibuat dari bahan baja.Penjelasan sederhananya mur-mur tersebut sangat rentan untuk digunakan dan mur-mur tersebut harus sering diganti,untuk mengoptimalkan kerja bucket.

III.5.2 Tebal Lappisan Hasil Penggalian

Ketebalan tanah yang diperoleh dari selisih kedalaman penggalaian yang telah dikoreksi dengan tinggi laut rata-rat (TLR) dengan ketiggian muka tanah (Data Bor)

Persamaan menghitungtebal lapisan (TL)

TL= ∑ D∑ M

Dimana:

TL =-Tebal rata-rata blapisan tanah yang digali (m)

∑D =Jumlah tebal tanah yang digali (m)

∑M =Banyak snee

III.5.3 Kecepatan Tarik Kawat Samping

Kecepatan tarik kawat samping pada waktu penggalian lapisan tanah atas umumny lebih cepat disbanding dengan saat penggalian tanah kaksa (lapisan bertimah).

Secara teoritis kecepatan kawat samping dapat dihitung dengan persamaan:

S= C x BPMD x 1.75 R

Dimana:

S =Kecepatan tarik kawat samping (m/menit)

C =Pengisiian bucket (m3)

BPM =Jumlah putaran ember permenit

D =Besarnya penekanan ladder (m)

34

R = 1/2 Diameter onderoll + bucket (m)

III.5.4 Kemajuan Penggalian

Kemajuan penggalian untuk setiap irisan ditentukan berdasarkan diameter zeskant dan tinggi ember, yang mana tergantung dari spesifikasi KK masing-masing.

Persamaan untuk menghitung kemajuaan penggalian:

KM = 2 x R

Dimana:

KM =Kemajuaan penggalain (m)

R = 12

diameter + tinggi bucket (m)

III.5.5 Waktu edar penggalian (cycle Time Gali)

Waktu edar penggalian adalah waktu yang digunakan KK untuk melakukan penggalian pada daerah kerja.

Waktu edar penggalian KK meliputi:

-waktu gali tiap snee

-Waktu penurunan ladder

-Waktu pindah snee dengan trap ke kolong kerja yang baru

Persamaan untuk menghitung waktu edar penggalian adalah sebagai berikut:

WE = [TL x (WI+WT ) x BP+( BP x ℘)]

PL

Dimana:

WE =Waktu edar penggalian (jam)

TL =Tebal lapisan tanah (m)

PL =Besarnya penekanan ladder (m)

WI =Waktu gali trap irisan / snee (m)

35

WT =Waktu penurunan ladder dipinggir kolong kerja (jam)

BP =Banyak snee

WP =Waktu pindah snee / trap perpotong

3.5.6 Menghitung Jumlah Pemindaha Tanah Secara Teoritis

Pemindahan tanah secara teoritis adalah banyaknya volume tanah yang digali oleh KK dalam satuaan waktu tertentu, hal ini dapat diketahui berdasarkan data tehnis atau spesifikasi dari KK yang bersangkutan.

Persamaan untuk menghitung pemindahaan tanah teoritis penggalian adalah sebagai berikut:

LPT = Cub.ft x 0.028 x BPM x 60 menit

Dimana:

LPT = Laju pemindahan tanah (m3/jam)

Cub.ft = Vol per bucket (m3)

BPM = Jumlah bucket per menit (bucket/menit)

0.028 = 1 Cub.ft dijadikan m3 (m3)

III.5.7 Pemindahan tanah yang dicapai saat ini

KP = TL x KM x LK

WE

Dimana:

KP =Laju pemindahaan tanah (m3/jam)

TL =Tebal lapisan penggalian (m)

KM =Kemajuaan penggalian (m)

LK =Lebar kolong kerja (m)

WE =Waktu edar penggalian kolong kerja (jam)

III.5.7 Sinkronisasi kapasitas Jig dengan LPT

36

Laju pemindahaan tanah yang dihasilkan tidak semuanya (100%) masuk kedalam jig primer, akan tetapi terlebih dahulu masuk kedalam saringan putar dan akan mengalami proses desintegrasi dan menghasilkan produk undersize yang merupakan feed pada jig.

Besarnnya feed yang masuk kedalam jig adalh berkisan 80% - 90% dari LPT penggalain.

Untuk menghitung besarnya LPT yang dapat diproses pada pencucian dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

LPT = Kapasitas seluruh jig

(80 %−90 %)

Dimana:

LPT = Laju pemindahan tanah (m3/jam)

80% - 90% = Persentase produk yang dihasilkan dari saringan putar

3.6 Pembakuan Perhitungan

3.6.1 Data Kapasitas dan Data Peralatan

1 cub.ft = 0.0283 m3

16 Cub.ft = 0.0283 x 16 = 0.4528 m3

Putaran bucket permenit = 28

Pemindahan tana permenit = 12.67 m3/menit

Kapasitas fisik KK 16 Cub.ft = 0.4528 x 28 x 60 = 760.704 m3/jam

Kapasitas pencucian = 550 m3/jam (75% Emmervulling)

Kecepatan kawat = 750 x (17 : 53) x (15 : 80) x (1:15.8) x 2πR =16 meter/menit

Kecepataan ladder-lier =750 x (17 : 150) x (1 : 42) x 2πR x ¼ = 2meter/menit

III.6.2 Pembakuaan Perhitungan

37

Lebar snee disamakan dulu dengan kecepatan kawat =10 meter/menit

Kemajuaan trap = 4 meter

Isi ember permenit = 12.67 m3

Jadi penekan ladder harus = 12.67 : (10 x 4) = 0.3167 meter

Dan jika dirupakan dalam bentuk irisan seperti berikut:

(sumber: Sistem Penggalian KK & Perhitungan Tanah,2005)

Gambar (3.9) Ilustrasi Irisan

38