PENGERUKAN (3)

JENIS - JENIS PERALATAN KERUK 

Jenis Peralatan Keruk Hidrolis

PLAIN SUCTION

Dredger yang cocok untuk pasir, dengan total volume besar dan lokasi yang dalam.

Saat ini suction dredger ini sudah dikembangkan untuk dapat beroperasi mengeruk pada kedalaman 30 m sampai 85 m di bawah muka air, dikenal juga sebagai deep dredger.

Untuk itu juga dikembangkan ukuran-ukuran kapal yang besar, tenaga besar, dan adanya sistem pompa hisap bawah air.

Bagaimana alat ini bekerja ?

Proses pengadukan ( disintegrasi ) tanah berlangsung dalam kesetimbangan lereng tanah, setelah tanah keruh lalu dihisap. Batas keruntuhan lereng terjadi bergantung parameter tanah yakni ukuran butiran, density, permeabilitas, dsb.

Pada gambar :

a. tampak garis runtuhan lereng pengerukan saat posisi pipa masih dangkal dengan jarak pendek / dekat permukaan dasar laut.

b. tampak garis runtuhan berbentuk silindris dan garis runtuhan kritis terbentuk dimana pasir mulai bercampur air dan longsor, hal ini akan berlangsung meluas / melebar dan pengenceran pasir terbentuk terus dapat mencapai slope 1 ¸ 10 ¸ 1 ¸ 30 ( bergantung ukuran butiran ). Tepian ini jarak longsornya makin melebar / jauh bergantung posisi pusat hisapan dan makin dalam sesuai garis keruntuhan lereng.

Pencampuran pasir dengan air secara kebetulan menguntungkan karena pompa tidak bisa menghisap material yang pekat, densitas mencapai 1600 sampai 1900 kg/m3. Untuk menjaga hal itu, pompa harus ditempatkan beberapa sentimeter diatas arus ' campuran pasir + air '. Dibutuhkan operator yang ahli untuk bisa mendapat pasir sebanyak-banyaknya, dan hal ini memang sulit.

Kapasitas produksi alat bergantung kekuatan pompa, dan kedalaman keruk

Dustpan

Dikembangkan untuk meningkatkan kemampuan navigasi alur pelayaran sungai pada saat air rendah. Tahun 1930, US Army Corp of Engineers membangun 4 buah dredger dan selama 50 tahun bekerja secara memuaskan dalam perawatan alur navigasi sungai-sungai di USA, lihat gambar 6.

Dustpan ini bekerja saat musim kemarau, sehingga survey kondisi musiman sungai pada waktu akhir musim banjir berguna untuk menentukan posisi bar sekaligus rencana operasi pengerukan. Untuk operasi pengerukan di posisi manapun, tanda batas harus dipasang pada batas arah hulu tepat di C.L. ( Centre Line ) dari alur agar alinemennya terjaga.

Dustpan memiliki kepala ( dustpan heads ) yang melebar seperti ujung pembersih debu, bisa digerakkan turun naik atas bantuan ' crane ' pengangkat. Agar terjadi campuran air + material pada ujung pipa penghisap, sebelumnya disemprotkan air dari ' water jet ' lalu campuran kental ini dihisap melalui pipa hisap.

Material kerukan langsung dibuang ke daerah tepi alur (=sungai) melalui pipa yang diapungkan di atas drum / poontoon. Gangguan terhadap alur tidak dapat dielakkan dengan sistem ini. Juga keterbatasan gerak pengerukan terjadi, karena itu ada tambahan sistem pada pipa dan pontoon agar pipa dapat berayun.

Pada kepala dustpan mampu menghisap densitas tertentu, jadi kualitas dasar alur yang kotor menghambat operasi.

Urutan sub siklus adalah sbb :

-        bergerak ke ujung hilir, menurunkan kepala hisap, mengeruk sepanjang strip, menaikkan kepala hisap.

Urutan siklus utama adalah sbb :

-        menambat jangkar

-        mengulang sub siklus

-        mengangkat jangkar

-        bergerak ke posisi baru

Frekwensi siklus utama tergantung dari :

-        lebar daerah yang dikeruk

-        tebal material

-        panjang dan posisi dari pipa buang

Lebar satu kali strip 9,1 m sampai dengan 12,5 m.

Kapasitas pompa = 12.000 m³ /j.

Water Injection Dredger

Dredger dengan kepala keruk yang dapat menginjeksi sediment dengan air dan membentuk campuran yang berkekentalan rendah. Adanya kekentalan yang relatif lebih tinggi dari sekitarnya ini, mendorong adanya arus densitas yang membawa pergi material tersebut. Perilaku alamiah ini yang penting perannya, lihat Gambar 7.

Salah satu water injection dredger yang terkenal adalah jetsed ( jetting sediment ) terdiri dari catamaran ( barge ) dengan ukuran panjang 28 m dan lebar total 14 m. Terdapat pipa yang menggantung di tengah kedua catamaran dengan ujung bawah adalah kepala keruk dengan lebar 14 m dilengkapi saluran-saluran penyemprot ( jet nozzle ) dan menggantung persis di atas sea bed. Terdapat pula 2 nozzle yang dapat ditutup di ujung-ujung dari kepala keruk. Kemampuan pompa adalah 12000 m³/jam, dengan tekanan 1.5 bar.

Alat ini merupakan satu dari sekian dredger yang khusus dikembangkan untuk mengeruk estuary sebagai pengerukan perawatan ( maintenance dredging ).

Dredger ini tidak butuh anchor sehingga tidak mengganggu alur pelayaran, dan untuk pergerakannya menggunakan sistem self propelled.

Posisinya diketahui oleh alat positioning system yang terhubung dengan satelit, disamping itu kedalaman pengerukan, rencana kerja dan peta lokasi juga dapat dilihat.

Kapasitas produksi pada kondisi tidak ada gangguan arus turbiditas dari laut adalah ± 4000 m³/jam, bila ada gangguan yang menyebabkan jarak pergerakan material terhambat adalah ± 1500 : 3000 m³/jam.

TRAILING SUCTION HOPPER DREDGER ( TSHD )

a. Perkembangan

Dikembangkan pertama kali tahun 1878 oleh Belanda. Tahun 1898, German menyempurnakan dengan Draghead dan dipakai sampai sekarang dikenal dengan TSHD.

TSHD pertama adalah 'java' dibuat atau diluncurkan dari galangan kapal IHC Holland tahun 1912.

Tahun1928, 'Pierre Lefort' TSHD milik Prancis merupakan dredger pertama yang dapat beroperasi pada kondisi gelombang.

Tahun 1959, 'Batavus' milik Belanda dibangun dan merupakan stationary suction hopper dredger yang dikembangkan jadi TSHD dan sukses.

Sejak saat itu TSHD berkembang pesat terutama kapasitasnya ( kapasitas palka / hopper ), tetapi draft dari kapal-kapal juga makin dalam dengan kecepatan saat bermuatan penuh juga meningkat mencapai 17 knots, kedalaman pengerukan turut meningkat.

b. Peralatan

Ciri-ciri umumnya : Self Propelled, Self Loading dan Self Disharging dengan satu atau lebih pipa hisap dengan kepala hisap khusus.

Karakteristik utama dari satu TSHD adalah :

-        Kapasitas hopper dalam m³

-        Kapasitas pemuatan dalam ton ( dwt )

-        Kedalaman pengerukan

-        Jumlah dan diameter pipa hisap

-        Daya dari produksi kapal ( hp atau kw )

-        Daya dari pompa hisap ( hp atau kw )

-        Peralatan tambahan

c. Siklus Pengerukan

Siklus pengerukan dapat dibagi dalam 4 fase :

1.    Pengerukan

Ekskavasi dengan bantuan draghead atau ripper blade mekanis.

Pada awal fase, hopper dikosongkan sedapat mungkin, kepala hisap ( drag head ) diturunkan dengan kapal bergerak lambat maju.

Material yang akan dikeruk dihisap dengan pompa dan dituang / disimpan dalam hopper. Beberapa saat kemudian material dengan mengendap dan bila diisi terus akan terjadi 'overflow'. Silt dan sejenisnya umumnya ikut terbuang bersama 'overflow', karena itu pemuatan harus dihentikan begitu penuh.

2.    Horinzontal transport

Material dibawa dalam hopper kapal menuju dumping area.

3.    Discharge

Material yang dikeluarkan / disemprotkan dengan sistem yang ada ke dasar laut yang merupakan areal buangan, umumnya melalui pintu-pintu bawah.

4.    Kembali ke daerah pengerukan

Kapal yang sudah kosong kembali ke daerah pengerukan.

Subsiklus selama pengerukan : menurunkan draghead, mengeruk atau memuat, mengangkat draghead, dan kembali.

Bucket Wheel

Bucket-Wheel Suction system sering disebut-sebut sebagai dredger yang efisien. Pemotongan ( pada material keras ) dapat dilakukan dari 2 arah dan densitas dari 'slurry' ( bubur ) bisa tinggi. Dan jarak antar bucket bisa mengukur material-material yang oversize hingga pompa hisap dapat bekerja normal, cocok untuk penambangan.

Alat ini mengkombinasi keunggulan dari Bucket dredger dan suction dredger. Dibanding bucket dredger, alat ini berkurang cecerannya dengan tidak perlu ada 'swing'. Terhadap suction dredger type cutter head, harganya lebih murah, perawatan murah dan kebutuhan biaya tenaga / BBM rendah, tidak perlu ladder dan cutter, serta kemungkinan jangkauan lebih dalam, tidak mengganggu alur.

Berbagai macam Bucket Wheel diantaranya dari :

-        Ellicott Machine Corporation International dengan Wheel Dragon dengan diameter pipa mulai 254 mm kedalaman keruk 8m, kapasitas 76 sampai 535 m³/jam.

-        Humphreys Mineral Industries Inc. ( HMI )

-        IHC Holland, ada beberapa type dredger : scorpio, gemini, beaver yang mampu menghisap sampai 14 m.

-        Neumann Group, dibuat untuk penambangan zircon dan dikembangkan untuk 'gravel'.

-        Orrenstein dan Koppel ( O & K )