Jepang melakukan berbagai inovasi di metode Shield Tunneling sejak lama dan terus berlanjut hingga sekarang. Tidak dipungkiri lagi bahkan dalam desain Tunnel yang dikeluarkan ITA (International Tunneling Association) berkiblat kepada standar Jepang - JSCE : Japanese Standard for Shield Tunneling untuk perhitungan gaya dalam elastic equation pada Segmen Tunnel.
Berikut hasil pemaparan dari perkembangan Shield Tunneling (bag. 1) dan beberapa metode khususnya :
-------------------------------------
Perkembangan Shield Tunneling di Jepang
Terowongan pertama yang dibangun di Jepang dengan menggunakan metode perisai pelindung (Shield Tunneling) adalah terowongan Oriwatari (1438 m) pada jalur Uetsu dimana Shield-Machine (sebutan lain TBM) dengan ukuran 7.4 m digunakan dalam konstruksi. Akan tetapi, Shield-Machine tersebut sulit untuk dikendalikan dan hanya mencapai penggalian sepanjang 184 m selama konstruksi. Shield Tunneling di Jepang juga dilakukan pada proyek terowongan Tanna dan juga konstruksi terowongan Kanmon (7.2 diameter).
Metode perisai pelindung pertama di Jepang - Shield Machine Terowongan Oriwatari
Terowongan Kanmon digali dengan menggunakan Shield-Machine 7.2m
Di Jepang, Penggunaan metode konvesional dengan tipe terbuka digunakan pada Kakuozan Subway, Nagoya pada tahun 1960 dan Saluran air di Tokyo pada Tahun 1962. Pada titik ini, Jepang mengalami ketertinggalan dalam pengembangan dan inovasi teknologi Shield Tunneling. Bagaimanapun juga, dengan meningkatnya permintaan dan kebutuhan yang mendesak pada konstruksi terowongan, penelitian mengenai pengembangan metode Shield Tunneling menjadi lebih aktif. Pada tahun 1963, sebuah mesin perisai (Mechnical Shield) digunakan pada konstruksi saluran air di Oyada, Osaka. Di tahun 1964, sistem slurry digunakan untuk menstabilkan tekanan permukaan terowongan, juga penggalian dengan dongkrak (pipejack) digunakan.
Metode Spesial Shield Machine
1. Multi-Circular Face (MCF) Shield Method
Konstruksi Shield-Tunnel lebih stabil untuk terowongan jalur tunggal paralel dibandingkan terowongan jalur ganda, akan tetapi hal ini membutuhkan area yang lebih luas. Multi-face shield dengan menggabungkan dua buah mesin bor dikembangkan pada tahun 1988 dan digunakan untuk menggali sepanjang 623 m pada terowongan Kyobashi, Jalur Keiyo.
Multi-face Shield Machine (1998) - Tabung-O-Ganda (Double-O-Tube) shield machine dikembangkan untuk konstruksi terowongan jalur ganda dengan area potongan yang lebih kecil.
Metode MCF shield menempatkan CutterHeads (Cakram Pemotong) yang saling overlapping pada Shield Machine dengan titik longitudinal yang berbeda. Hal ini membuat mesin mampu menggali terowongan dengan lebar potongan yang lebih panjang pada arah horizontal (atau dengan tinggi potongan yang lebih pendek untuk arah vertikal).
Terowongan dengan menggunakan Multi-Face Shield Machine
Dengan menyambungkan dua atau tiga bagian lingkaran atau penampang yang dipasang secara vertikal maupun horizontal, bisa menawarkan terowongan dengan beragam penampang dibandingkan hanya sebuah lingkaran. Hal ini memungkinkan dilakukan konstruksi secara simultan untuk dua buah terowongan dengan memanfaatkan lahan yang sempit. Bahkan untuk kasus untuk area vertikal terbatas karena terdapat bangunan existing, metode MCF potongan koneksi horizontal bisa diadopsi untuk penggalian.
Perbandingan terowongan sistem MFC dengan konvensional
Enlargement Shield Machine tipe Slurry
Berikut adalah mekanisme metode dari Enlargement Shield Tunneling :
1. Penggalian oleh Shield Machine melingkar - Circumferential Shield Machine.
(Pembangunan dasar untuk memulai Enlargement Shield Machine)
2. Pemasangan Enlargement Shield Machine
3. Rotating Shield Method
Metode pembuatan terowongan segala arah yang dapat meningkatkan efisiensi dalam konstruksi. Karakteristik dari metode ini adalah :
- Menggunakan vertical shaft yang rapat (lubang vertikal sebagai area tempat TBM pertama kali dioperasikan)
- Akselarasi pada penggerak
- Lebih ekonomis untuk kedalaman besar
- Memiliki keamanan yang baik untuk kedalaman besar
Konstruksi saluran air kotor Bandai - Hannan
(Vertical-to-Horizontal Shield Machine)
Shield Diameter
Vertical diameter : 5.90 m
Horizontal diameter : 4.20 m
Type : Slurry shield (Vertical) - Earth Pressure Balance (Horizontal)
Konstruksi Saluran air kotor Shimoji
(Horizontal-to-Horizontal Shield Machine)
Shield Diameter
Vertical diameter : 3.93 m
Horizontal diameter : 2.680 m
Type : Slurry shield
Mekanisme pengerjaan terowongan :
Vertical-to-Horizontal Shield Machine : Penggalian dengan menggunakan Shield machine tunggal yang dimulai dari Vertical Shaft pada permukaan tanah kemudian hingga mencapai bagian kedalaman akses horizontal.
Horizontal-to-Horizontal Shield Machine : Mesin ini sangat efektif untuk area bawah tanah tepat dibawah jalur persimpangan yang padat .
4. DPLEX Shield Method
Metode DPLEX dikembangkan di Jepang pata tahun 1990 dan metode ini memungkinkan untuk menggali terowongan dengan berbagai bentuk. Metode ini menggunakan rangka pemotong (cutter frame), dimana di support secara eksentris dengan beberapa poros engkol (multiple crank shaft). Dengan memutar poros pada arah yang sama, Cutter Frame berputar secara paralel dan memotong penampang galian yang mirip dengan bentuk Cutter Frame itu sendiri.
Skema Mekanisme DPLEX Shield Method
Kelebihan secara teknis :
- Bentuk potongan yang fleksibel
- Torsi pemotong yang kecil dan menggunakan energy sedikit
- Untuk penggalian jarak panjang tidak memerlukan penggantian
- Mudah memasukan cairan kimia dari dalam mesin untuk stabilisasi tanah
- Mudah dalam transportasi, perakitan dan pembongkaran mesin
Fase -18 Konstruksi Saluran Air Kotor Utama No.2 di Narashino City
(Penampang : Lebar 4.38 m dan tinggi 3.98 m)
Re-Konstruksi di Saluran Air Kotor Minamisuna 1 dan Kitasuna 1, Tokyo
(Diameter : 3.48 m)
Konstruksi di Honjo, Teito Rapid Transit - Jalur Kereta Bawah Tanah No. 11 Tokyo
(Diameter : 9.6 m)
---------------------------------------------
Sebenernya masih banyak metode yang belum gwa paparkan disini, dilain kesempatan gwa akan menjelaskan metode lainnya seperti DOT Tunneling Method, Horizontal & Vetical variation Shield-Method, dan Wagging Cutter Shield Tunneling Method.
Selain itu gwa bakal memberikan informasi penggunaan TBM di Indonesia yang sebenernya sudah digunakan 20 tahun lalu.
No comments:
Post a Comment