Sejarah Awal Dibalik Konsep Tunnel Boring Machine

Mungkin kita berdecak kagum ketika melihat proses pembuatan Terowongan dengan menggunakan Tunnel Boring Machine, sebuah mesin bor besar berbentuk silinder dengan cutterhead diujungnya yang berfungsi menggerus tanah yang ada didepannya.

Gambar 1 . Modern Tunnel Boring Machine

Tapi tahu gak sebenernya metode pembuatan terowongan dengan konsep TBM ini awal mulanya sudah ditemukan 200 tahun lalu dan ide awal ditemukan metode ini sangat sederhana. Nah berikut gwa mencoba paparkan sejarah awal mula Shield Tunneling.

--------------------

Sejarah Awal Dibalik Konsep Tunnel Boring Machine

Shield Tunneling merupakan pengembangan metode dari penggalian terowongan pada tanah lunak yang terletak di bawah sungai. Konsep ini pada mulanya ditemukan oleh Mark Brunel. Mark Brunel adalah seorang engineer berkebangsaan Prancis yang menetap di Inggris dan dengan cepat dia berhasil membuat dirinya menjadi salah satu insinyur yang menonjol di Inggris.  Mark Brunnel menemukan ide konsep Shield Tunneling ketika dia melihat sebuah lubang yang dibuat oleh cacing kayu (shipworm). 

Gambar 1 . Teredo Navalis - Cacing Kayu

Pada tahun 1818, Brunel dianugerahi paten dari hasil temuannya tersebut dan penerapan metode konstruksinya dilakukan pada terowongan Thames di London pada tahun 1825. Konsep dasar yang dia terapkan adalah pemasangan sebuah rigid frame (shield) yang menembus tanah lunak dengan bantuan dongrak pendorong. Rigid frame berfungsi sebagai pelindung dari tanah agar tidak runtuh. Pelindung ini memiliki bentuk persegi dengan bahan terbuat dari baja. Dengan mengulang proses jacking kemudian membangun struktur penyokong, maka penggalian dapat diteruskan. Terowongan Thames memiliki panjang 396 m dan  menghubungkan Rotherhithe dan Wapping.

Gambar 2 . Marc Brunel's Thames Tunnel Shield

Konsep Shield Tunneling ini kemudian di desain ulang oleh  Peter W. Barlow dan dikembangkan oleh muridnya James Henry Greathead, dimana dia membuat metode shield tunneling berbentuk lingkaran pada pembuatan Tower Subway pada tahun 1869. Penggunaan segment baja, pengurukan, dan penyuntikan digunakan oleh Greathead  dalam pekerjaannya. Metode ini yang menjadikan prototipe dari metode pelindung yang kita gunakan sekarang. Penggunaan tekanan udara juga dipelajari pada pekerjaan Terowongan Woolwich yang terletak dibawah sungai Thames tahun 1876. Walaupun metode ini tidak digunakan sepenuhnya hingga akhir pekerjaan. Greathead juga menyusun rencana untuk menggunakan air dalam penggalian tanah dan stabilisasi pada muka terowongan.

Gambar 3 . James Henry Greathead Shield

Sistem ini juga digunakan oleh Greathead pada pembuatan terowongan Waterloo dan City Railway yang dibuka pada tahun 1898. Hingga hari ini metode pelindung terowongan (Shield Tunneling) masih mengadopsi metode dari Greathead.

Gambar 4. Shield Tunneling Waterlooo & City Railway

----------------------

Itulah sejarah awal mula konsep dari Shield Tunneling, di lain waktu gwa akan menjelaskan pengembangan dan inovasi dari metode Shield Tunneling yang dilakukan oleh negara Jepang.