Pemancang tiang adalah peralatan berat yang digunakan untuk memancang tiang ke dalam tanah untuk membangun kolom, jembatan, bendungan pengelak, dan struktur lainnya yang didukung oleh tiang, serta pola tiang sebagai bagian dari fondasi dalam permanen dari bangunan atau struktur lainnya. Tiang dapat terbuat dari kayu, baja solid, atau baja tubular (seringkali kemudain diisi dengan beton), dan dapat dipancang baik sepenuhnya ke bawah permukaan tanah atau air maupun sebagian di atas tanah sebagai bagian dari struktur utuh.
Istilah "pemancang tiang" juga digunakan untuk menjelaskan anggota pekerja konstruksi yang berkaitan dengan tugas pemancangan tiang.[1]
Bentuk pemancang tiang paling umum menggunakan pemberat yang diletakkan di antara rel pemandu vertikal di atas tiang. Pemberat kemudian diangkat oleh suatu tenaga (dapat berupa hidraulik, uap, diesel, motor listrik, atau pekerja manual). Setelah mencapai titik puncak, pemberat dijatuhkan, memukul tiang dan memancangnya ke dalam tanah.[1][2]
Sejarah
Replika pemancang tiang Romawi Kuno yang digunakan pada pembangunan jembatan Rhein Kaisar (55 SM)Pemancang tiang abad ke-18, dari Abhandlung vom Wasserbau an Strömen, 1769
Terdapat berbagai klaim terhadap penciptaan pemancang tiang. Gambar mekanis dari pemancang tiang muncul pada tahun 1475 dalam monografi Trattato di Architectura karya Francesco di Giorgio Martini.[3] Juga, sejumlah pencipta terkenal lainnya—James Nasmyth (anak Alexander Nasmyth), yang menciptakan pemancang tiang bertenaga uap pada 1845,[4] pembuat jam James Valoué,[5]Count Giovan Battista Gazzola,[6] dan Leonardo da Vinci[7]—telah disematkan sebagai pencipta alat ini. Akan tetapi, terdapat bukti bahwa alat yang serupa telah digunakan dalam membangun Crannog di Oakbank dan Loch Tay di Skotlandia pada 5000 tahun yang lalu.[8] Pada 1801, John Rennie datang dengan pemancang tiang bertenaga uap di Britania Raya.[9]Otis Tufts disematkan sebagai pencipta pemancang tiang bertenaga uap di Amerika Serikat.[10]
Jenis
Pemancang tiang, 1917
Peralatan pemancangan tiang kuno menggunakan tenaga manusia atau hewan untuk mengangkat beban, pada umumnya dengan menggunakan katrol, kemudian beban dijatuhkan pada ujung atas tiang. Sementara itu, peralatan pemancangan tiang modern menggunakan berbagai macam sumber tenaga, seperti hidraulik, uap, diesel, atau listrik untuk mengangkat beban dan mengarahkan tiang.
Pemancang tiang tenaga diesel modern merupakan mesin diesel besar dua langkah. Piston berfungsi sebagai beban dan silinder bertindak sebagai peralatan yang terhubung dengan kepala tiang. Pemancangan tiang dimulai dengan mengangkat beban; pada umumnya terdapat kabel dari derek jangkung yang menahan pemancang tiang — gerakan ini menarik udara ke dalam silinder. Bahan bakar diesel kemudian diinjeksikan ke dalam silinder. Beban dijatuhkan, menggunakan pelepas cepat. Beban piston menekan campuran udara dan bahan bakar, memanaskannya hingga mencapai titik nyala dari bahan bakar diesel. Campuran tersulut, mentransfer energi jatuh bebas beban ke kepala tiang, dan mendorong beban ke atas. Terangkatnya beban menarik udara, dan siklus kerja berlanjut hingga bahan bakar habis atau alat dihentikan oleh pekerja.[11]
Sistem pengarah jalan vertikal
Pengarah jalan vertikal Berminghammer dalam penggunaanUnit bangunan militer bergerak pada pameran "Army-2021"
Pengarah jalan vertikal memiliki dua bentuk utama: jenis pengarah pendek dan kotak. Pengarah kotak sangat umum digunakan di Amerika Serikat bagian selatan, sementara pengarah pendek lebih umum digunakan di Amerika Serikat bagian Utara, Kanada, dan Eropa.
Pemancang tenaga hidraulik
Pemancang tiang bertenaga hidraulik merupakan jenis pemancang tiang modern yang menggunakan sistem selain diesel untuk memancang pipa baja, beton pracetak, dan tiang kayu. Pemancang hidraulik lebih dapat diterima secara lingkungan dibandingkan pemancang yang lebih tua dan kurang efisien karena pemancang jenis ini menghasilkan lebih sedikit polutan dan bising. Dalam banyak kasus mayoritas bising disebabkan oleh tumbukan pemancang pada tiang, atau tumbukan antar komponen alat pemancang, sehingga tingkat bising yang dihasilkan bisa serupa dengan pemancang bertenaga diesel.[11]
Penekan hidraulik
Tiang turap baja ditekan secara hidraulik
Peralatan penekan hidraulik memasang tiang menggunakan pemukul hidraulik untuk menekan tiang ke dalam tanah. Sistem ini lebih disukai ketika keberadaan getaran menjadi masalah yang perlu diperhatikan. Terdapat peralatan tekan tambahan yang dapat beradaptasi dengan anjungan pemancang tiang konvensional untuk menekan dua pasang tiang turap secara bersamaan. Jenis lain adalah alat penekan berada di atas tiang turap yang sudah ada dan memegang tiang yang sudah dipancang sebelumnya. Sistem ini memungkinkan tekanan yang lebih besar dan gaya tarikan yang diperlukan untuk mengeluarkan tiang juga yang lebih besar karena lebih banyak gaya reaksi yang terbentuk.[11] Peralatan berbasis reaksi beroperasi dengan mengeluarkan bising hanya sebesar 69 dB dan pada jarak hanya 23 kaki memungkinkan untuk pemasangan atau pengambilan tiang yang dekat dengan wilayah sensitif, dengan penggunaan metode tradisional dapat mengancam stabilitas struktur yang sudah ada.
Peralatan dan metode ini ditetapkan dalam bagian sistem drainase dalam di wilayah New Orleans setelah Badai Katrina, sama seperti proyek-proyek dengan bising, getaran, dan keterbatasan akses menjadi masalah.
Pemancang/penarik tiang dengan getaran
Pemancang tiang dengan getaran bertenaga diesel pada balok-I baja
Pemancang tiang dengan getaran memiliki sistem beban eksentris lawan rotasi, ditenagai oleh motor hidraulik, dan didesain sehingga getaran horisontal dihilangkan sementara getaran vertikal ditransfer ke dalam tiang. Mesin pemancang tiang diposisikan di atas tiang dengan ekskavator atau derek jangkung, serta disambungkan dengan tiang menggunakan klem dan/atau baut. Pemancang getar dapat memancang atau menarik tiang. Penarikan tiang pada umumnya digunakan untuk mengambil balok-I baja pada penahan fondasi sementara. Fluida hidraulik disuplai ke dalam pemancang menggunakan mesin pompa bertenaga diesel terpasang pada trailer atau van, dan tersambung dengan kepala pemancang melalui selang. Ketika pemancang tiang tersambung dengan ekskavator katrol penarik, alat pemancang ditenagai oleh mesin diesel ekskavator. Pemancang tiang dengan getaran seringkali dipilih untuk memitigasi bising, seperti saat konstruksi dilakukan di dekat area perumahan atau bangunan kantor, atau ketika ruang bebas vertikal tak memadai untuk mendapatkan izin penggunaan pemancang tiang konvensional (sebagai contoh ketika melakukan retrofit penambahan tiang pada kolom jembatan atau fondasi abutmen). Pemancang tersedia dengan berbagai laju getaran berbeda, berkisar pada 1200 hingga 2400 getaran per menit. Laju getaran dipilih berdasarkan kondisi tanah dan faktor lain, seperti spesifikasi tenaga yang diperlukan dan biaya peralatan.
Anjungan tiang merupakan pengebor beroda rantai besar, digunakan pada proyek fondasi yang memerlukan pengeboran ke dalam tanah berpasir, lempung, lempung kelanauan, dan lingkungan lain yang serupa. Anjungan ini memiliki fungsi serupa dengan anjungan pengeboran minyak, dan dapat dilengkapi peralatan sekrup pendek (untuk tanah kering), keranjang putar (untuk tanah basah), atau pengeboran inti (untuk bebatuan), bersama dengan pilihan lainnya. Jalan bebas hambatan, jembatan, bangunan industri dan sipil, dinding diafragma, proyek konservasi air, perlindungan lereng, dan retrofit seismik adalah proyek-proyek yang mungkin memerlukan anjungan tiang.
Efek lingkungan
Tekanan bunyi bawah air yang disebabkan oleh pemancang tiang dapat mengganggu ikan yang berdekatan dengannya.[12][13] Badan regulasi lokal dan negara bagian mengatur masalah lingkungan yang berkaitan dengan pemancangan tiang.[14] Metode mitigasi yang dapat dilakukan di antaranya adalah tirai gelembung, balon, dan pemancang pembakaran internal dalam air.[15]
^Reti, Ladislao (1963). "Francesco di Giorgio Martini's Treatise on Engineering and Its Plagiarists". Technology and Culture. 4, (3): 287–298. doi:10.2307/3100858.
^Hart-Davis, Adam (3 April 2017). Engineers. Dorling Kindersley Limited. ISBN9781409322245 – via Google Books.
^ abcMittal, Satyender (2017). Pile Foundation: Design and Construction (edisi ke-2). New Delhi: CBS Publisher. ISBN978-9386478375.Parameter |link= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
^Halvorsen, Michele B.; Casper, Brandon M.; Woodley, Christa M.; Carlson, Thomas J.; Popper, Arthur N. (2012). "Threshold for onset of injury in Chinook salmon from exposure to impulsive pile driving sounds". PLoS ONE. 7 (6). doi:10.1371/journal.pone.0038968.
^Halvorsen, Michele B.; Casper, Brandon M.; Matthews, Frazer,; Carlson, Thomas J.; Popper, Arthur N. (2012). "Effects of exposure to pile-driving sounds on the lake sturgeon, Nile tilapia and hogchoker". Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 279 (1748): 4705–4714. doi:10.1098/rspb.2012.1544.
_p3.JPG)
