## CUTTER SUCTION DREDGER DAN JENIS MATERIAL (PADA PEKERJAAN CAPITAL
DREDGING PEMBANGUNGAN PELABUHAN TELUK LAMONGAN)

## Juris Mahendra
Ahli Pengerukan, Freelancer Independent Email: jurishendra@gmail.com
ABSTRAK  : Secara  teknis,  pengerukan  itu  adalah  merelokasi  sedimen  bawah  air  untuk  pembangunnan  dan pemeliharaan  saluran  air,  tanggul  dan  prasarana  transportasi  laut,  serta  untuk  perbaikan  tanah  atau reklamasi.  Jadi  pada  gilirannya  nanti,  pengerukan  itu  juga  menopang  pembangunan  dan  pengembangan sosial,  ekonomi  dan  restorasi  lingkungan.  Pekerjaan  pengerukan  itu  sendiri  untuk  pembangunan  yang berkelanjutan, seperti proyek-proyek infrastruktur yang menggunakan pendekatan holistik, artinya pekerjaan tersebut  tidak  dapat  dipisahkan  dengan  pekerjaan  lainnya  dan  merupakan  satu-kesatuan  yang  utuh  serta saling keterkaitan. Dengan pemanfaatan yang semakin berkembang, maka tentunya perkembangan peralatan keruk  juga  akan  menyesuaikan  dan  mengikuti  perkembangan  itu  dengan  maksud  untuk  meningkatkan produktivitas  dan  nilai  ekonomisnya. Maka dibangunlah  peralatan  keruk  yang   sangat  spesifik  dan berbeda dengan  peralatan  darat  yang  menggunakan  alat  berat.  Dan  peralatan  ini  dapat  disebut  kapal  keruk (Dredger), yang memiliki ukuran yang bervariasi dan beragam jenis. Kapal Keruk jenis CSD dapat mengeruk berbagai  jenis  material  tanah  (kecuali  tanah  SPT>60),  sesuai  dengan  kemampuan  pompa  keruk  dan  Cutter Head-nya;
Kata Kunci : pengerukan, produktivitas, kapal keruk
ABSTRACT :  Technically  ,  dredging  it  is  sedimentary  relocate  its  underwater  to  pembangunnan  and maintenance  of  water  channel  ,  levee  and  sea  transportation  infrastructure  ,  as  well  as  for  the  soil improvement or  reclaimed  .So  in  turn  later  ,  dredging  it  also  upholds  development  and  social  development , economic  and  environmental  restoration.  Dredging  work  itself  to  the  sustainable  development  ,  such  as infrastructure projects that use holistic approach , it means the job cannot be separated by other occupations and are satu-kesatuan the whole and each other . From the utilization of which keeps growing , then surely the development of dredging equipment will also  adjust and closely follow the developments that with  a view to increasing  productivity  and  their  economic  value.  The  dredging  equipment  was  built  a  very  specific  and different  land  with  the  equipment  that  uses  heavy  equipment  .And  this  equipment  can  be  called  dredgers (dredger ) , having varying size and of various kinds .Dredgers type csd could dredge various types of material land unless the ground like & gt; 60 ) , in accordance with the ability to pump dredging and cutter head.
Keyword : dredging, productivity, dredger ship

## PENDAHULUAN
Industri  Pengerukan  masa  kini  telah berkembang pesat baik metode
pelaksanaannya, peralatannya
dan
fungsinya.  Yang  awalnya  hanya  untuk memperdalam  alur  pelayaran  lalu-lintas kapal laut dan pertambangan Timah, saat ini berkembang untuk membangun dan memerbaiki  kawasan,  dan  berbagai  bidang industri lainnya yang juga memerlukan jasa pengerukan.

## URAIAN UMUM
Pengerukan  merupakan  bagian  dari  ilmu Sipil, yang memiliki pengertian pemindahan material  dari  dasar  bawah  air  dengan menggunakan  peralatan  keruk  atau  setiap kegiatan  yang  merubah  konfigurasi  dasar atau  kedalaman  perairan  seperti  laut, sungai,  danau,  pantai  ataupun  daratan sehingga  mencapai  elevasi  tertentu  dengan menggunakan peralatan kapal keruk.
Secara  teknis,  pengerukan  itu  adalah merelokasi  sedimen  bawah  air  untuk pembangunnan  dan  pemeliharaan  saluran air, tanggul dan prasarana transportasi laut, serta untuk perbaikan tanah atau reklamasi. Jadi  pada  gilirannya  nanti,  pengerukan  itu juga menopang pembangunan dan pengembangan sosial, ekonomi dan restorasi lingkungan. Pekerjaan pengerukan itu  sendiri  untuk  pembangunan  yang berkelanjutan,
seperti
proyek-proyek infrastruktur yang menggunakan pendekatan  holistik,  artinya  pekerjaan tersebut  tidak  dapat  dipisahkan  dengan pekerjaan  lainnya  dan  merupakan  satu- kesatuan yang utuh serta saling keterkaitan.
Pemanfaatan  pengerukan  dapat  dibagi  atas 2 manfaat, yaitu :
1. Pemanfaatan Material Yang Dikeruk Material  hasil  kerukan,  dimanfaatkan sebagai  hasil  Tambang,  seperti  pasir Timah,  Emas,  Batubara  dan  lain-lain. Material  hasil  kerukan,  dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk reklamasi/timbunan daerah basah, sehingga  menjadi  daerah  yang  siap dibangun.  Seperti  pembangunan  lahan kawasan  industri,  perumahan  dan perbaikan pantai.
2. Pemanfaatan Lokasi Yang Dikeruk Biasanya untuk lalu-lintas air, suplai air, pengendalian  banjir  ataupun  untuk mendirikan konstruksi pada tanah yang kurang baik daya dukungnya. Pemanfaatan  ini  dapat  dibagi  atas  2 jenis pekerjaan, yaitu :
 Capital Dredging (Pengerukan Baru)
Mengeruk  pada  daerah  yang  belum pernah dikeruk, dan biasanya merupakan  material  sedimentasi yang sudah solid.
 Maintenance  Dredging  (Pengerukan Perawatan)
Pengerukan  jenis  ini  dilaksanakan secara  rutin  atau  berkala,  sesuai dengan  kebutuhan  penggunaan  area tersebut.  Biasanya  material  yang dikeruk  merupakan  material  hasil sedimentasi.
Dengan pemanfaatan yang semakin berkembang, maka tentunya perkembangan peralatan  keruk  juga  akan  menyesuaikan dan  mengikuti  perkembangan  itu  dengan maksud  untuk  meningkatkan  produktivitas dan  nilai  ekonomisnya.  Maka  dibangunlah
peralatan  keruk  yang    sangat  spesifik  dan berbeda  dengan  peralatan  darat  yang menggunakan  alat  berat.  Dan  peralatan  ini dapat  disebut  kapal  keruk  (Dredger),  yang memiliki  ukuran  yang  bervariasi  dan beragam jenis.
Salah satu jenis kapal keruk yang mengalami perkembangan  yang  cukup  pesat  adalah CUTTER  SUCTION  DREDGER.  Kapal  keruk yang  bisa  memotong  materialnya  dan menghisap  material  untuk  dibuang.  Kapal ini  dapat  mengeruk  berbagai  macam material dan pada kedalaman yang bervariasi.  Seluruh  alur  pelayaran  yang menuju  pelabuhan  di  Indonesia  dibuat dengan  menggunakan  kapal  keruk  jenis  ini. Terutama  pelabuhan  yang  berposisi  di daerah  sungai/pedalaman.  Untuk  studi kasus  ini  pada  Proyek  Pekerjaan  capital dredging Teluk Lamong Surabaya.
Pada proyek ini, area basin sekitar dermaga dilaksanakan  pendalaman  berupa  Capital dredging  dan  material  dibuang  ke  lokasi pantai  yang  nantinya  dapat  dipergunakan sebagai area terbuka. Dan tentunya memerlukan waktu yang lama agar material buangan tersebut dapat jenuh konsolidasinya.  Dalam  hal  ini,  terjadi permasalahan  pada  produksi  CSD  yang sangat  rendah  sehingga  proyek  mengalami kemunduran  waktu  penyelesaiannya  dan tentunya memerlukan biaya tambahan.

## ANALISA
Proyek  Pelabuhan  Teluk  Lamong  yang berfungsi  sebagai  Terminal  Multipurpose berlokasi di Surabaya memiliki kapasitas 1,5 juta TEUs dan memiliki kedalaman pelabuhan -10,5m LWS. Kolam
pelabuhannya  dikeruk  menggunakan  kapal kerk Jenis CSD dengan ukuran 20”-30“.
Gambar 1. Layout Lokasi Pengerukan dan Disposal
Design  kedalaman  –  10,5  m  LWS,  dan material dibuang ke lokasi Zona 2 dan Zona 3  untuk  Lapangan  Penumpukan/Container Yard.
Volume ±1.600.00M3

## Cutter Suction Dredger (CSD)
Kapal  Keruk  berdasarkan  cara  penggalian dan  operasinya  dapat  dibagi  dalam  3  jenis, yaitu  cara  mekanik,  cara  hidrolik  dan  cara hidrodinamik.  Kapal  keruk  Hidrolik  itu mencakup  seluruh  peralatan  keruk  yang menggunakan  Pompa  sentrifugal  dalam sistem transportasinya memindahkan
material hasil pengerukan. CSD
diklasifikasikan kedalam kapal keruk Hidrolik,  yang  memiliki  kemampuan  untuk mengeruk hampir seluruh jenis tanah (Pasir, Tanah liat, Batu).
Gambar 2. Cutter Suction Dredger
Bagian  yang  sangat  berpengaruh  pada produksi CSD adalah :
Gambar 3. Cutter dan Cutter Drive
Gambar 4. Cutter Head
Gambar 5. Gambar Pompa Keruk
Gambar 6. Gambar Whinch jangkar
“The  most  obvious  differences  are  based on the type of dredging vessel and type of soil” (IHC). Memang setiap jenis kapal keruk akan mengeruk sesuai dengan jenis material yang akan dikeruk.
Gambar 7.  Jenis Tanah
“Dredging equipment does its work in one of  the  most  unforgiving  environments  in the  world.  The  material  to  be  dredged  is almost  always  erosional,  sometimes extremely  so” (IHC).  Betul,  material  yang telah  dikeruk  akan  mengalami  kelongsoran dan akan terhenti jika terjadi keseimbangan.
Prosedure  pekerjaan  pengerukan  dengan menggunakan Cutter Suction Dredger . Pergerakan CSD dalam mengeruk menggunakan  Jangkar  yang  disambung dengan Sling yang diikatkan pada
Cutterhead, dengan Winch Draghead ditarik kekiri-kanan  untuk  memotong  material  di dalam air. Sedangkan satu Spud bekerja agar CSD tetap pada posisinya.
Untuk
menggerakkan  CSD  pada  lokasi  lain  dengan menggunakan Spud (seperti  melangkah) salah  satu Spud  station dan  Spud  lainnya
bergerak  maju.  Untuk  pergerakan  vertikal Draghead,  dengan  menggunakan  Winch yang  disambungkan  dengan  sling  dan diikatkan  pada  Pontoon/Barge.  Segala kegiatan  dalam  air  dimonitor  melalui Komputer,  yaitu  pergerakan  Draghead, sudut  CSD  dan  tekanan  pada  pipa  buang. Material  disalurkan  melalui  pipa.  Yang mempengaruhi kerja CSD adalah :
 karakteristik  tanah,  besaran  butiran, SPT, plastisitas, berat isi;
 kedalaman keruk;
 kondisi cuaca, ombak, arus;
 lalu-lintas;
 pasang-surut;
 daya pompa;
 jenis Cutterhead;
 panjang pipa;
 daya winch;
 ketebalan material yang dikeruk;
Produksi dan Material
T anah menjadi faktor utama yang mempengaruhi  dalam  pemelihan  kapal keruk  dan  produktivitas  kapal.  Material tanah  ada  beberapa  macam  sesuai  dengan ukuran menurut Colorado State :
Name particle diameter Clay below 0.002 mm Silt 0.002 to 0.05 mm Very fine sand  0.05 to 0.10 mm Fine sand 0.10 to 0.25 mm Medium sand 0.25 to 0.5 mm Coarse sand 0.5 to 1.0 mm Very coarse sand 1.0 to 2.0 mm Gravel 2.0 to 75.0 mm Rock greater than 75.0 mm (~2 inches)
Produksi  CSD  sangat  dipengaruhi  oleh  jenis material  yang  dikeruknya.  Hal  ini  dapat dijelaskan sebagai berikut :

## 1. Besaran Butiran
Gambar 9.  Perbandingan Ukuran Sand, Clay dan Silt
Texture tanah yang berdasarkan ukuran partikelnya. Syarat ukuran pasir (sand), lumpur (silt) dan tanah liat (clay) sangat relatif, Pasir memiliki ukuran yang lebih besar  (berpasir),  Lumpur  berukuran lebih  moderat  dan  texturenya  halus atau  bertepung.  Sedang  Tanah  Liat berukuran  sangat  kecil  (ada  12.000 partikel  setiap  1  inch)  dan  sifatnya lengket.
Gambar 10. Soil Texture Triangle  (USDA
Soil  Texture  Triangle    memberikan  nama- nama yang terkait dengan berbagai kombinasi  pasir,  lumpur  dan  tanah  liat. Sebuah tanah kasar bertekstur atau berpasir adalah  salah  satu  terdiri  terutama  dari partikel  pasir  berukuran.  Sebuah  tanah bertekstur  halus  atau  liat  adalah  salah  satu didominasi  oleh  partikel  tanah  liat  kecil. Karena  sifat  fisik  yang  kuat  liat,  tanah dengan  partikel  tanah  liat  hanya  20% berperilaku  sebagai  lengket,  bergetah  liat tanah. Lempung merujuk pada tanah dengan kombinasi  pasir,  lumpur,  dan  liat  partikel berukuran.  Sebagai  contoh,  sebuah  tanah dengan  30%  tanah  liat,  50%  pasir,  dan 20%lumpur disebut lempung liat berpasir.
Tabel 1. Kecepatan Aliran
Besaran butiran mempengaruhi kecepatan aliran material di dalam pipa.
P  = ......................(1)
dimana,   P   = Tenaga pompa (PK)
W = Berat jenis tanab dasar (t/m3) Q   = Debit pompa (m3/jam) JENIS TANAH KECEPATAN (M/Dtk) Lumpur Pasir Halus Pasir Kasar Kerikil Batuan 2,5 3,0 – 4,0 4,0 – 4,5 4,5 – 5,5 6
H = Total tinggi penghisapan (m)
n  = Efisiensi pompa (0,5 - 0,6). Adapun   Q = A x V........................(2)
Dimana    Q   = Debit pompa (m3/jam)
A   = Luasan pipa (m2) = x  D 2 (D =
diameter pipa) V  = Kecepatan aliran (m/detik).
Tabel 2. Headloss Pada CSD dan Pipa
Tabel 3. koefisien tanah pada headloss di pipa  (a)
Pada Rumusan Tabel di atas : H 3 = E 3 .a.(L/D).(V 2 /2.g) E 3 = Koefisien : Pipa baru = 0,02 + 0,0005 x L/D Pipa lama = 0,02 + 0,0005 x L/D L = Panjang pipa (m) D = Diameter pipa (m) a = Koefisien tanah Produksi CSD Berdasarkan Grafik
Gambar 11. Grafik " DRAGON®" Model Series 1870 - 20" (508mm) I.D. Pipeline
Gambar 12. Grafik " SUPER-DRAGON®" Model Series 4170 Using 27" (686mm) I.D. Pipeline

## Pengaruh Besaran Butiran :
 Semakin  besar  diameter  butiran, maka  kecepatan  material  semakin besar  dan  memperbesar  debit  air serta  materialnya  lebih  sedikit, sehingga mengurangi produksi.
 Semakin  besar  diameter  butiran, maka  Koefisien  Tanah  semakin besar  dan  meningkatkan  Headloss serta mengurangi produksi.
 Semakin  kecil  diameter  butiran, maka  semakin  besar  plastisitasnya akan semakin lengket dan
mengurangi produksi.

## 2. Berat Isi
Berat  Isi  pada  Formula  (1)  di  atas  (W), jika  semakin  besar  maka  Pompa memerlukan daya yang lebih besar lagi. Jika Dayanya tetap, maka kan mengurangi produktifitas CSD.

## 3. SPT/N-Value
Tabel Jenis Kapal Keruk dan Jenis Tanah Yang Mampu Dikeruk
Tabel 4. Tabel Jenis Kapal Keruk dan Jenis Tanah Yang Mampu Dikeruk
Gambar 13.  Jenis Cutterhead sesuai jenis Material
Ini  berhubungan  juga  dengan  Daya  Pompa kapal keruk CSD. Jika yang dikeruk material keras  dan  menggunakan  Cutterhead  biasa, maka akan terjadi penurunan produksi. CSD yang  digunakan  harus  sesuai  dengan  N- Value  material  dan  Cutter  Headnya  juga harus sesuai dengan jenis material.
Pengaruh SPT/N-Value :
 Semakin  tinggi  N-Value memerlukan CSD  yang  berukuran  besar,  jika dengan  CSD  standar  maka  akan mengurangi  produksi  serta  waktu menjadi lama;
 Kerja  Cutter  Head  dan  Pompa  keruk semakin  berat,  akan  mempercepat keausan  material  Cutter  Head  dan Pompa,  dan  mungkin  akan  merusak alat tersebut jika dipaksakan.

## 4. Plastisitas
Texture tanah yang berdasarkan ukuran partikelnya. Syarat ukuran pasir (sand), lumpur (silt) dan tanah liat (clay) sangat relatif, Pasir memiliki ukuran yang lebih besar  (berpasir),  Lumpur  berukuran lebih  moderat  dan  texturenya  halus atau  bertepung.  Sedang  Tanah  Liat berukuran  sangat  kecil  (ada  12.000 partikel  setiap  1  inch)  dan  sifatnya lengket.  Ini  juga  mempengaruhi  jenis Cutter Head (lihat Gambar Cutter Head).
Gambar Cutter Head dan Stiff Clay
Pengaruh Plastisitas :
 Semakin  besar  plastisitasnya  akan semakin  lengket  dan  semakin  kuat menempel pada Cutter Head, sehingga akan memperkecil
produksi;
 Material yang menempel pada Cutter Head  harus  dibersihkan,  sehingga Jam kerja kapal CSD akan berkurang. Karena waktu pembersihan membutuhkan  waktu  dan  tenaga yang lebih besar.
Tabel 5. Biaya dan Jam Kerja CSD (Kondisi baru) *Ciria
Dengan  Jenis  Tanah  yang  lebih  keras  (N- value),  diameter  lebih  besar  (grain  size), density lebih besar (δ) dan sifat plastik lebih besar  dari  pada  yang  direncanakan, mengakibatkan :
1. Produksi CSD menurun; Dikarenakan  material  lebih  berat  dan kecepatan  alir  di  pipa  menjadi  rendah, serta koefisien tanah juga lebih besar.
2. Waktu menjadi lebih lama; Dengan  produksi  yang  rendah,  maka waktu  penyelesaian  menjadi  mundur. Juga  jam  kerja  efektif  yang  normal  18 jam/hari  menjadi  turun  karena  harus membersihkan material pada cutterhead,
3. Keausan alat menjadi lebih cepat
The  Cutter  head,  pump  housing  and pipelines operate in harsh conditions; they suffer  important  wear  and  tear.  As  a result,  the  various  components  which together  make  the  Cutter  head,  pump housing  and  pipelines,  need  regular maintenance  or  replacement (DAMEN Dredging  Equipment). Ke-Ausan  alat akibat dari perubahan MATERIAL (Lunak menjadi Keras), menjadi lebih cepat umur sparepart.

## KESIMPULAN
1. Kapal  Keruk  jenis  CSD  dapat  mengeruk berbagai  jenis  material  tanah  (kecuali tanah SPT>60), sesuai dengan kemampuan  pompa  keruk  dan  Cutter Head-nya;
2. Bagian  penting  pada  kapal  keruk  CSD yang  mempengaruhi  produksi  adalah Daya pompa, Cutter Head dan
kemampuan  olah  gerak  kapal  (whinch Jangkar);
3. Faktor  lainnya  yang  mempengaruhi produksi  (selain  bagian  CSD)  adalah Kareteristik  tanah,  Kondisi  sekitar proyek  dan  panjang  pipa  pembuangan material;
4. Kareteristik  tanah  yang  mempengaruhi produksi adalah :
 Besaran  Butiran  Tanah /  Diamater  /
Grain Size.
Semakin  besar  diameter  material, maka  akan  semakin  berat  material tersebut didorong oleh air, sehingga produktifitas  CSD  menurun.  Pada jenis  tanah  di  teluk  Lamong  tidak terlalu besar;
 Berat Isi Tanah/Density Berat isi/density.
mempengaruhi  daya  pompa.  Jika density  besar,  maka  membutuhkan daya  pompa  yang  besar  dan mempengaruhi  keausan  pompa  dan pipa  buang.  Jika  daya  pompa  tidak sesuai,  maka  produktifitas  kapal CSD akan menurun.
 N-Value-SPT/Kekerasan Tanah Kekerasan  material,  mempengaruhi kemampuan  Cutter  Head  untuk memotong/Cutting material.
Semakin  keras,  maka  dibutuhkan Cutter  Head  yang  khusus.  Cutter Head standar yang digunakan untuk memotong  material  yang  keras, mengakibatkan  produktifitas  kapal CSD  menurun,  keausan  pada  Cutter Head/Cutter  Teeth,  pompa  keruk dan pipa buang. Jenis tanah di Teluk Lamong cukup keras dan Stiff.
 Plastisitas/Kekenyalan Material dengan nilai plastisitas yang tinggi  akan  sangat  lengket  dan  akan
menempel pada Cutter Head. Material yang menempel akan
mengurangi/menghabiskan permukaan  hisap  di  Cutter  head,
sehingga  daya  hisap  menjadi  rendah dan  kadang  malah  tertutup.  Ini mengakibatkan
produktifitas menurun  atau  kapal  CSD  harus dihentikan  operasionalnya  untuk membersihkan  Cutter  Head  dan material tanah yang menempel. Jenis Tanah di Teluk Lamong plastisitasnya  cukup  tinggi  dan lengket.
 Wear  &  Tear  kapal  keruk  CSD  sanga tinggi untuk mengeruk tanah dengan
N-Value  tinggi  dan  Plastisitas  tinggi,
yang
dikarenakan percepatan keausan  peralatan  keruk,  seperti Cutter  Head  (adaptor  cepat  rusak), Cutter  Teeth  (cepat  rusah  atau hilang),  Pompa  Keruk  (casing  pump dan  impeller  cepat  tipis)  dan  pipa buang yang menjadi cepat menipis.
5. Material Stiff Clay pada Cutterhead.
Dengan  kondisi  material  seperti  ini Kapal  Keruk  CSD  yang  cocok  adalah yang  menggunakan  Cutterhead  khusus, yaitu  Cutter  Wheel  Suction  atau  Clay Cutter Head dengan kemampuan pompa yang kuat.

## DAFTAR PUSTAKA
Dunia Dredging dan Reklamasi di Indonesia, Juris Mahendra
Royal IHC, Cutter Suction Dredger, Netherland Ellicot, Dragon Dredge, USA
Ciria, London, UK
Estimating Soil Texture, Colorado State
Dredging & Dredger, T Okude, Jepang
Proyek Teluk Lamong