REMOVEABLE GROUND ANCHOR

A.  Pengertian

Ground anchor merupakan salah satu sistem penting dalam pekerjaan geotechnical engineering. Pada umumnya ground anchor dalam pengerjaannya, selalu berhubungan dengan sistem geotechnical engineering lainnya seperti retaining wall, cofferdams, basement structures, pile load tests, tunnels, jetties, mooring dolphins dan transmission towers.

Pemilihan ground anchor sebagai salah satu sistem pendukung yang digunakan pada retaining wall pada pengerjaannya biasanya selalu berhubungan dengan keterbatasan ruang di belakang retaining wall itu sendiri yang digunakan untuk mengakomodisi jumlah dan panjang steel strand yang dibutuhkan. Steel strand yang digunakan biasanya panjang, hal tersebut agar dapat mengikat tanah sehingga mampu menahan beban terhitung yang bekerja pada retaining wall.

Lokasi proyek dimana pengerjaan ground anchor ini dilaksanakan merupakan daerah yang padat sehingga keberadaan pengerjaan ground anchor sendiri jika proyek telah selesai dapat menimbulkan masalah baru jika terdapat pembangunan proyek lain di sekitar pada masa depan. Hal ini menimbulkan batasan dalam penggunaan ground anchor untuk suatu proyek jika terdapat pembangunan proyek lain di sekitar pada masa depan. Maka dari itu pemilihan penggunaan ground anchor dengan tujuan masa layan sementara selama masa pengerjaan proyek pun dipilih. Removeable ground anchor merupakan solusi pengerjaan ground anchor yang tepat untuk daerah yang padat dan masih akan mengalami pembangunan di masa depan.

B. Sejarah dan Perkembangan

Penggunaan metode free length dan fixed length pada geoteknik pertama kali diperkenalkan di Eropa (Jerman dan Prancis) pada akhir tahun 1950. Kegagalan dalam pemasangan casing drill dan kesalahan dalam proses grouting pada anchor selama proses konstruksi pada bebatuan di pertambangan, mengawali penelitian dan pengembangan teknologi anchor di Jerman.

Teknologi ground anchor di UK (United Kingdom) sendiri pada tahun 1960 banyak dipengaruhi oleh pengembangan sistem di Jerman (end of casing pressure grouting) dan Prancis (post-grouting), meskipun dalam pengembangan selanjutnya menunjukkan bahwa UK lebih unggul. Lalu sepanjang tahun 1970-1980, teknologi pengembangan ground anchor mengalami pengembangan dalam hal peningkatan kapasitas kerjanya (Littlejohn 1970, Osternmayer 1974, Barley 1987).

1. Temporary  ground anchor

Temporary  ground anchor merupakan ground anchor yang didesain untuk jangka waktu tertentu dalam pengerjaan sebuah proyek. Temporary ground anchor  didesain untuk dapat diangkat kembali jika masa layannya sudah habis. Temporary ground anchor umumnya memerlukan perencanaan yang sangat hati-hati karena jika terjadi kerusakan akan membawa resiko yang sangat besar. Banyak metode yang telah dicoba untuk membuat sebuah ground anchor dapat bertahan mendukung beban yang ditanggung selama masa layannya dan dapat dengan mudah diangakat kembali jika masa layannya sudah habis. Di akhir tahun 80-an metode seperti dummy strand, explosive, water jet dan coupling banyak digunakan (Chua & Prasanthee, 1997), tetapi pengangkatan keseluruhan setelah ground anchor habis masa layannya tidak tercapai dengan baik. Sebuah metode yang disebut dengan U-turn system diperkenalkan di Singapura pada tahun 1992 (Chua dan Lai, 1994). Pengangkatan  dipengaruhi oleh pelepasan ujung dari ground anchor dan menarik strand yang menancap.

Metode yang sudah mulai digunakan pada beberapa proyek ini cukup sukses dalam mengangkat steel strand pada ground anchor dengan hasil yang cukup baik. Hal yang kurang pada sistem ini dalah kapasitas beban yang pada anchor ini cukup rendah dan terbatas pada 800 kN. Karena hampir seluruh usaha yang dilakukan hanya terfokus pada removeabilitas sebuah ground anchor, maka kemampuan kapasitas menahan beban dari ground anchor tersebut agak kurang mendapat perhatian. Para engineer yang ada akhirnya menerima batas kapasitas dari metode tersebut dan mendesain anchor berdasarkan ketentuan kapasitas tersebut.

Pada akhir tahun 90-an, U-turn system sudah digunakan dalam proyek  konstruksi untuk MRT system, NorthEast Line project. Ground anchor dengan working load sampai 800kN diusulkan. Pada proyek ini, ground anchor  didesain berdasarkan prosedur test yang ketat. Hasil yang didapat tidak memuaskan. Rata-rata kegagalan dari anchor sangat tinggi jika didasarkan pada test kelayakan menurut British Standart (BS8081, 1989).

Setelah meninjau sistem, engineer mengetahui bahwa ada banyak kekurangan pada U-turn system. Kemampuan dari bagian yang menahan sulit untuk dicapai dan membatasi kapasitas dari anchor tersebut. Kekurangan lainnya adalah pembengkokkan yang terjadi pada ujung. Pembengkokkan yang terjadi mempengaruhi kekuatan dari strand pada gound anchor. Hal lainnya adalah prosedur test pada U-turn system sangat rumit karena setiap pasangan strand mempunyai panjang yang berbeda. Sehingga pada beban sama yang diberikan, pemuluran yang terjadi akan berbeda - beda. Selama pengetesan, setiap pasangan harus diikat berurutan untuk mendapatkan beban yang seragam.

Sebuah sistem yang disebut KJS differential pooling head system digunakan untuk mengatasi perbedaan pemuluran dari strand - strand tersebut tetapi hasil yang didapat tidak terlalu sukses. Maka pada pengembangan selanjutnya dilakukan pengembangan untuk suatu system dimana ground anchor mempunyai kapasitas yang baik dan juga mudah dilepas kembali jika masa layannya sudah selesai, sistem  yang sekarang dikenal dengan nama SBMA system (Single Bored Multiple Anchor).

2. SBMA System

   Sistem ground anchor terbaru yang diperkenalkan adalah Single Bored Multiple Anchor. Inti dari sistem ini adalah konsep yang diberikan menganggap setiap pasang dari strand sebagai individual unit pada anchor. Setiap SBMA, terdiri dari beberapa unit anchor, dimana setiap unit terdiri dari sepasang strand dan ditarik secara individual dan ditancapkan ke dalam tanah sepanjang panjang  dari anchor melalui lubang bor. Sistem ini mengizinkan setiap unit untuk menggunakan grouting (pengisian fixed length pada anchor oleh bahan campuran semen sebagai penahan) untuk pengikat sepanjang ikatan dari beberap unit fixed length pada anchor. Setiap unit dari fixed length didesain didasarkan terhadap skin friksi (gesekan/ friksi lapisan) yang terdapat di lokasi pengeboran.

3. Anchor Strands

   Setiap unit anchor terdiri atas strand - strand yang dipilin dan terbungkus menjadi satu kesatuan. Perangkaian strand - strand menjadi 1 kesatuan mempertinggi kemampuan removeabilitas dari anchor jika masa layan anchor telah habis dan anchor tidak lagi dibutuhkan.

4.  Anchor Holding Piece

Anchor holding piece terdiri dari sebuah batang yang melekat kepada sebuah circular head yang menahan strand - strand. Circular head berbentuk bundar dan memiliki radius yang dapat dimodifikasi radiusnya sesuai dengan bentuk dan ukuran strand yang berbeda. Karena perbedaan radius inilah, maka pada pelaksanaannya dalam menentukan faktor reduksi untuk setiap radius dilakukan test. Bagian kait yang mencegah slip pada bagian sisi dari strand pada circular head terdetailkan secara lebih baik daripada bentuk pada system U-turn. Batang yang ada menyalurkan beban dari strand dan mendistribusikannya ke bagian yang dilakukan prose grouting melalui gaya geser dan gaya tekan yang terjadi. Salah satu keuntungan dari sistem ini adalah bahwa panjang dari batang dapat dengan mudah divariasikan sesuai dengan kebutuhan. Tidak seperti sistem sebelumnya, perbedaan tipe dari material dapat diadopsi. Di area dimana ground anchor perlu untuk digunakan pada rute terowongan di masa depan, material fiberglass pun dapat digunakan.

5. Anchor Stressing System

   Sebagai suatu sistem yang digunakan, pasti terdapat ancaman-ancaman pada setiap pasang strand sebagai suatu individual anchor, sehingga digunakan berbagai test pada ground anchor tersebut. Setiap unit dari anchor di test dengan sebuah hydraulic centerhole jack. Metode ini menyederhanakan pendekatan test rumit yang diadopsi pada metode U-turn untuk menjamin penggunakan beban yang sama pada setiap strand. Pemuluran pada setiap unit pada anchor dapat dipantau secara terpisah. Metode ini menjamin distribusi beban yang sama pada setiap strand yang memiliki perbedaan panjang.