Di sini, di Amerika Serikat, kami biasa menyebut pembuatan terowongan dengan pengeboran dan peledakan sebagai pembuatan terowongan “konvensional”, yang menurut saya membuat pembuatan terowongan dengan TBM atau cara mekanis lainnya disebut sebagai “Tidak Konvensional.”Namun, seiring dengan evolusi teknologi TBM, pembuatan terowongan dengan metode pengeboran dan peledakan menjadi semakin jarang dilakukan. Oleh karena itu, kita mungkin ingin mempertimbangkan untuk mengubah keadaan tersebut dan mulai menyebut pembuatan terowongan dengan metode pengeboran dan ledakan sebagai “tidak konvensional”. ” terowongan.
Pembuatan terowongan dengan metode pengeboran dan peledakan masih merupakan metode yang paling umum di Industri Pertambangan Bawah Tanah, sedangkan pembuatan terowongan untuk proyek-proyek infrastruktur semakin menjadi pembuatan terowongan mekanis dengan TBM atau metode lainnya.Namun, pada terowongan pendek, untuk penampang besar, konstruksi gua, penyeberangan, lintasan melintang, poros, penstock, dll., Pengeboran dan Peledakan sering kali merupakan satu-satunya metode yang memungkinkan.Dengan Bor dan Ledakan kami juga memiliki kemungkinan untuk lebih fleksibel dalam mengadopsi berbagai profil dibandingkan dengan terowongan TBM yang selalu memberikan penampang melingkar terutama untuk terowongan jalan raya yang mengakibatkan banyak penggalian berlebih dibandingkan dengan penampang sebenarnya yang dibutuhkan.
Di Negara-negara Nordik di mana formasi geologi konstruksi bawah tanah sering kali berupa Granit dan Gneiss keras padat yang cocok untuk penambangan Bor dan Peledakan dengan sangat efisien dan ekonomis.Misalnya, Sistem Kereta Bawah Tanah Stockholm biasanya terdiri dari permukaan Batuan terbuka yang dibangun menggunakan Bor dan Ledakan dan disemprot dengan shotcrete sebagai lapisan akhir tanpa Lapisan Cast-in-Place.
Saat ini proyek AECOM, Stockholm Bypass yang terdiri dari jalan raya sepanjang 21 km (13 mil) dan 18 km (11 mil) di antaranya berada di bawah tanah di bawah kepulauan barat Stockholm sedang dibangun, lihat Gambar 1. Terowongan ini memiliki penampang yang bervariasi, untuk mengakomodasi tiga jalur di setiap arah dan jalur masuk dan keluar yang menghubungkan ke permukaan sedang dibangun menggunakan teknik Bor dan Ledakan.Jenis proyek ini masih bersaing dengan Bor dan Peledakan karena kondisi geologi yang baik dan kebutuhan penampang variabel untuk mengakomodasi kebutuhan ruang.Untuk proyek ini beberapa jalur akses telah dikembangkan untuk membagi terowongan utama yang panjang menjadi beberapa bagian yang akan mempersingkat waktu keseluruhan untuk penggalian terowongan.Penopang awal terowongan terdiri dari baut batu dan shotcrete 4” dan pelapis akhir terdiri dari membran kedap air dan shotcrete 4 inci yang digantung dengan baut dengan jarak sekitar 4 kali 4 kaki, dipasang 1 kaki dari permukaan batu berlapis shotcrete, bertindak sebagai air dan es. isolasi.
Norwegia bahkan lebih ekstrim dalam hal pembuatan terowongan dengan Bor dan Ledakan dan selama bertahun-tahun telah menyempurnakan metode Bor dan Ledakan hingga sempurna.Dengan topografi yang sangat bergunung-gunung di Norwegia dan fjord yang sangat panjang membelah daratan, kebutuhan terowongan di bawah fjord untuk Jalan Raya dan Kereta Api menjadi sangat penting dan dapat mengurangi waktu perjalanan secara signifikan.Norwegia memiliki lebih dari 1000 terowongan jalan, yang merupakan terowongan terbanyak di dunia.Selain itu, Norwegia juga merupakan rumah bagi pembangkit listrik tenaga air yang tak terhitung jumlahnya dengan terowongan dan poros penstock yang dibangun oleh Drill and Blast.Selama periode 2015 hingga 2018, di Norwegia saja, terdapat sekitar 5,5 Juta CY penggalian batuan bawah tanah dengan metode Drill and Blast.Negara-negara Nordik menyempurnakan teknik Bor dan Ledakan serta mengeksplorasi teknologi dan kecanggihannya di seluruh dunia.Selain itu, di Eropa Tengah khususnya di negara-negara pegunungan, Pengeboran dan Peledakan masih merupakan metode kompetitif dalam pembuatan terowongan meskipun terowongannya panjang.Perbedaan utama dengan terowongan Nordik adalah sebagian besar terowongan Alpen memiliki lapisan beton akhir Cast-In-Place.
Di Timur Laut AS, dan di wilayah Pegunungan Rocky terdapat kondisi serupa seperti di wilayah Nordik dengan batuan keras yang memungkinkan penggunaan Bor dan Ledakan secara ekonomis.Beberapa contohnya termasuk Kereta Bawah Tanah Kota New York, Terowongan Eisenhower di Colorado, dan Terowongan Gunung McDonald di Pegunungan Rocky Kanada.
Proyek transportasi baru-baru ini di New York seperti Second Avenue Subway yang baru saja selesai atau proyek East Side Access memiliki kombinasi terowongan berjalan yang ditambang TBM dengan Station Caverns dan ruang tambahan lainnya yang dikerjakan oleh Drill and Blast.
Penggunaan bor jumbo selama bertahun-tahun telah berevolusi dari bor genggam primitif atau jumbo satu boom ke Multi-Boom Jumbo pengeboran mandiri yang terkomputerisasi di mana pola bor dimasukkan ke dalam komputer terpasang yang memungkinkan pengeboran cepat dan akurasi tinggi ke pra-pengeboran. -mengatur pola bor yang dihitung secara akurat.(lihat Gambar 2)
Pengeboran jumbo tingkat lanjut hadir sepenuhnya otomatis atau semi-otomatis;pada yang pertama, setelah lubang selesai, bor akan menelusuri kembali dan bergerak secara otomatis ke posisi lubang berikutnya dan memulai pengeboran tanpa memerlukan penentuan posisi oleh operator;untuk boom semi-otomatis, operator memindahkan bor dari lubang ke lubang.Hal ini memungkinkan satu operator untuk secara efektif menangani bor jumbo hingga tiga boom dengan menggunakan komputer terpasang.(lihat Gambar 3)
Dengan pengembangan Bor Batu dengan daya tumbukan 18, 22, 30 dan hingga 40 kW dan bor frekuensi tinggi dengan pengumpan yang menahan batang drifter hingga 20' dan penggunaan Sistem Penambahan Batang otomatis (RAS), kemajuan dan kecepatan pengeboran telah meningkat pesat dengan tingkat kemajuan aktual hingga 18' per putaran dan penurunan lubang antara 8 – 12 kaki/menit tergantung pada jenis batuan dan bor yang digunakan.Bor jumbo 3 boom otomatis dapat mengebor 800 – 1200 ft/jam dengan Drifter Rods 20 ft.Penggunaan batang drifter 20 FT memerlukan ukuran terowongan minimum tertentu (sekitar 25 FT) agar baut batu dapat dibor tegak lurus sumbu terowongan menggunakan peralatan yang sama.
Perkembangan terkini adalah penggunaan jumbo multi-fungsi yang digantung pada mahkota terowongan yang memungkinkan beberapa fungsi berjalan secara bersamaan seperti pengeboran dan mucking.Jumbo juga dapat digunakan untuk memasang lattice girder dan shotcrete.Pendekatan ini tumpang tindih dengan operasi sekuensial dalam penerowongan sehingga menghemat waktu sesuai jadwal.Lihat Gambar 4.
Penggunaan emulsi curah untuk mengisi lubang dari truk pengisian terpisah, ketika bor jumbo digunakan untuk beberapa pos, atau sebagai fitur bawaan pada bor jumbo ketika satu pos sedang digali, menjadi lebih umum kecuali ada batasan lokal untuk aplikasi ini.Metode ini umum digunakan di berbagai wilayah di dunia, dengan dua atau tiga lubang dapat diisi secara bersamaan;konsentrasi emulsi dapat disesuaikan tergantung pada lubang mana yang diisi.Lubang potong dan lubang bawah biasanya diisi dengan konsentrasi 100% sedangkan lubang kontur diisi dengan konsentrasi yang jauh lebih ringan yaitu sekitar konsentrasi 25%.(lihat Gambar 5)
Penggunaan emulsi curah memerlukan booster berupa batangan bahan peledak yang dikemas (primer) yang bersama-sama dengan detonator dimasukkan ke dasar lubang dan diperlukan untuk menyalakan emulsi curah yang dipompa ke dalam lubang.Penggunaan emulsi curah mengurangi waktu pengisian keseluruhan dibandingkan kartrid tradisional, di mana 80 – 100 lubang/jam dapat diisi dari truk pengisian yang dilengkapi dengan dua pompa pengisian dan keranjang untuk satu atau dua orang untuk mencapai penampang penuh.Lihat Gambar.6
Penggunaan wheel loader dan truk masih merupakan cara yang paling umum untuk melakukan mucking yang dikombinasikan dengan Drill dan Blast untuk terowongan yang mempunyai akses adit ke permukaan.Dalam hal akses melalui poros, kotoran sebagian besar akan dibawa oleh wheel loader ke poros dimana kotoran tersebut akan diangkat ke permukaan untuk diangkut lebih lanjut ke area pembuangan akhir.
Namun, penggunaan penghancur pada permukaan terowongan untuk memecah potongan batuan yang lebih besar agar dapat dipindahkan dengan ban berjalan untuk membawa kotoran ke permukaan adalah inovasi lain yang sering dikembangkan di Eropa Tengah untuk terowongan panjang melalui Pegunungan Alpen.Metode ini sangat mengurangi waktu untuk mucking, terutama untuk terowongan yang panjang dan menghilangkan truk di dalam terowongan yang pada gilirannya meningkatkan lingkungan kerja dan mengurangi kapasitas ventilasi yang dibutuhkan.Ini juga membebaskan terowongan terbalik untuk pekerjaan beton.Keuntungan tambahan diperoleh jika batuan memiliki kualitas sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk produksi agregat.Dalam hal ini batuan yang dihancurkan dapat diolah secara minimal untuk kegunaan lain yang bermanfaat seperti agregat beton, pemberat rel, atau trotoar.Untuk mengurangi waktu mulai dari peledakan hingga penerapan Shotcrete, jika stand-up time menjadi masalah, lapisan shotcrete awal dapat diaplikasikan pada atap sebelum mucking dilakukan.
Saat melakukan penggalian dengan potongan melintang yang besar dan dikombinasikan dengan kondisi batuan yang buruk, metode Bor dan Ledakan memberi kita kemungkinan untuk membagi permukaan menjadi beberapa bagian dan menerapkan metode Metode Penggalian Berurutan (SEM) untuk penggalian tersebut.Pos percontohan tengah diikuti dengan penyimpangan samping yang terhuyung-huyung sering digunakan dalam SEM dalam pembuatan terowongan seperti dapat dilihat pada Gambar 7 untuk penggalian pos atas Stasiun 86th Street pada proyek Kereta Bawah Tanah Second Avenue di New York.Pos atas digali dalam tiga jalur, dan kemudian diikuti dengan dua penggalian bangku untuk menyelesaikan penampang gua selebar 60' kali tinggi 50'.
Untuk meminimalkan intrusi air ke dalam terowongan selama penggalian, grouting pra-penggalian sering digunakan.Grouting batu sebelum penggalian wajib dilakukan di Skandinavia untuk memenuhi persyaratan lingkungan terkait kebocoran air ke dalam terowongan guna meminimalkan dampak konstruksi terhadap rezim air di atau dekat permukaan.Grouting pra-penggalian dapat dilakukan untuk seluruh terowongan atau untuk area tertentu di mana kondisi batuan dan rezim air tanah memerlukan grouting untuk mengurangi intrusi air ke jumlah yang dapat dikelola seperti di zona sesar atau zona geser.Dalam grouting pra-penggalian selektif, 4-6 lubang probe dibor dan tergantung pada air yang diukur dari lubang probe sehubungan dengan pemicu grouting yang telah ditetapkan, grouting akan dilakukan menggunakan semen atau grout kimia.
Biasanya kipas grouting pra-penggalian terdiri dari 15 hingga 40 lubang (panjang 70-80 kaki) yang dibor di depan permukaan dan dipasang sebelum penggalian.Jumlah lubang tergantung pada ukuran terowongan dan jumlah air yang diantisipasi.Penggalian kemudian dilakukan dengan menyisakan zona aman 15-20 kaki setelah putaran terakhir ketika probing berikutnya dan grouting pra-penggalian dilakukan.Penggunaan Sistem Penambahan Batang (RAS) otomatis, yang disebutkan di atas, mempermudah dan mempercepat pengeboran lubang probe dan nat dengan kapasitas 300 hingga 400 kaki/jam.Persyaratan grouting sebelum penggalian lebih layak dan dapat diandalkan jika menggunakan metode Drill and Blast dibandingkan dengan menggunakan TBM
Keselamatan dalam terowongan Pengeboran dan Peledakan selalu menjadi perhatian utama yang memerlukan ketentuan khusus mengenai tindakan keselamatan.Selain masalah keselamatan tradisional dalam pembuatan terowongan, konstruksi dengan Bor dan Peledakan, risiko yang dihadapi termasuk pengeboran, pengisian, penskalaan, mucking, dll. menambah risiko keselamatan tambahan yang harus ditangani dan direncanakan.Dengan kemajuan teknologi dalam teknik Pengeboran dan Peledakan dan penerapan pendekatan mitigasi risiko pada aspek keselamatan, keselamatan dalam pembuatan terowongan telah meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir.Misalnya, dengan penggunaan pengeboran jumbo otomatis dengan pola bor yang diunggah ke komputer terpasang, tidak perlu ada orang yang berada di depan kabin bor jumbo sehingga mengurangi potensi paparan pekerja terhadap potensi bahaya dan dengan demikian meningkatkan keselamatan mereka.
Fitur terkait Keselamatan terbaik mungkin adalah Sistem Penambahan Batang (RAS) otomatis.Dengan sistem ini, terutama digunakan untuk pengeboran lubang panjang sehubungan dengan grouting pra-penggalian dan pengeboran lubang probe;pengeboran ekstensi dapat dilakukan secara otomatis dari kabin operator dan dengan demikian menghilangkan risiko cedera (terutama cedera tangan);jika tidak, penambahan batang dilakukan secara manual dan pekerja akan mengalami cedera saat menambahkan batang dengan tangan.Perlu dicatat bahwa The Norwegia Tunneling Society (NNF) pada tahun 2018 menerbitkan publikasinya No. 27 yang berjudul “Keselamatan dalam Terowongan Pengeboran dan Ledakan Norwegia”.Publikasi ini membahas secara sistematis langkah-langkah yang berkaitan dengan kesehatan, keselamatan dan pengelolaan lingkungan selama pembuatan terowongan menggunakan metode Bor dan Peledakan dan memberikan praktik terbaik bagi pemberi kerja, mandor dan pekerja konstruksi terowongan.Publikasi ini mencerminkan kecanggihan seni konstruksi Bor dan Ledakan, dan dapat diunduh secara gratis dari situs web Masyarakat Terowongan Norwegia: http://tunnel.no/publikasjoner/engelske-publikasjoner/
Bor dan Ledakan yang digunakan dalam konsep yang tepat, bahkan untuk terowongan yang panjang, dengan kemungkinan untuk membagi panjangnya menjadi beberapa arah, masih bisa menjadi alternatif yang layak.Kemajuan signifikan telah dicapai baru-baru ini dalam peralatan dan material yang menghasilkan peningkatan keselamatan dan peningkatan efisiensi.Meskipun penggalian mekanis menggunakan TBM seringkali lebih disukai untuk terowongan panjang dengan penampang konstan, namun jika ada kerusakan pada TBM yang mengakibatkan penghentian yang lama, seluruh terowongan akan terhenti sedangkan pada operasi Pengeboran dan Peledakan dengan banyak pos. konstruksi masih dapat berjalan meskipun salah satu arahnya mengalami kendala teknis.
Lars Jennemyr adalah ahli Insinyur Konstruksi Terowongan di kantor AECOM New York.Beliau mempunyai pengalaman seumur hidup dalam proyek bawah tanah dan terowongan dari seluruh dunia termasuk Asia Tenggara, Amerika Selatan, Afrika, Kanada dan Amerika Serikat dalam proyek transit, air dan pembangkit listrik tenaga air.Dia memiliki pengalaman luas dalam pembuatan terowongan konvensional dan mekanis.Keahlian khususnya meliputi konstruksi terowongan batu, kemampuan konstruksi, dan perencanaan konstruksi.Di antara proyeknya adalah: Second Avenue Subway, 86th St. Station di New York;Perpanjangan Jalur Kereta Bawah Tanah No. 7 di New York;Penghubung Regional dan Perpanjangan Jalur Ungu di Los Angeles;Terowongan kota di Malmo, Swedia;Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Air Kukule Ganga, Sri Lanka;Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Air Uri di India;dan Skema Pembuangan Limbah Strategis Hong Kong.
Waktu posting: 01 Mei-2020