Indonesia sebagai negara berkembang sedang gencar-gencarnya melakukan pembangunan infrastruktur, seperti jembatan, jalan tol, Gedung fasilitas lainnya. Ketika bicara tentang infrastruktur secara tidak langsung kita membahas tentang kontruksi. Kontruksi itu apasih?, Menurut para ahli, konstruksi adalah suatu kegiatan pembangunan sarana maupun prasarana. Selain itu konstruksi juga dapat diartikan sebagai bangunan maupun satuan infrastruktur dalam satu atau beberapa area. Misal, konstruksi struktur bangunan adalah bentuk/bangun secara keseluruhan dari struktur bangunan. contoh lain: Konstruksi jalan raya, konstruksi jembatan, konstruksi bendungan, dan lain lain.

Karena meningkatnya pembangunan infrastruktur dan kegiatan kontruksi yang pastinya menggunakan tanah sebagai penopang dari pembangunan tersebut.Apalagi dengan kondisi tanah yang beragam dan tidak selalu sama pada masing-masing areal konstruksi sehingga mengharuskan ketelitian dalam perencanaan dan pelaksanaan konstruksi itu sendiri. Untuk mengatasi kondisi tanah yang tidak sesuai dengan yang diharapkan, maka di perlukan sebuah instrumen untuk mengukur pergerakan tanah, instrumen tersebut bernama Inclinometer.

Apa Itu Inclinometer?

Inclinometer adalah sensor yang digunakan untuk mengukur besarnya sudut kemiringan atau deformasi struktur apapun. Lekukan digambarkan dalam persentase atau derajat tentang gravitasi. Sensor inclinometer digunakan untuk mengukur kemiringan lereng selama aktivitas seperti pembuatan terowongan, penggalian, dan pengurasan air. Kegiatan tersebut mempengaruhi tanah yang mendukung struktur.

Prosedur pemasangan inclinometer tergantung pada bidang aplikasi. Itu dapat dipasang secara vertikal untuk memantau kemiringan yang dipotong atau gerakan apa pun di dinding penopang dan tanggul. Untuk memantau penurunan tanah di atas tempat pembuatan terowongan, inklinometer dipasang secara horizontal. Sensor inclinometer terdiri dari berbagai jenis. Setiap sistem inclinometer membutuhkan kombinasi peralatan dan sensor untuk mengukur dan mengumpulkan data.

Jenis-jenis Inclinometer?

 

  1. Manual Inclinometer/Digital Inclinometer

    Sistem inclinometer digital terdiri dari komponen-komponen berikut:

    1. Probe inklinometer
    2. Gulungan kabel inclinometer (ditandai setiap 0,5 m / 1 m)
    3. Unit Pembacaan
    4. Aksesoris: Baterai Gulungan Kabel, Pengisi Daya Baterai, Baterai Ponsel, Pengisi Daya Ponsel.

    Sistem inclinometer digital adalah yang paling umum digunakan. Untuk probe inclinometer manual, kedua sensor MEMS dipasang 90° satu sama lain (biaxial). Probe berkisar ±30° dari vertikal.

    Data diambil menggunakan aplikasi traversing. Mari kita memahami masing-masing komponen secara rinci:

    • Inclinometer Probe

    Probe inclinometer melintasi terdiri dari beberapa akselerometer penginderaan gravitasi dalam gerbong baja tahan karat. Ini berisi dua set roda pegas yang memandu probe secara akurat pada kedalaman berapa pun di dalam casing. Jarak antar roda biasanya 0,5 m. Pengukuran dilakukan pada sumbu A yaitu searah dengan roda dan sumbu B yaitu tegak lurus terhadap sumbu A. Probe untuk casing horizontal dibuat berbeda. Sensor dipasang untuk mengukur perpindahan vertikal sambil menjaga roda pelacakan bawah tetap.

    • Inclinometer Casing

    Casing inclinometer digunakan untuk memandu probe di dalam casing dengan empat alur roda memanjang, dengan jarak 90°. Dari semua ini, hanya satu set alur yang berlawanan dalam arah perpindahan yang diharapkan yang digunakan. Casing inclinometer umumnya dipasang di tanah, di dalam lubang yang dibor dan ruang annular yang di-grout. Namun, ada instalasi lain di mana casing tertanam dalam struktur beton. Sambungan selubung menyegel tanah, nat, dan material lainnya sambil menjaga alur tetap bersih.

    • Inclinometer Cable Reel

    Gulungan kabel inclinometer terpasang ke probe pengukur kemiringan dan perangkat pembacaan. Ini digunakan untuk mengirimkan sinyal listrik selama pengukuran dan berfungsi sebagai kontrol kedalaman yang presisi dan dapat diulang untuk probe.

    Kabel memiliki desain yang berbeda dan dibuat untuk memberikan stabilitas longitudinal jangka panjang. Itu dibuat pada dasarnya untuk berfungsi sebagai pita pengukur. Dengan kata lain, dibuat agar tahan lama, tahan air, tidak melar, tidak menyusut dengan ketahanan torsi yang tinggi.

    • Unit Pembacaan Seluler 

    Inclinometer digital atau inclinometer android menggunakan ponsel berkemampuan Android sebagai unit pembacaan untuk merekam data pada setiap interval kedalaman. Ia mampu menyimpan beberapa set data dan dapat melakukan pemeriksaan lapangan untuk memverifikasi validitas pengukuran

  2. In-Place Inclinometer

Inclinometer In-place terdiri dari komponen-komponen berikut:

  1. Rakitan roda bawah
  2. Di tempat sensor Inclinometer
  3. Tabung pengatur jarak (panjang: perlu ditentukan sesuai kebutuhan)
  4. Penempatan tubing (Bagian paling atas)
  5. Perlengkapan suspensi
  6. Penutup pelindung
  7. Kotak persimpangan
  8. Pencatat Data: ESDL-30

Inklinometer di tempat selanjutnya dibagi menjadi dua jenis – Uniaksial dan Bi-aksial. Indikator kemiringan biaksial di tempat terdiri dari beberapa sensor MEMS yang dipasang pada 90°.

Bagaimana Sistem Kerja Inclinometer?

Probe inclinometer dibuat menggunakan dua jenis akselerometer:

  1. Servo-Accelerometer: Elemen penginderaan seimbang yang ditempatkan di probe inclinometer mendeteksi perubahan kemiringan (dari referensi). Probe terdiri dari beberapa akselerometer servo biaksial. Ini dilengkapi dengan dua set roda pegas untuk memandu probe di sepanjang alur longitudinal casing inclinometer.
  2. MEMS Accelerometer: Inclinometer semacam itu disebut sebagai MEMS Inclinometers. Saat ini, teknologi MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sedang digunakan untuk membangun probe sensor kemiringan. MEMS terdiri dari elemen mekanik, sensor, aktuator dan elektronik pada substrat silikon umum melalui teknologi mikrofabrikasi.

Percepatan menyebabkan defleksi massa bukti dari posisi pusatnya. Ada 32 set jari-jari radial di sekitar empat sisi massa bukti persegi. Jari-jari ini ditempatkan di antara pelat yang dipasang pada substrat. Setiap jari dan sepasang pelat tetap membentuk kapasitor diferensial. Lendutan massa bukti ditentukan dengan mengukur kapasitansi diferensial.

Dengan metode ini, baik percepatan dinamis (yaitu kejutan atau getaran) dan percepatan statis (yaitu kemiringan atau rotasi) dapat dirasakan. Pengkondisian sinyal dilakukan di dalam inclinometer sehingga diperoleh sinyal keluaran yang sederhana. Output ini dapat digunakan bersama dengan lembar kalibrasi untuk dengan mudah menghitung jumlah kemiringan yang terjadi.

Bagaimana Prosedur Pemasangan Inclinometer?

Inclinometer dapat dipasang dengan dua cara:

  • Instalasi Inclinometer Vertikal

    Sistem inklinometer vertikal digunakan untuk mengukur perpindahan horizontal relatif yang mempengaruhi bentuk selubung pemandu, tertanam di tanah atau struktur. Sumur pengukur hampir vertikal dibangun dengan memasang selubung inklinometer di dalam lubang bor, tertanam di tanah/timbunan batu atau struktur beton selama dan setelah konstruksi.Probe inclinometer kemudian dilewatkan melalui seluruh panjang sumur pengukur dari bawah ke atas, mengambil bacaan pada interval yang telah ditentukan sebelumnya. Sebuah probe yang terdiri dari sepasang akselerometer presisi mendeteksi kemiringan tabung akses 90° satu sama lain.Ujung bawah selubung pemandu berfungsi sebagai referensi stabil (datum) dan harus tertanam di luar zona perpindahan. Perpindahan relatif dari waktu ke waktu ditentukan dengan mengulangi pengukuran pada kedalaman yang sama dan membandingkan kumpulan data.

 

  • Instalasi Inclinometer Horizontal

Sistem inklinometer horizontal dipasang untuk memantau profil penurunan atau kenaikan di bawah tangki penyimpanan, tanggul, bendungan, dan tempat pembuangan akhir. Probe inclinometer horizontal terdiri dari servo-akselerometer dengan gaya seimbang yang mengukur kemiringan dari horizontal pada bidang roda probe. Perubahan sudut kemiringan dicatat, dan ini menunjukkan bahwa gerakan telah terjadi. Pergerakan dihitung dengan mencari perbedaan antara pembacaan kemiringan saat ini dan pembacaan awal sambil mengubah hasilnya menjadi jarak vertikal.

 

Untuk Apa Inclinometer digunakan?

  • Memantau kinerja struktur penahan

Kinerja struktur penahan, seperti dinding tiang pancang, dinding tiang tentara atau sistem tanah yang distabilkan secara mekanis (MSE) dipengaruhi secara negatif oleh tekanan lateral atau gerakan tanah. Deformasi pada struktur penahan dapat terjadi selama dan setelah konstruksi. Sistem inclinometer dirancang untuk mengukur besarnya kemiringan dan deformasi diferensial di belakang atau di dalam permukaan dinding.

Casing inclinometer dapat dipasang secara vertikal di lubang bor, berdekatan dengan permukaan dinding atau dapat dipasang di dalam elemen struktural. Probe inclinometer tipe traversing biasanya digunakan untuk menentukan bentuk relatif dari struktur penahan dan perubahannya selama beberapa waktu.

  • Landslide Monitoring

Penentuan kedalaman dan ketebalan zona geser geser, besaran, laju, dan arah gerakan tanah longsor merupakan aspek penting dari pemantauan tanah longsor. Casing inclinometer dipasang di dalam lubang bor, di beberapa lokasi, tergantung pada ukuran longsor. Sensor inclinometer sangat cocok untuk mengukur tingkat kecil pergerakan tanah atau zona geser. Inklinometer tipe traversing mengukur kedalaman perpindahan geser tanah longsor. Mereka juga dapat digunakan untuk mengukur laju pergerakan.

  • Memantau stabilitas lereng

Kemiringan pada timbunan atau timbunan timbunan dapat dipantau stabilitasnya selama dan setelah konstruksi. Dalam kasus tersebut, casing inclinometer dipasang di dalam lubang bor, mirip dengan pemantauan tanah longsor.

  • Pemantauan Penggalian

Dampak penggalian dipantau untuk mempelajari pengaruhnya terhadap struktur, utilitas, dan fasilitas penting lainnya di sekitarnya. Dalam kasus seperti itu, selubung inklinometer ditempatkan di dalam lubang bor vertikal yang terletak di antara batas penggalian dan fasilitas terdekat. Casing inclinometer juga dapat dipasang di sistem penggalian.

  • Pemantauan selama pengeboran terowongan

Inclinometer dapat digunakan untuk memantau pergerakan tanah pelepas tegangan dan kemungkinan perpindahan blok batuan selama konstruksi terowongan dan poros. Pengukur gradien digunakan untuk memverifikasi kecukupan dukungan tanah, mendeteksi potensi kelemahan dalam pendekatan konstruksi, dan berfungsi sebagai sistem peringatan untuk potensi kegagalan tanah.

  • Memantau kinerja tiang pancang dan dermaga bor

Inclinometer dapat digunakan untuk mengukur deformasi pondasi dalam yang mengalami beban lateral yang besar. Selubung pengukur ketinggian/sensor kemiringan dapat disematkan di dalam atau dipasang ke elemen struktural.