BAB I PENDAHULUAN A. Deskripsi Modul ini bertujuan untuk mempersiapkan seorang penyurvei tambang yang memiliki pengetahuan, keterampilan, dan sikap kerja untuk melaksanakan penggunaan alat ukur tanah sesuai dengan standar kualitas pengukuran. Untuk mencapai penguasaan modul ini, anda harus dapat menyelesaikan evaluasi yang meliputi pengetahuan (kognitif), keterampilan (psikomotorik), dan sikap (attitude) minimal 80 persen. Pada modul Alat Ukur Tanah ini dibahas penggunaan kompas, theodolit, dan waterpas untuk menunjang Pengukuran Pengukuran Azimut, Pengukuran Poligon, dan Pengukuran Situasi dan Detail pada pemetaan topografi. Setelah menguasai modul ini peserta diklat mampu menggunakan memelihara dan mengkalibrasi kompas, theodolit, dan waterpas. Untuk menguasai modul ini Peserta harus mencapai 80% dari tes yang dilakukan (teori dan praktik). B. Prasyarat Peserta pelatihan harus telah memilik kemampuan awal berikut: Menerapkan rumus trigonometri, sinus, cosinus, dan tangen Menerapkan besaran satuan sudut Mampu menentukan arah mata angin C. Petunjuk Penggunaan Modul Petunjuk penggunaan modul yang dipersiapkan dalam unit ini tidaklah bersifat wajib namun digunakan sebagai pedoman atau panduan. 1
1. Pedoman bagi peserta diklat a. Pelajari modul ini mulai dari kegiatan belajar 1 kemudian kerjakan soal-soal yang disediakan dengan memperoleh hasil minimal 80%, dan lanjutkan ke kegiatan belajar berikutnya. b. Periksa semua alat yang akan anda pergunakan c. Bila anda menemukan masalah, silahkan bertanya kepada widyaiswara/instruktur/fasilitator d. Yakinkan diri anda telah menguasai modul ini, sebelum anda mengikuti ujian e. Dan lain sebagainya 2. Peran Widyaiswara/Instruktur: a. Membantu peserta diklat dalam merencanakan proses belajar, b. Membimbing peserta diklat melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar. c. Membantu peserta diklat dalam memahami konsep dan praktik baru dan menjawab pertanyaan peserta diklat mengenai proses belajar peserta diklat d. Membantu peserta diklat untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar, e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan, f. Merencanakan seorang ahli/pendamping widyaiswara / instruktur dari tempat kerja untuk membantu jika diperlukan, g. Merencanakan proses penilaian dan menyiapkan perangkatnya, h. Melaksanakan penilaian i. Menjelaskan kepada peserta diklat tentang sikap pengetahuan dan keterampilan dari suatu kompetensi, yang perlu untuk dibenahi dan merundingkan rencana pembelajaran selanjutnya, j. Mencatat pencapaian kemajuan peserta diklat. 2
D. Tujuan Akhir 1. Setelah mempelajari modul ini dan diberikan kompas, Peserta diklat dapat mengecek kelaikan dan siap menggunakan kompas dalam waktu 10 menit 2. Setelah mempelajari modul ini dan diberikan satu set theodolit Peserta diklat mampu mengorientasikan theodolit di atas titik yang telah ditentukan dan mengecek kelaikan dan menggunakan theodolit dalam waktu 20 menit 3. Setelah mempelajari modul ini dan diberikan satu set waterpas peserta diklat mampu mengorientasikan waterpas antara dua titik yang telah ditentukan dan mengecek kelaikan dan menggunakan waterpas dalam waktu 20 menit E. Standar Kompetensi Dan Kriteria Unjuk Kerja Standar kompetensi/elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja seperti pada tabel di bawah ini. ELEMEN KOMPETENSI KRITERIA UNJUK KERJA Mengukur Poligon Menentukan azimut awal dan akhir untuk pembuatan peta topografi a. Peralatan pengukuran disiapkan b. Peralatan dikalibrasi Mengukur penampang (profile) memanjang dan melintang Mengukur penampang (profile) memanjang dan melintang a. Peralatan pengukuran disiapkan. b. Peralatan waterpas diset. Mengukur rencana lubang bukaan tambang bawah tanah Mengukur rencana lubang bukaan tambang bawah tanah dengan poligon terbuka a. Peralatan pengukuran untuk tambang bawah tanah disiapkan 3
F. Cek Kemampuan No Kriteria Penilaian Kemampuan Ya Tidak 1 Dapat menjelaskan kegunaan dan cara pengecekan serta pemakaian kompas 2 Dapat menguraikan langkah langkah pengukuran arah lintasan dan kemiringan lapisan batuan 3 Dapat menjelaskan kegunaan dan cara pengecekan serta pemakaian theodolit, pada pengukuran poligon dan situasi pada pemetaan topografi 4 Dapat menguraikan langkah langkah pengukuran koreksi indek dan kolimasi 5 Dapat menjelaskan kegunaan dan cara pe- ngecekan serta pemakaian waterpas, pada pengukuran poligon pada pemetaan topografi 6 Dapat menguraikan langkah langkah pengukuran melintasi sungai yang lebar dengan waterpas G. Pedoman Penilaian Penilaian untuk modul ini dilaksanakan dengan ujian teori dan praktik yang mempunyai bobot penilaian yang sama, yaitu masing-masing 50%. Soal teori bisa berbentuk pilihan ganda, sebab akibat, pernyataan, dan pilihan dengan jawaban YA atau TIDAK atau kombinasi dari tipe soal tersebut. Sedangkan soal praktik bisa berbentuk essay, demonstrasi, kasus, atau proyek. Untuk memperoleh hasil yang memuaskan, khususnya soal praktik, hendaknya Saudara melatih diri dengan mengerjakan soal-soal latihan yang terdapat pada setiap pembelajaran. Klasifikasi tingkat penguasaan pada modul ini sebagai berikut: 80% - 100% = baik sekali 68% - 79% = baik 56% - 67% = cukup 45% - 55% = kurang 45% = gagal Nilai kelulusan (passing grade) dapat dicapai apabila Saudara mampu meraih nilai minimal 80, klasifikasi baik sekali. 4
BAB II PEMBELAJARAN A. Tujuan Kegiatan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini dan diberikan peralatan dan bahan yang dibutuhkan, peserta dapat: 1. Menjelaskan kegunaan kompas 2. Menjelaskan cara pengecekan inklinasi dan putaran jarum magnit 3. Menentukan deklinasi dan azimut magnit dengan kompas B. Uraian Materi 1. Pendahuluan Kompas ialah alat untuk mengukur azimut magnit dan sudut mendatar, dan ada juga kompas yang dilengkapi dengan alat untuk mengukur kemiringan (clinometer). Secara garis besar ada 2 macam kompas, yaitu: a. Kompas tanpa clinometer, yaitu kompas yang hanya mampu membaca arah (azimut magnit) saja. Misalnya kompas yang digunakan untuk navigasi sipil maupun militer. b. Kompas dengan clinometer, yaitu kompas yang dapat digunakan untuk mengukur sudut kemiringan (elevasi). Pada modul ini akan dibahas kompas dengan clinometer, yaitu kompas geologi. 2. Kompas Geologi a. Bagian-bagian utama Pada umumnya Kompas Geologi adalah sama walaupun bentuknya berbeda-beda. Bagian-bagian utama Kompas Geologi (Gambar 1.1) ialah : 5
- Bulatan bidang datar untuk alat pembacaan azimut/arah lapisan batuan, - Jarum magnit sebagai alat penunjuk untuk menentukan azimut, - Clinometer untuk menunjukkan besarnya sudut miring lapisan batuan. Pengarah depan lid mirror sumbu Nivo kotak Nivo klinometer Lingkaran skala bacaan sighting window sighting arm Skrup koreksi engsel Jarum kompas celah Visir pengarah bidikan Pengunci magnit Pemberat untuk keseimbangan jarum Dudukan kompas Jarum kompas Tumpuan jarum kompas Keterangan : Gambar 1.1. Kompas Geologi 1. Visir terdiri dari 2 (dua) bagian yaitu arah belakang untuk tempat pengamat membidik dan bagian muka untuk mengarahkan bidikan ke obyek. 2. Lingkaran Skala Bacaan ialah pembagian lingkaran dalam derajat, untuk menentukan sudut dan azimut magnit 3. Nivo Kotak (Circular buble) untuk mendatarkan kompas pada waktu membaca azimut atau sudut kompas. 4. Nivo tabung (Clinometer Buble) digunakan waktu membaca elevasi 5. Kunci Magnit untuk menahan magnit digunakan waktu membaca sudut 6. Skrup Koreksi digunakan untuk mengeset harga lingkaran mendatar sesuai dengan harga koreksi antara utara magnit dan utara geografi 7. Pemberat keseimbangan jarum magnit untuk menyeimbangkan jarum magnit 6
b. Kegunaan Kegunaan Kompas Geologi adalah sebagai berikut: - Penunjuk arah dari setiap lintasan (jalur pengukuran) yang dilalui. - Mengukur arah lapisan batuan (strike). - Mengukur sudut kemiringan lapisan batuan dan kemiringan tanah (dip). 3. Mengoperasikan kompas untuk menentukan azimut magnit a. Sistem pembacaan azimut Kompas Geologi Pembacaan azimut Kompas Geologi dibagi 3, yaitu: 1) Pembacaan azimut Timur Yang dimaksud dengan pembacaan azimut Timur ialah apabila pembagian skala pembacaan pada lingkaran datar membesarnya pembagian angkanya dimulai dari kanan ke kiri (Lihat Gambar 1. 2) 0º N 9 0 0 E W 2 7 0 S 1 8 0 0 Gambar 1.2 Pembacaan azimut Timur 2) Pembacaan azimut Barat Pembacaan azimut Barat ialah apabila pembagian skala pembacaan pada lingkaran datar membesarnya pembagian angkanya dimulai dari kiri ke kanan (lihat Gambar 1.3) 7
0º N 2 7 0 0 E W 9 0 0 S 1 8 0 Gambar 1.3 Pembacaan azimut Barat 3) Pembacaan dengan sistem kuadran Pada sistem ini pembacaan lingkaran datarnya dibagi dalam kuadran dimana lingkaran mendatarnya dibagi menjadi 4 bagian, masing-masing 90º (Lihat Gambar 1. 4). Sebagai acuan pembacaan digunakan titik Utara dan Selatan, yaitu North East (NE), North West (NW), South East (SE), dan South West (SW). 0º N 9 0 0 E W 9 0 0 S 0º Gambar 1.4 Kompas dengan pembacaan sistem kuadran b. Pengecekan Inklinasi, Deklinasi, Putaran Jarum Magnit, Nivo Kotak, dan Nivo Clinometer. Pengecekan inklinasi, deklinasi, dan putaran magnit pada kompas dilakukan sebelum pengukuran azimut magnit. Hal ini bertujuan agar hasil yang diperoleh mencapai tingkat ketelitian yang maksimal. 1). Pengecekan inklinasi Inklinasi terjadi karena terbentuk sudut antara bidang datar dan jarum magnit, yang disebabkan oleh tidak seimbangnya kedudukan jarum magnit. Untuk menghilangkan sudut tersebut, 8
gelang pemberat digeser sehingga posisi jarum magnit menjadi horizontal (lihat Gambar 1.5). P Dudukan kompas Jarum kompas Tumpuan jarum kompas P Dudukan kompas Jarum kompas Tumpuan jarum kompas A B Gambar 1.5 Inklinasi Keterangan : A = Jarum kompas tidak berinklinasi B = Jarum kompas berinkllinasi P = Pengatur keseimbangan jarum magnit 2). Pengecekan Deklinasi Deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh arah Utara bumi (geografi) dan arah Utara magnit (lihat Gambar 1.6). Besar deklinasi pada suatu wilayah dapat ditentukan dengan peta topografi yang berskala 1 : 50000 atau pengamatan matahari. Hasil penentuan deklinasi dari kedua cara tersebut digunakan untuk mengoreksi azimut magnit. Hasil koreksi tersebut berlaku untuk daerah beradius 5,00 km. UM US UG δ C Gambar 1.6 Diagram deklinasi magnit Keterangan: - UM = Utara Magnit - UG = Utara Grid - US = Utara Sebenarnya (Bumi) - δ = Deklinasi magnit - C = Konvergensi Meridian 9
a). Langkah kerja penentuan deklinasi dengan Peta Topografi: (1). Siapkan Peta Topografi skala 1 : 50000 (2). Perhatikan diagram deklinasi magnit pada sudut kiri bawa peta (seperti Gambar 1.6). (3). Tentukan besar deklinasi dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Deklinasi (δ) = US UM (4). Buka sekrup koreksi (Pin) (5). Masukkan nilai δ ke dalam kompas dengan cara: - Azimut Timur dengan cara memutar angka 0 pada lingkaran datar ke arah Barat, sehingga angka 360º-δ berimpit pada skala pembacaan. - Azimut Barat dengan cara menggeser angka 360º+δ berimpit pada skala pembacaan. b). Langkah kerja penentuan deklinasi dengan Pengamatan Matahari: (1). Siapkan data hasil pengamatan matahari dan pengukuran azimut dengan kompas (azimut geografi, misalnya 600 30 23 ; azimut kompas 600 59 11 ). (2). Hitung deklinasi dengan rumus sebagai berikut: A = B ± δ dimana: A = azimut geografi B = azimut magnit δ = deklinasi Contoh perhitungan: Diketahui: Azimut Geografi = 60 0 30 23 Azimut Kompas = 60 0 59 11 Ditanya: Hitung deklinasi magnit Penyelesaian: 10
δ = 60 0 59 11-60 0 30 23 = 0 0 28 48 (3). Maka harga koreksi adalah - 00 28 48 (4). Lakukan pengesetan kompas sesuai langkah 4 dan 5 pada penentuan deklinasi dengan Peta Topografi. 3). Pengecekan Putaran Jarum Magnit Langkah kerja pengecekan kelancaran Putaran Jarum Magnit adalah sebagai berikut: a). Kompas diletakkan pada meja yang datar dan hindarkan dari pengaruh logam yang dapat mengganggu jalannya jarum magnit b). Baca dan catat jarum magnit Utara azimut c). Putar kompas 180º, kemudian kunci jarum magnit d). Kembalikan kompas pada kedudukan semula e). Buka jarum magnit kuncinya, baca dan catat azimutnya f). Kalau pembacaan pertama sama dengan pembacaan kedua berarti putaran jarum magnit berfungsi dengan baik g). Kalau tidak sama, hal ini kemungkinan disebabkan oleh dua hal: jarum magnit tumpul sehingga perlu diruncingkan jarum magnit terlalu runcing, dan ini juga perlu sedikit ditumpulkan sehingga dapat berfungsi baik 4). Pengecekan Nivo Kotak dan Nivo Clinometer Langkah kerja pengecekan nivo kotak adalah sebagai berikut: a). Siapkan meja yang stabil dan datar b). Letakkan kompas di atas meja dengan garis bidik ke arah Timur sehingga gelembung nivo kotak terletak pada posisi tengah c). Putar kompas 90 o sehingga garis bidik menuju ke arah Utara atau Selatan dan cek posisi gelembung nivo kotak, apabila 11
masih ditengah putar kompas 180 o dan cek posisi gelembung nivo kotak apabila masih ditengah maka nivo kotak pada kompas tersebut dalam kondisi baik d). Jika posisi gelembung nivo kotak tidak sesuai dengan langkah di atas maka nivo kotak kompas tersebut harus diperbaiki e). Langkah di atas juga berlaku untuk pengecekan nivo klinometer 4. Pengukuran Arah Lintasan Langkah kerja: Letakkan kompas secara mendatar pada tangan kanan dan arahkan pembidik ke arah sasaran (obyek) dengan angka 0 (N) pada lingkaran mendatar kompas dihadapan kita. Baca dan catat besar azimut magnit yang dihitung dari arah jarum magnit Utara ke arah bidikan dan digambarkan. Contoh: a. Pengukuran dan penggambaran azimut Kompas dengan sistem pembacaan azimut Timur dapat dilihat pada Gambar 1.7. 60º 90 0 E 0º N Arah Bidik S 180 0 W 270 0 Gambar 1.7 Pembacaan kompas azimut Timur Keterangan : - Arah kutub utara magnit menunjukkan angka 60º (angka membesar dari Timur ke Barat). - Azimut magnit dari tempat berdiri ke arah sasaran sama dengan 60º Azimut Timur. 12
Hasil pengukuran di atas bila digambarkan dapat dilihat pada Gambar 1.8. U 60 0 Arah Bidikan Gambar 1.8 Azimut kearah bidikan Keterangan: Angka 60º menunjukkan besar sudut dari arah Utara ke Timur (ke arah bidikan) b. Pengukuran dan penggambaran azimut kompas dengan sistem pembacaan azimut Barat. Posisi kompas lihat (Gambar 1.9) Arah Bidik 0º N 50º W 90 0 E 270 0 S 180 0 Gambar 1.9 Pembacaan kompas azimut Timur Keterangan : - Arah kutub Utara magnit menunjuk pada angka 50º (angka membesar dari Utara ke Timur). - Azimut magnit dari tempat berdiri ke arah sasaran sama dengan 50º Azimut Barat. Hasil pengukuran di atas dapat dilihat pada Gambar 1.10 13
U Arah Bidikan 50º Gambar 1.10 Azimut magnit Utara Barat Keterangan : - Angka 50º menunjukkan besar sudut dari arah Utara ke Barat (kearah bidikan). c. Pengukuran dan penggambaran azimut kompas dengan sistem kuadran - Laksanakan langkah 1 seperti di atas - Perhatikan jarum magnit Utara (N) - Baca dan catat hasil bacaan dan digambarkan azimut magnitnya 1) Pembacaan bearing dengan letak garis bidik Selatan-Utara Arah Bidik 0º N 45º W 90 0 E 90 0 S 0 0 Gambar 1.11 Bearing Utara-Barat Keterangan : - Jarum Utara magnit menunjukan angka 45º dengan arah bidikan ke Barat 14
- N45ºW, artinya bearing pada titik itu dari arah Utara (N) 45º ke Barat (W) Hasil pengukuran kompas pada Gambar 1.11 dapat dilihat pada Gambar 1.12. U Arah Bidikan 45 0 Gambar 1.12 Bearing Utara-Barat Keterangan: - Besar bearing 45º dari arah Utara ke Barat (N45ºW) 2) Pembacaan bearing dengan letak garis bidik Utara-Selatan 0º N W 90 0 E 90 0 S 0 0 40º Arah Bidik Gambar 1.13 Bearing Selatan-Timur Keterangan : - Jarum magnit Selatan menunjukkan angka 40º, dari arah Selatan ke Barat - S40ºE, artinya bearing pada titik itu dari arah Selatan (S) 40º ke arah Timur (E) Hasil pengukuran kompas dapat dilihat pada Gambar 1.14 15
40 0 Arah Bidikan S Gambar 1.14 Bearing Selatan-Timur Keterangan: Besarnya bearing 40º dari Selatan ke arah Timur (S 40º E) 5. Pengukuran Azimut/Arah Lapisan Batuan dan Sudut Kemiringan Langkah kerja: a. Mengukur azimut/arah lapisan batuan - Datarkan kompas (gelembung nivo kotak posisikan di tengahtengah) - Arahkan pembidik depan pada batuan yang akan diukur sesuai arah batuan. - Baca dan catat harga azimutnya dan gambarkan Gambar 1.15 Kompas 16
b. Cara mengukur azimut/arah kemiringan batuan - Datarkan kompas (gelembung nivo kotak posisikan di tengahtengah) - Arahkan pembidik depan pada batuan yang akan diukur sesuai arah batuan. - Putar kompas 90º dengan posisi gelembung nivo klinometer tetap ditengah - Baca dan catat sudut kemiringan dari klinometer c. Penggambaran hasil pengukuran azimut/arah lapisan batuan dan sudut kemiringan - Siapkan data hasil pengukuran azimut lapisan batuan dan sudut kemiringan, misalnya azimut 30º dari arah Utara ke Timur (N 30º E) dengan kemiringan lapisan 25º (Gambar 1.15). - Gambar data hasil pengukuran azimut lapisan batuan dan sudut kemiringannya (Gambar 1.16). 25 0 Bidang datar Bidang Lapisan Gambar 1.16 Kemiringan Lapisan - Hasil pengukuran azimut lapisan batuan dan sudut kemiringan dapat dilihat pada Gambar 1.17 N 30 0 25 0 N 30 0 E/25 0 E Gambar 1.17 Gambar arah lapisan dan kemiringan lapisan Keterangan : N30ºE/25º, artinya arah azimut lapisannya Utara (N) 30º Timur (E) dan kemiringan lapisan batuannya 25º 17
C. Rangkuman 1. Kompas adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur azimut magnit dan sudut mendatar serta untuk mengukur kemiringan (clinometer). 2. Secara garis besar terdapat 2 macam kompas, yaitu: a. Kompas tanpa clinometer b. Kompas dengan clinometer atau disebut juga kompas geologi. 3. Kegunaan dari Kompas Geologi ini adalah: a. Penunjuk arah dari setiap lintasan (jalur pengukuran) yang dilalui b. Mengukur arah lapisan batuan (Strike) c. Mengukur sudut kemiringan lapisan batuan dan kemiringan tanah (dip) 4. Berdasarkan cara pembacaannya azimut Kompas Geologi dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu: a. Pembacaan azimut Timur b. Pembacaan azimut Barat c. Pembacaan dengan sistem kuadran 5. Sebelum pengukuran azimut magnit terlebih dahulu dilakukan: a. Pengecekan inklinasi b. Deklinasi c. Putaran magnit pada kompas D. Tugas Pembelajaran 1 1. Penggunaan kompas geologi untuk pengukuran azimut magnit a. Bentuklah kelompok observasi paling sedikit 3 orang setiap kelompok untuk mengidentifikasi tentang: 1). spesifikasi peralatan utama - Kompas geologi 2). jenis dan fungsi peralatan pendukung - batu asah 18
- peta topografi 3). jenis dan fungsi alat keselamatan kerja - payung - topi lapangan - sepatu lapangan - pakaian lapangan b. Sesudah mengobservasi dan mengidentifikasi lakukan diskusi - Tunjuk salah seorang dari kelompok diangkat sebagai ketua, ketua harus bisa mengarahkan diskusi pada pokok pembicaraan - Setiap individu berhak untuk mengemukakan pendapat hasil temuan - Setiap kelompok harus membuat laporan c. Mempresentasikan hasil diskusi pada kelompok lain 2. Pengecekan kelaikan kompas geologi a. Alat dan bahan 1). Alat: - Kompas geologi - Peta deklinasi - Batu asah 2). Bahan: - Alas tulis - ATK b. Keselamatan Kerja - Alat harus dilindungi dari sinar matahari langsung - Periksa keamanan pada daerah sekitar pengamatan - Bertanya pada instruktur bila ada hal yang tidak dimengerti - Bersihkan kembali peralatan setelah selesai kerja c. Langkah Kerja 19
1). Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan 2). Mengecek inklinasi 3). Mengecek putaran jarum magnit 4). Menentukan deklinasi 5). Mengecek nivo kotak 6). Mengecek nivo clinometer E. Tes Formatif 1 1. Fungsi dari nivo kotak (circular buble) adalah A. Mendatarkan kompas pada waktu membaca azimut /sudut kompas B. Membaca elevasi C. Menentukan sudut dan azimut magnit D. Menahan magnit 2. Deklinasi adalah A. Sudut yang dibentuk oleh arah Utara bumi dan arah Selatan magnit B. Sudut yang dibentuk oleh arah Selatan bumi dan arah Utara magnit C. Sudut yang dibentuk oleh arah Selatan bumi dan arah Selatan magnit D. Sudut yang dibentuk oleh arah Utara bumi dan arah Utara magnit 3. Sistem pembacaan azimut kompas geologi adalah A. Pembacaan azimut Timur B. Pembacaan azimut Utara C. Pembacaan azimut Selatan D. Pembacaan azimut Tenggara 4. Visir bagian muka berfungsi sebagai A. Tempat pengamat membidik 20
B. Menentukan sudut dan azimut magnit C. Membaca elevasi D. Mengarahkan bidikan ke objek 5. Kompas yang dilengkapi dengan klinometer disebut juga A. Kompas navigasi C. Kompas geologi B. Kompas manual D. Kompas pramuka A. Tujuan Kegiatan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini dan diberikan peralatan dan bahan yang dibutuhkan, peserta dapat : 1. Menjelaskan langkah-langkah pengecekan teodoloit 2. Menjelaskan kegunaan theodolit 3. Menentukan sudut vertikal, horizontal dan jarak optis antara dua titik yang diukur dengan theodolit B. Uraian Materi 1. Jenis dan Bagian-bagian Theodolit Theodolit adalah alat untuk mengukur sudut mendatar, sudut menentukan arah pada bidang datar. a. Jenis Theodolit dapat diklasifikasikan berdasarkan : 1) Tingkat ketelitian pembacaan langsung sudut horizontal dan vertikalnya (pembagian skala terkecil dari alat pembacaannya), yaitu: Theodolit teliti (Universal theodolit) misalnya: T3,T4 buatan Wild Heerbrug Swiss digunakan untuk triangulasi orde satu 21
Theodolit 1 (theodolit repetisi) misalnya T2 buatan Wild Heerbrug Swiss, KERN DKM2-A digunakan untuk triangulasi orde dua dan polygon teliti Theodolit untuk pengukuran teknik dengan bacaan 10 atau 20 Misalnya. KERN DKM1,SOKKISHA TM-10C (10 ), SOKKISHA TM-20C, TOPCON TL -20E, (20 ) Theodolit tachimeter dengan kompas atau tidak. Misalnya Wild TO (Gambar 2.1), SOKKISHA T60D Gambar 2.1 Theodolit Kompas (WILD TO) Keistimewaan theodolit kompas ini adalah penggunaan kompas untuk pembacaan azimut magnetik dimana kompas dipasang di dalam theodolit dan menjadi satu dengan bagian tengah dari theodolit. Dalam keadaan sudah dibuka klem magnitnya, harga 22
yang ditunjukkan merupakan azimut magnit. Pada theodolit lain umumnya kompas diletakkan di atas penyangga sumbu datar. 2) Penampilan (display) dari alat pembacaannya dan kelengkapan lainnya, yaitu: Theodolit Konvensional, yaitu theodolit yang alat pembacaannya masih secara manual dan diperlukan penafsiran harga terkecil dari pembagian noniusnya. V 91 I 92 I I I I I I I I I I I I I 214 I 215 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 2 10 I 2 20 H Gambar 2.2 Bacaan sudut horizontal dan vertikal pada alat pembaca baca DKM 2_U buatan pabrik Kern & Co. Aarau Keterangan : - V adalah pembacaan sudut vertikal (kotak I) - H adalah pembacaan sudut horizontal (kotak II dan III) - Harga sudut vertikal = 91 31 (kotak I) - Harga sudut horizontalnya = 214 40 (kotak II) = 2 14.5 (kotak III) + 214 42 14,5 23
Theodolit elektronik (digital theodolit), yaitu theodolit yang alat pembacaannya menampilkan langsung keadaan posisi teropong secara digital. Total Station, yaitu theodolit elektronik yang dilengkapi dengan software untuk menghitung beda tinggi, jarak datar, koordinat titik ukur yang diamati, serta merekam data hasil ukuran maupun data yang di upload dari luar. Gambar 2.3 Total station Type 1100 LEICA. b. Bagian bagian dari theodolit 24
1 7 17 16 3 2 5 6 4 8 15 10 121 9 11 13 14 Gambar 2.4 Bagian bagian theodolit Keterangan: 1. Lensa obyektif 2. Visir 3. Sumbu datar (sumbu 2) 4. Skala tegak (sudut vertikal), nivo skala tegak 5. Pengatur bayangan lensa 6. Alat pembaca 7. Pengatur lensa okuler 8. Nivo tabung (untuk skala mendatar) 9. Knob gerakan halus mendatar 10. Lingkaran skala mendatar 11. Kunci lingkaran horizontal 12. Kunci skala mendatar 13. Tribrach 14. Skrup pengatur nivo kotak 15. Nivo kotak Kegunaan bagian bagian theodolit: 1). Teropong berfungsi untuk dapat melihat benda yang jauh, yang terdiri dari: Lensa okuler yang dapat disesuaikan dengan kemampuan mata tiap orang dengan cara mengatur posisi lensa okuler. Dengan demikian benda yang diamati dan garis 25
silang pada teropong jelas terlihat dengan kondisi mata tidak berakomodasi (melihat dalam keadaan mata santai dan tidak dipaksakan). Diafragma ialah kaca datar yang ditempatkan antara lensa okuler dan lensa obyektif. Tempat kedudukan benang silang digunakan untuk menepatkan posisi teropong dan posisi obyek yang diukur dengan cara mengatur posisi diafragma. Bentuk penyajian benang silang bermacam-macam sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 2.5. Gambar 2. 5 Macam macam penyajian benang silang pada theodolit Lensa obyektif berfungsi untuk melihat atau mengamati benda yang akan diukur dan posisi bayangannya dapat disesuaikan dengan pengaturan posisi diafragma sehingga titik ukur (obyek) terlihat jelas. 2). Alat Visir Garis visir adalah garis tetap sebagai garis penghubung antara titik tengah lensa okuler, lensa obyektif, dan titik silang yang ditempatkan pada diafragma. Fungsi alat visir adalah untuk mengarahkan teropong agar obyek yang akan diamati terletak pada posisi yang terlihat oleh teropong. 26
Pada pelaksanaan pengukuran dengan theodolit, benang silang dan titik ukur yang diamati harus terlihat jelas dengan langkahlangkah sebagai berikut: Arahkan teropong pada jarak yang jauh, atur lensa okuler sehingga benang silang terlihat jelas oleh mata tanpa berakomodasi. Arahkan teropong pada titik ukur dengan bantuan visir kemudian atur posisi bayangan lensa obyektif dengan mengatur posisi diafragma sehingga titik ukur terlihat jelas. Untuk pengontrolan, cek secara teliti titik ukur sehingga terlihat jelas. Jika titik ukur masih baur artinya masih ada paralak optis, maka atur kembali lensa okuler sehingga titik ukur dan benang silang terlihat jelas. 3). Nivo Nivo adalah gelembung udara yang terdapat di dalam tabung alat ukur tanah untuk mengatur kedudukan alat ukur theodolit menjadi rata air (levelling). Untuk mendatarkan (levelling) alat ukur tanah, posisi gelembung nivo diatur sehingga gelembung udara terletak ditengah dengan cara mengatur tiga skrup pengatur nivo yang merupakan bagian bawah alat ukur. Dari bentuknya nivo terdiri dari dua jenis yaitu nivo kotak dan nivo tabung. 4). Alat alat penggerak halus serta alat klem Untuk menempatkan titik ukur tepat pada benang silang, digunakan alat penggerak halus dari teropong baik gerakan horizontal maupun gerakan vertikal. Gerakan halus ini dilaksanakan apabila bayangan dari obyek sudah masuk pada daerah pemandangan teropong, dan diperlukan gerakan yang halus untuk menepatkan posisi benang silang dengan titik ukur. 5). Alat pembacaan 27
Alat pembaca keadaan garis teropong pada alat ukur, system pembacaan pada tiap tipe dan merk pabrik berbeda sesuai dengan ketelitian yang diharapkan. 6). Unting unting alat untuk sentering yaitu sumbu alat tepat di atas titik yang akan diukur, untuk alat yang mutakhir biasa digunakan dengan sentrering optis atau laser. 7). Statif ialah untuk tempat kedudukan alat ukur waktu pengamatan dilapangan. 2. Set up theodolit dan sistem penentuan sudut horizontal dan vertikal a. Set up theodolit (centering dan leveling) Langkah set up ada tiga macam, yaitu: 1) Set up untuk theodolit tanpa alat pengukur tegak optis (centering optis) Dirikan statif dengan baik dan piringan pringan atas datar 1 2 2 3 2 Gambar 2.6 Posisi statif dan titik ukur Keterangan : 1 = tribrach 2 = Statif 3 = Unting unting Centering proyeksi unting unting sehingga berada tepat di atas titik ukur dengan menaik turunkan statif 28
2 2 2 Gambar 2.7 Centering dengan menaik turunkan Statif Levelling nivo kotak dengan menggunakan skrup tribrach Bila nivo sudah level tapi masih ada beberapa mm centering diluar titik ukur, geser tribach agar tepat centeringnya. 2) Set up untuk theodolit dengan alat pengukur tegak optis Dirikan statif dengan baik dan piringan pringan atas datar Gerakan bayangan titik ukur pada lensa okuler pengukur tegak optis dengan skrup tribrach Leveling nivo kotak dengan menurun naikan kaki statif Bila nivo sudah level tapi masih ada beberapa mm centering diluar titik ukur, geser tribach agar tepat centeringnya 3) Set up untuk theodolit dengan alat pengukur tegak Dirikan statif dengan baik dan piringan pringan atas datar Centering sinar laser sehingga tepat di atas titik ukur Leveling nivo kotak dengan menurun naikan kaki statif 29
Bila nivo sudah level tapi masih ada beberapa mm centering diluar titik ukur, geser tribach agar tepat centeringnya b. Sistem penentuan sudut horizontal dan vertikal Cara membaca sudut horizontal dan vertikal artinya menentukan besaran sudut yang ditunjukkan oleh alat pembaca pada theodolit sesuai dengan arah teropong mendatar untuk sudut horizontal dan arah tegak untuk sudut vertikal. Besaran sudut yang diperlihatkan oleh alat pembaca pada theodolit tergantung pada orientasi harga nol (awal penentuan besarnya sudut). 1). Sistem penentuan harga nol untuk sudut vertikal pada theodolit terdiri dari 2 macam yaitu : - Harga nol terletak pada horison (Bidang nivo alat yang sejajar dengan bidang permukaan bumi) dengan ketentuan di atas bidang nivo bernilai plus (+) dan di bawah bidang nivo min (-). Sistem ini disebut elevasi atau sudut miring. Lihat Gambar 2.8. Arah teropong α Bidang nivo alat Gambar 2.8 Sistem sudut vertikal dengan harga nol pada bidang nivo alat Keterangan : - Harga Nol dimulai pada bidang nivo alat - α besar sudut elevasi pada posisi yang ditunjukan oleh teropong - Harga nol terletak tepat pada garis sumbu tegak theodolit (arah zenit), dengan perbesaran searah jarum jam, maka pada bidang nivo nilai sudut vertikalnya 90º, di bawah bidang nivo > 90º, dan di atas bidang nivo < 90º. Sistem ini dinamakan sistem zenit. Lihat Gambar 2. 9. 30
zenith z Arah teropong Bidang nivo alat Gambar 2.9 Sistem sudut vertikal dengan harga nol pada arah zenith Keterangan: - Harga Nol dimulai pada arah zenith - z besar sudut vertikal pada posisi yang ditunjukkan oleh teropong 2). Sistem penentuan harga nol untuk sudut horizontal pada theodolit terdiri dari 2 macam, yaitu: - Harga nol terletak pada arah kutub Utara magnit. Contohnya: theodolit kompas dalam keadaan kunci magnit dibuka. Sistem ini untuk pengukuran area yang terbatas. - Harga nol sembarang artinya posisi harga nol di setting theodolit waktu digunakan. Contohnya T2, Theodolit elektronik, Total station. 3. Pengecekan theodolit, sistem penentuan harga nol pada pembacaan sudut, dan sistem satuan sudut dan jarak. a. Pengecekan theodolit Pengecekan theodolit merupakan kegiatan memeriksa bagianbagian theodolit untuk menentukan bahwa theodolit itu layak pakai (memenuhi syarat) atau tidak. Pengecekan dilaksanakan: - Sebelum penggunaan pertama - Sebelum survey teliti - Sesudah dibawa jauh - Sesudah lama dipakai 31
- Apabila kena panas > 50º C 1). Pengecekan sumbu tegak benar-benar tegak Sumbu tegak benar-benar tegak apabila gelembung nivo pada nivo kotak di tengah dan gelembung nivo tetap ditengah meskipun theodolit diputar mengelilingi sumbu tegak a) Letakan theodolit pada meja yang stabil atur nivo kotak agar ditengah dengan dua skrup pengatur nivo. b) Putar alat 90º dan cek posisi nivo, bila ada perubahan perbaiki dengan skrup nivo yang belum digunakan c) Putar alat 180º dan cek posisi nivo, bila perubahan keluar dari kotak lebih dari setengahnya, ulangi dari langkah pertama (a) d) Kemungkinan nivo harus dikoreksi dan dilaksanakan oleh teknisi Peralatan. 2). Pengecekan sumbu datar dan garis bidik Langkah kerja pengecekan sumbu datar dan garis bidik theodolit. a) Gantungkan unting-unting setinggi 2 atau 3 meter, benang unting-unting tergantung bebas. b) Nivo diatur sehingga ditengah-tengah, arahkan garis bidik ke bagian atas benang unting-unting. Kuncilah lingkaran skala mendatar. c) Gerakan garis bidik perlahan-lahan mengikuti benang unting-unting d) Kalau sumbu mendatar tegak lurus sumbu tegak dan garis bidik tegak lurus sumbu mendatar, maka garis bidik akan tetap bergerak sepanjang benang unting-unting tidak menyimpang 3). Pengecekan Nivo Kotak Pelaksanaan pengecekan sama dengan pengecekan 1. 32
4). Pengecekan salah kolimasi a) Set up theodolit b) Arahkan teropong pada posisi biasa pada sasaran yang jauh dan tajam c) Baca dan catat sudut horizontalnya misalnya xº d) Putar teropong 180º(luar biasa) dan arahkan pada titik semula e) Baca dan catat sudut horizontalnya misalnya xº+180º±d, untuk alat yang baik harga d 3 ketelitian sudut horizontal alat 5). Pengecekan salah indek a) Set up theodolit b) Arahkan teropong pada posisi biasa pada sasaran yang jauh dan tajam c) Baca dan catat sudut vertikalnya misalnya xº d) Putar teropong 180º (luar biasa) dan arahkan pada titik semula e) Baca dan catat sudut vertikanya misalnya 360º- xº ± d, untuk alat yang baik harga d 3 ketelitian sudut vertkalnya alat b. Pengecekan sistem penentuan harga nol pada pembacaan sudut 1) Pengecekan sistem penentuan harga nol sudut vertikal a) Set up theodolit b) Arahkan teropong mendatar Timur, baca catat harga sudut vertikalnya bila harga mendekati 90º, selanjutnya gerakan keatas baca dan catat harga sudut vertikalnya < 90º, maka sistem theodolit itu sistem zenit 2) Pengecekan sistem penentuan harga nol sudut horizontal 33
a) Set up theodolit b) Arahkan teropong mendatar Timur, baca catat harga sudut horizontalnya bila harga mendekati 90º, maka sistem harga nol sudut horizontal theodolit itu dengan harga nol di Utara. Selain TO kompas semua theodolit menggunakan harga nol sudut horizontalnya sembarang, tetapi dilengkapi dengan alat untuk mengeset harga sudut horizontal pada arah dan harga tertentu. c. Pengecekan sistem satuan sudut dan jarak Pengecekan sistem satuan sudut dan jarak sangat penting dilakukan pada waktu menggunakan theodolit total station. 1). Set up theodolit 2). Arahkan teropong pada titik tertentu (A) 3). Baca dan catat sudut horizontal serta jarak yang ditentukan oleh alat. 4). Ukur Jarak ke titik (A) dengan pita ukur dan catat. 5). Putar teropong 90º searah putaran jarum jam,misalnya ke titik (B) baca dan catat Sudut horizontalnya. 6). Hitung sudut horizontal (A-alat B ), yaitu bacaan kearah B - bacaan kearah A. bila = 90º, maka satuan sudut theodolit itu sistem derajat. 7). Bila jarak yang diukur dengan pita ukur = jarak yang ditunjukan alat, maka satuan jarak meter. 4. Penggunaan Theodolit Theodolit digunakan untuk pembacaan sudut horizontal, vertikal, dan jarak. a. Pembacaan sudut horizontal dan vertikal. Langkah-langkah penggunan theodolit kompas - Set up theodolit pada titik yang telah ditentukan 34
- Arahkan teropong pada titik A (target) - Atur lensa okuler dan pengatur bayangan lensa obyektif sehingga jelas dan as benang silang tepat pada titik A. - Lihat pada alat pembaca akan terlihat terlihat seperti gambar 2.10. V 082 083 084 A 1 8 01 2 3 4 5 6 7 8 9 B C 15 16 D Hz Gambar 2. 10 Bacaan sudut horizontal dan vertikal pada alat pembaca TO Kompas Keterangan : A = Pembacaan sudut vertikal B = Pembacaan derajat sudut horizontal C = Tanda koexiden D = Pembacaan menit dan detik sudut horizontal - Atur micrometer dengan memperhatikan kolom B,C,D sehingga penampilannya seperti Gambar 2.11. V 082 083 084 A 1 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C 15 16 D Hz Gambar 2.11. Bacaan sudut horizontal dan vertikal pada alat pembaca TO Kompas pada alat pembaca TO Kompas, sesudah micrometer diatur 35
4 3 1 2 7 6 5 8 9 10 Gambar 2.12 Theodolit Kompas Keterangan : - 1 = Teropong - 2 = Pengatur bayangan lensa obyektif - 3 = Okuler - 4 = Klem gerakan vertikal - 5 = Alat pembaca susud vertikal, dan horizontal - 6 = Micrometer - 7 = Nivo Kotak - 8 = Gerakan halus horizontal - 9 = Skrup pengatur nivo kotak - 10 = Statif b. Pengukuran jarak Langkah-langkah penggunan theodolit kompas untuk pegukuran jarak: - Set up theodolit pada titik yang telah ditentukan - Arahkan teropong pada titik A (target) - Atur lensa okuler dan pengatur bayangan lensa obyektif sehingga jelas benang atas, tengah, dan bawah pada rambu ukur (lihat Gambar 2.13). - Lihat pada teropong, akan terlihat tampilan seperti gambar di bawah ini. 36
- Jarak dari tempat berdiri alat ke target dihitung dengan rumus: d = (Ba Bb) x 100 dengan syarat: Ba + Bb = 2 x Bt dimana: d = jarak optis Ba = Benang atas Bb = Benang bawah Bt = Benang tengah 1.7 1.6 Ba Bt 1.5 Bb 1.4 Gambar 2.13 Pembacaan rambu ukur Keterangan: Ba = Benang atas yang menunjukkan harga 1,650 m Bt = Benang tengah yang menunjukkan harga 1,565 m Bb= Benang bawah yang menunjukkan harga 1,480 m Contoh perhitungan Diketahui: Ba = 1,650 m, Bb = 1,480 m, Bt = 1,565 m Ditanya: Jarak optis Penyelesaian: d = (Ba Bb) x 100 = (1,650-1,480) x 100 = 17 m 37
C. Rangkuman 1. Theodolit adalah alat untuk mengukur sudut mendatar, tegak, dan arah pada bidang datar. 2. Jenis Theodolit dapat diklasifikasikan berdasarkan : a. Tingkat ketelitian pembacaan langsung sudut horizontal dan vertikalnya : - Theodolit teliti (Universal theodolit) digunakan untuk triangulasi orde satu - Theodolit 1 (theodolit repetisi) digunakan untuk triangulasi orde dua dan poligon teliti - Theodolit untuk pengukuran teknik dengan bacaan 10 dan 20 - Theodolit tachimeter dengan kompas atau tidak b. Penampilan (display) dari alat pembacaannya dan kelengkapannya : - Theodolit Konvensional - Elektronik theodolit (digital theodolit) - Total Station 3. Terdapat tiga macam langkah set up theodolit (centering dan leveling theodolit) yaitu: a. Set up untuk theodolit tanpa alat pengukur tegak optis (centering optis) b. Set up untuk theodolit dengan alat pengukur tegak optis c. Set up untuk theodolit dengan alat pengukur tegak laser 4. Besaran sudut pada sistem pembacan sudut horizontal dan vertikal pada theodolit tergantung pada orientasi harga nol (awal penentuan besarnya sudut). 5. Sistem penentuan harga nol untuk sudut vertikal pada theodolit terdiri dari 2 macam yaitu : a. Sistem ini disebut elevasi atau sudut miring. Harga nol terletak pada horizon (bidang nivo alat yang sejajar dengan bidang permukaan bumi) 38
b. Sistem ini disebut sistem zenit. Harga nol terletak tepat pada garis sumbu tegak theodolit (arah zenit) dengan perbesaran searah jarum jam, maka pada bidang nivo nilai sudut vertikalnya 90º. 6. Sistem penentuan harga nol untuk sudut horizontal pada theodolit terdiri dari 2 macam yaitu : a. Harga nol terletak pada arah kutub Utara magnit. Sistem ini untuk pengukuran area yang terbatas b. Harga nol sembarang, artinya posisi harga nol di setting pada theodolit waktu digunakan. 7. Pengecekan theodolit artinya memeriksa bagian bagian theodolit untuk menentukan bahwa theodolit itu layak pakai atau tidak. Diantaranya dilakukan: a. Pengecekan sumbu tegak benar-benar tegak b. Sumbu mendatar harus benar-benar mendatar c. Garis bidik harus tegak lurus sumbu mendatar d. Pengecekan Nivo Kotak e. Pengecekan salah kolimasi f. Pengecekan salah indek g. Pengecekan sistem penentuan harga nol pada pembacaan sudut h. Pengecekan sistem penentuan harga nol sudut vertikal i. Pengecekan sistem penentuan harga nol sudut horizontal j. Pengecekan sistem satuan sudut dan jarak. Pengecekan ini sangat penting dilakukan pada waktu menggunakan theodolit total station. D. Tugas Pembelajaran 2 1. Penggunaan theodolit untuk pengukuran sudut horizontal dan vertikal a. Bentuklah kelompok observasi paling sedikit 3 orang untuk setiap kelompok untuk mengidentifikasi tentang spesifikasi: 39
1). spesifikasi peralatan utama - Theodolit - statif - unting-unting - rambu/bak ukur - rol meter 2). jenis dan fungsi peralatan pendukung - kalkulator - peta kerja - blangko ukur dan hitungan - ATK 3). alat keselamatan kerja - payung - topi lapangan - sepatu lapangan - pakaian lapangan b. Sesudah mengobservasi dan mengidentifikasi lakukan diskusi - Tunjuk salah seorang dari kelompok diangkat sebagai ketua, ketua harus bisa mengarahkan diskusi pada pokok pembicaraan - Setiap individu berhak untuk mengemukakan pendapat hasil temuan - Setiap kelompok harus membuat laporan c. Mempresentasikan hasil diskusi pada kelompok lain 2. Pengecekan koreksi indek dan koreksi kolimasi pada theodolit a. Alat dan bahan 1). Alat: - 1 unit Theodolit - peta kerja - rol meter - kalkulator 2). Bahan: - blangko - alas tulis - ATK 40
b. Keselamatan Kerja - Alat harus dilindungi dari sinar matahari langsung - Periksa keamanan pada daerah sekitar pengamatan - Bertanya pada instruktur/pembimbing bila ada hal yang tidak dimengerti - Bersihkan kembali peralatan setelah selesai kerja c. Langkah Kerja 1). Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan 2). Mengeset alat (set up) 3) Membaca dan mencatat sudut horizontal dan vertikal pada posisi teropong biasa dan luar biasa 4). Menghitung koreksi indek dan koreksi kolimasi 5). Menentukan kelaikan alat berdasarkan standar ketelitian yang ditentukan E. Tes Formatif 2 1. Theodolit T2 buatan Wild Heerburg Swiss termasuk jenis theodolit A. Theodolit Teliti B. Theodolit Repetisi (theodolit 1 ) C. Theodolit Tachimeter D. Theodolit untuk pengukuran teknik 2. Contoh dari theodolit Tachimeter adalah A. TOPCON TL-20E C. SOKKISHA T 60D B. SOKKISHA TM-10C D. SOKKISHA TM-20C 3. Berikut ini yang bukan bagian dari theodolit adalah A. Visir 41
B. Nivo skala mendatar C. Kunci magnit D. Tribach 4. Salah satu jenis theodolit berdasarkan display dari alat pembacaannya adalah A. Theodolit Teliti B. Theodolit Tachimeter C. Theodolit elektronik D. Theodolit Repetisi 5. Penentuan harga nol sembarang untuk sudut horizontal pada theodolit artinya A. Harga nol terletak pada arah kutub Utara magnit B. Posisi nol di setting pada theodolit waktu digunakan C. Harga nol terletak pada horizon D. Harga nol terletak tepat pada garis sumbu tegak theodolit 42
A. Tujuan Kegiatan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini dan diberikan peralatan dan bahan yang dibutuhkan, peserta dapat : 1. Menjelaskan kegunaan waterpas 2. Mengoperasikan waterpas 3. Menentukan beda tinggi dan jarak B. Uraian Materi 1. Macam-macam alat ukur Waterpas Waterpas adalah alat untuk mengukur beda tinggi antara dua titik atau jarak antara dua bidang nivo yang melalui dua titik tersebut. Alat waterpas ini disebut alat ukur sipat datar. Alat ukur waterpas yang akan dibahas disini hanya tipe ungkit dan tipe otomatis, karena tipe tersebut banyak digunakan dan masih beredar di pasaran. a. Waterpas Ungkit Waterpas tipe ini banyak digunakan dalam dunia pengukuran karena sangat cocok untuk semua jenis pekerjaan sipat datar. Penggunaan alat ini tidak memerlukan penempatan sumbu vertikal yang berhimpit dengan garis vertikal sedangkan sumbu nivo dan garis bidik teleskop dapat diatur dengan sekrup pengungkit. Waktu yang dibutuhkan untuk pengukuran relatif pendek. Langkah pengunaannya adalah sebagai berikut: 1) Sumbu vertikal ditempatkan hampir vertikal dengan memutar sekrup-sekrup penyipat datar. 2) Gelembung nivo kotak ditempatkan di tengah dengan sekrup pengungkit 43
3) Untuk pembacaan rambu atau jalon yang teliti, gelembung nivo rambu harus ditempatkan di tengah. Lihat Gambar 3.1 Gambar 3.1 Waterpas Ungkit b. Waterpas otomatis Alat ini dilengkapi dengan kompensator yang berada di dalam teleskop. Penggunaan nivo tabung memungkinkan terjadi kesalahan pandangan sasaran yang sama seperti apabila dibidik horizontal meskipun garis bidik tidak sungguh-sungguh horizontal. Karena mudah pemasangannya, instrumen ini digunakan untuk pengukuran pada pekerjaan konstruksi dengan ketelitian yang relatif rendah, akan tetapi akhir-akhir ini instrumen tersebut telah dikembangkan sehingga dapat digunakan untuk sifat datar teliti. Kekurangan instrumen ini yaitu mudah dipengaruhi getaran karena sebagai kompensatornya dipergunakan sistem pendulum. c. Waterpas digital (digital levelling) Konstruksi alat ini sama dengan Waterpas otomatis, perbedaanya pada sistem proses penentuan jarak, tinggi dan perekamannya dilaksanakan secara otomatis. Perlengkapan yang lainnya yang berbeda ialah rambu ukurnya. Rekaman hasil pengukuran lapangan bisa diproses untuk jadi gambar penampang, dengan soft ware yang telah disediakan oleh produsen alat. 44
Gambar 3.2. Digital Levelling tipe NA2002 LEICA Gambar 3.3 Penampilan hasil bacaan rambu dengan waterpas digital Keterangan : - Rod 2.1264 ialah bacaan pada rambu - Dist 22,38 ialah jarak darai alat ke rambu - Satuan panjang yang digunakan tergantung pada setting alat 45
2. Bagian bagian waterpas 2 6 9 8 1 3 4 7 5 Gambar. 3.4 Waterpas otomatis buatan Nikon Jepang Keterangan : - 1 = Teropong obyektif - 2 = Okuler - 3 = Pengatur bayangan lensa obyektif - 4 = Nivo kotak - 5 = Skrup gerakan halus horizontal - 6 = Pembaca lingkaran horizontal - 7 = Skrup pengatur nivo kotak - 8 = Jendela pembacan lingkaran horizontal - 9 = Visir Fungsi bagian-bagian alat ukur waterpas terdiri dari : a. Teropong Teropong berfungsi untuk membidik rambu dan memperbesar bayangan rambu. Pada alat ukur waterpas. teropong ini dilengkapi dengan lensa okuler yang bisa distel, diafragma (untuk meletakan benang silang), pengatur bayangan lensa obyektif dan visir. - Pengatur lensa okuler digunakan untuk menjelaskan benang silang - Pengatur bayangan lensa obyektif digunakan untuk mengatur bayangan obyek agar berimpit pada diafragma (benang silang) - Visir digunakan untuk mengarahkan teropong pada obyek secara kasar. 46
b. Nivo : Berdasarkan bentuknya nivo ini ada 2 macam yaitu : - Nivo kotak ialah kotak gelas yang diisi ether atau alkohol dan tidak diisi penuh dengan zat cair tapi berisi udara berbentuk gelembung. Nivo kotak ini diletakan di atas plat yang berdiri di atas tiga skrup yang dinamakan skrup penyetel nivo dan skrup koreksi nivo. Untuk mengecek nivo baik atau tidak dilaksanakan langkah sebagai berikut: Pertama atur gelembung agar ditengah, lalu putar alat pelan-pelan 180º, bila terjadi perubahan (gelembung tidak ditengah maka dikoreksi setengahnya dengan skrup penyetel nivo dan setengahnya lagi dengan skrup koreksi nivo), diulang ke langkah pertama sehingga nivo diputar ke segala arah pun tidak berubah. Kegunaan nivo untuk menempatkan sumbu kesatu tegak lurus. - Nivo tabung ialah tabung gelas yang diisi ether atau alkohol dan tidak diisi penuh dengan zat cair tapi berisi udara berbentuk gelembung. Nivo tabung ini biasanya digunakan untuk menentukan sumbu dua tegak lurus pada sumbu satu atau menentukan garis arah nivo mendatar. Nivo tabung tipe ini terdapat plat ukur water pas jenis ungkit. Sedangkan pada waterpas tipe otomatis fungsi nivo ini digantikan oleh kompensator (pendulum). c. Sekrup-sekrup pengatur nivo kotak Sekrup-sekrup ini berfungsi untuk menegakkan sumbu kesatu d. Sekrup gerakan halus arah Horizontal Sekrup ini berfungsi untuk menepatkan benang silang pada rambu ukur e. Alat pembaca lingkaran horizontal Alat ini berfungsi untuk menunjukkan bacaan sudut horizontal f. Statif (tripod) Statif berfungsi untuk menyangga ketiga bagian di atas 47
3. Pengecekan waterpas Pengecekan instrumen waterpas terdiri dari: a. Pengecekan sumbu nivo tegak lurus sumbu vertikal. Pada instrumen sipat datar ungkit, hal ini tidak begitu penting. b. Pengecekan sumbu nivo sejajar dengan garis bidik. Hal ini tidak diperlukan pada instrumen waterpas otomatis. c. Pengecekan benang mendatar diafragma tegak lurus sumbu tegak d. Pengecekan konstanta jarak e. Pengecekan posisi benang tengah Pengecekan instrumen waterpas selengkapnya adalah : a. Langkah kerja pengecekan waterpas ungkit 1). Pengecekan hubungan antara nivo kotak dan sumbu vertikal. Memasang sekrup pengungkit pada posisi sentral dari pemindahan menyeluruh. Menempatkan gelembung nivo pada posisi ditengah tengah dengan 2 sekrup waterpas Memutar teleskop 180º mengelilingi sumbu vertikal untuk mengecek apakah gelembung bergeser dari posisinya. Apabila terjadi penggeseran, maka gelambung supaya ditempatkan pada setengah pergeseran ke belakang dengan skrup waterpas, yang lainnya dengan sekrup koreksi nivo. Memutar teleskop 90º mengelilingi sumbu vertikal untuk mengecek apakah gelembung masih bergeser, maka penyetelannya dilakukan hanya dengan sekrup -sekrup waterpas. 2). Penyetelan agar garis bidik sejajar sumbu nivo a) Digunakan Metode patok dengan langkah sebagi berikut : 48
- Tentukan dua titik yang saling terlihat sejauh 100 m untuk menempatkan rambu ukur (sebaiknya dipakai tripot dari besi untuk landasan rambu ukur agar tidak berubah), tentukan tengah-tengahnya beri tanda untuk menempatkan alat ukur waterpas, pada terusannya tentukan juga jarak 50 m, untuk menenmpatkan rambu ukur (beri tanda) - Tempatkan alat ukur waterpas pada jarak ± 50 m dari rambu di titik A atau rambu di titik B (titik pertama) - Baca dan catat benang tengah di titik A (a) dan di titik B (b) - Pindahkan alat waterpas pada titik kedua ± 50 m dibelakang titik B - Baca dan catat benang tengah di titik A (c) dan di titik B (d) - Apabila garis bidik telah sejajar dengan garis arah nivo maka: a b = c d - Apabila ( a b) ( c d) maka harus dikoreksi bacaan pada rambu di titik A atau di titik B, misalnya di titik A (y) dengan harga bacaan benang tengah =y dan dititik B (x) dengan harga bacaan benang tengah =x, besarnya harga masing masing titik adalah : 3 3 1 3 - Bila koreksi dititik A, = ( y) = + a b c + d 2 2 2 2 1 1 1 3 - Bila koreksi di titik B, = ( x ) = + a b c + d 2 2 2 2 b). Pada saat mengeset harga y (di titik A), atau B(x), gelembung harus dibawa ketengah dengan sekrup pengatur nivo. 3). Pengecekan konstanta jarak - Set up alat pada statif,atur nivo kotak dengan baik - Dirikan rambu dan ukur jarak antara alat dan rambu pita ukur (x) 49
- Baca dan catat bacaan benang atas (a), tengah(t), dan bawah (b) - Hitung jarak dengan rumus jarak(d) = (a b) X 100. - Bila d = x, maka alat ini baik, bila tidak alat dibalikan ke gudang 4). Pengecekan posisi benang tengah - Set up alat pada statif,atur nivo kotak dengan baik - Baca dan catat bacaan benang atas(a),tengah(t),dan bawah (b) - Hitung posisi benang tengan dengan rumus benang tengah (t) = 2 (a + b ), bila tidak sama alat balik ke gudang (ganti) b. Pengecekan waterpas otomatis Apabila sumbu vertikalnya dalam posisi dengan kemiringan yang terlalu besar, instrumen sipat datar tipe ini tidak dapat berfungsi dengan baik dan ketelitiannyapun akan sangat menurun, karenanya penyetelan nivo kotak haruslah sesempurna mungkin. Langkah pengecekan waterpas otomatis sebagai berikut: 1). Pengecekan sumbu nivo tegak lurus sumbu vertikal Set up waterpas pada statif, atur nivo kotak dengan 2 skrup penyetel nivo, hingga ditengah tengah. Putar teropong 90º, cek nivo kotak bila tidak ditengah diatur dengan skrup pengatur nivo yang ketiga, hingga di tengah Putar teleskop 180º mengelilingi sumbu vertikal untuk mengecek apakah gelembung bergeser dari posisinya. Apabila terjadi penggeseran, maka laksanakan langkah selanjutnya. Gelembung supaya ditempatkan pada setengah pergeseran ke belakang dengan skrup waterpas, Setengah lagi dihilangkan dengan sekrup koreksi nivo. Ulangi langkah kedua sampai langkah kelima sampai nivo diputar kemana saja tetap ditengah 50