Very Large Floating Structures

Struktur Terapung Alternatif Pengembangan Pantai yang Tahan Gempa

Konsep struktur terapung atau yang sering disebut ‘Very Large Floating Structures (VLFSs)’ selain menjadi alternatif prearrangement wilayah disamping reklamasi, juga mampu bertahan saat terjadi gempa, karena strukturnya mengapung di atas air dan dapat terhindar dari kerusakan bangunan.

 

Desain struktur yang mampu melindungi dari bencana alam seperti gempa adalah sebuah struktur yang kokoh, tahan gempa dan berbobot ringan, serta dapat megapung di atas air. Desain struktur seperti inilah yang kini mulai dikembangkan oleh para ahli di bidang terkait, untuk memaksimalkan penggunaan lahan dan meminimalkan kerusakan yang terjadi saat gempa. Dengan sistem struktur tersebut, dapat menyelamatkan manusia dan barang-barang yang berada pada bangunan dan mampu menghidarkan kerusakan dari struktur itu sendiri saat terjadi gempa.

Pengembangan wilayah pantai selalu menarik perhatian dari banyak pihak. Karena selain dapat dijadikan sebagai akselerator finansial suatu negara, pantai juga berpotensi besar untuk menyelesaikan permasalahan pengembangan wilayah melalui kegiatan reklamasi pantai.

Namun, mengingat kegiatan reklamasi tidak terlepas dari intervensi manusia, maka aktivitas tersebut tentu dapat memberikan dampak buruk terhadap keseimbangan lingkungan. Sehingga, berpotensi besar memicu terjadinya perubahan ekosistem. Selain itu, biaya yag dinbutuhkan juga tidak sedikit, khususnya untuk kegiatan dredging.

Sebagaimana diketahui, setiap pengembangan wilayah pantai hampir dapat dipastikan akan menelan biaya besar dan memerlukan teknologi tinggi, kerena terkait dengan berbagai kepentingan. Pendek kata, pekerjaan pengembangan wilayah pantai merupakan suatu megaproyek, baik dari sisi investasi dan wujud fisik struktur yang ditangani.

Karena itu, para ahli di bidang struktur kini terus melakukan inovasi untuk mendapatkan sistem struktur yang mampu diaplikasikan secara efektif dari sisi pembiayaan maupun teknologi dalam rangka pengembangan wilayah pantai, tanpa mengganggu ekosistem pantai dan menimbulkan kerusakan lingkungan. Salah satu system struktur yang kini secara intensif diuji coba dan dilakuakn pengembangan, adalah konsep struktur terapung yang sering disebut dengan ‘Very Large Floating Structures (VLFSs)’.

Dalam konsep struktur terapung ini, secara umum terdapat perbedaan yang sangat mendasar dibandingkan proses pembangunan struktur bangunan di darat (land-base structures). Struktur bangunan darat, proses pembangunannya sejak tahap awal hingga akhir dlakukan di tempat yang sama. Sebaliknya, struktur terapung, apapun jenisnya dibangun atau difabrikasi di tempat yang berbeda dengan lokasi terakhir di tempat instalasinya. Perbedaan kondisi inilah yang menyebabkan perbedaan proses pembangunan dan teknologi yang dipelukan dalam aplikasinya.

Menurut E. Watanabe, C. M Wang, T. Utsonomiya dan T. Moan, peneliti dari Centre for Offshore Research and Engineering, National Unversity of Singapore, terkait pengembangan wilayah pantai; reklamasi cukup layak dilakukan pada perairan dangkal dengan kedalaman kurang dari 20 meter. Namun, pada kondisi pantai yang dalam, dari segi pembiayaan metode reklamasi tidak feasible. Lebih dari itu, reklamasi juga cenderung merusak habitat laut, dan bahkan dapat menyebabkan toxic sediment.

Contoh struktur megafloat: Bandara terapung di Tokyo Bay sepanjang 1 km
http://www.maths.bris.ac.uk%20/

  

Untuk itu, sebagai alternatif pengembangan wilayah pantai yang tidak cocok dilakukan dengan metode reklamasi, ditawarkan konsep struktur terapung atau sering disebut sebagai very large floating structure. Ada dua tipe dari struktur terapung atau VLFSs, yaitu tipe semisubmersible dan pontoon. Untuk tipe semisubmersible, adalah membangun struktur terapung dia atas permukaan air laut dengan menggunakan column tubes atau elemen struktur ballast untuk meminimalkan efek gelombang dan menjadikannya agar tetap terapung. Struktu terapung tipe ini, mampu menahan gelombang tinggi. Tipe struktur ini dapat diaplikasikan pada anjunagn lepas pantai, sepeti semisubmersible dan tension leg platforms.

Sementara itu, utuk tipe pontoon merupakan struktur terapung yang sering ditemui pada beberapa pelabuhan. Namun, untuk jenis struktur VLFSs ini agak berbeda, dengan bentuk seperti piring yang sangat besar dan biasanya ditempatkan pada wilayah yang mempunyai perairan cukup tenang, seperti laguna atau teluk. Di Jepang, struktur ini sering disebut megafloat, dimensinya biasanya lebih besar dari 60 meter. Seperti pada tipe submersible, struktur mega float juga ditambah. Pada tipe ini terdapat struktur penambahnya, yaitu pemecah gelombang. Biasanya gelombang maksimal yang mapu ditahan tidak lebih dari 4 meter.

Pengembangan struktur terapung VLFSs kini sudah berada pada tingkat eskalasi yang menakjubkan. Di masa mendatang, diperkirakan floating structure atau struktur bangunan terapung ini akan menjadi primadona konstruksi. Di beberapa negara maju, sejarah penggunaan struktur mengapung ini sudah sampai pada pengembangan very large floating structure atau konstrukdi bangunan terapung skala besar, seperti pembangunan bandara internasional terapung (floating airport), jembatan apung (floating bridge), pemecah gelombang terapung (floating breakwater), bahkan kota terapung (floating city).

Di negara maju seperti Jepang, floating structure atau struktur terapung ini, antara lain tidak menambah massa benda yang mendesak massa air, sehingga tidak menimbulkan efek kenaikan muka air laut. Selain itu, juga tidak menimbulkan scouring atau gerusan pada pondasi pilar jembatan. Dimana, pilar jembatan konvensional umumnya mengalami masalah scouring yang dapat membahayakan pondasi struktur.

Dari sisi konstruksi, aplikasi struktur terapung jauh lebih efisien karena tidak perlu pembuatan dan pengerjaan deasin pondai konvensional seperti tiang pancang dan lainnya. Konstruksi mengapung ini hanya diikat dengan anchor, karena konstruksi ini dirancang hanya untuk menahan beban tarik. Untuk lebih mudah memahami dan menyederhanakannya, seperti anchor/jangkar dari sebuah kapal. Di sini, kapal seolah sebagai struktur terapung dan jangkar sebagai pengikat.

Untuk ketahanan terhadap hempasan gelombang pada anchor sangat kecil kemungkinannya. Yang paling mungkin, adalah justru displacement tanah dasar akibat gempa dapat menyebabkan kerusakan atau pergeeran anchor. Gelombang tidak berbahaya bagi anchor, karena semakin ke dasar pantai, gerak orbital gelombang semakin kecil dan kecepatan di dasar juga kecil. Namun secara keseluruhan, struktur terapung lebih tahan terhadap gempa, karena secara struktur tidak tertanam di tanah atau tidak berbasis pondasi, melainkan mengapung di atas air dan hanya diikat dengan anchor.

Struktur Bangunan VLFSs (Very Lare Floating Structure)
http://www.marinahousing.fi/

Dibandingkan dengan metode reklamasi, dalam skala megafloat struktur terapung memiliki berbagai kelebihan. Dari segi biaya, lebih murah. Pada metode reklamasi semakin dalam perairan pantai, maka biaya yang dikeluarkan unnuk mengadakan meterial urugan akan semakin mahal. Apalagi, jika material urugan dalam volume besar harus didatangkan dari tempat yang jauh, bahkan mengimpor seperti Singapura, maka biayanya akan jauh lebih besar.

Dari segi lingkungan cukup besahabat karena tidak merusak ekosistem laut. Kelebihan lain, lebih mudah dan lebih cepat dalam pembangunannya karena proses pengerjaan dengan metode perakitan (assembling method). Juga, lebih mudah untuk dipindahkan dan dikembangkan apabila menggunakan modular form, karena sifatnya yang dapat dirakit (assembling method).

Selain itu, struktur terapung juga tidak mengalami proses konsolidasi maupun settlement, sementara pada metode reklamasi biasanya terjadi saat mulai terjadi konsolidasi. Struktur terapung cocok untuk pembuatan konstruksi yang mengedepankan estetika model atau bentuk, dibandingkan metode konvensional yang umumnya kaku. Dan keuntungan lainnya, adalah area di sekitar megafloat dapat dikembangkan untuk berbagai fasilitas olahraga airserta fasilitas lainnya.

Sumber: Majalah Techno Konstruksi Edisi 29 Tahun III September 2010