Anish Kapoor se visie vir die Cloud Gate-beeldhouwerk in Chicago se Millennium Park is dat dit soos vloeibare kwik lyk en die omliggende stad glad weerkaats. Om hierdie heelheid te bereik, is 'n arbeid van liefde.
“Wat ek in Millennium Park wou doen, was om die Chicago-skyline in te sluit ... sodat mense die wolke wat daarin dryf en hierdie baie hoë geboue in die werk kon sien weerspieël. En dan, aangesien dit in die vorm van 'n deur is, sal die deelnemer, die kyker, hierdie baie diep kamer kan binnegaan, wat in 'n sekere sin dieselfde doen met die weerkaatsing van 'n persoon, soos die voorkoms van die werk doen met die weerkaatsing van die omliggende stad. — Wêreldbekende Britse kunstenaar. Anish Kapoor, Cloud Gate-beeldhouer
As mens na die kalm oppervlak van hierdie monumentale vlekvrye staalbeeldhouwerk kyk, is dit moeilik om te raai hoeveel metaal en moed daaronder skuil. Cloud Gate verberg die stories van meer as 100 metaalvervaardigers, snyers, sweisers, trimmers, ingenieurs, tegnici, metaalwerkers, installeerders en bestuurders – oor die hele vyf jaar.
Baie werk lang ure, werk in werkswinkels in die middel van die nag, kamp op 'n konstruksieterrein en werk in temperature van 110 grade in volle Tyvek®-pakke en halfmaskers. Sommige werk teen swaartekrag, hang aan harnasse, hou gereedskap vas en werk op gladde hellings. Alles gaan 'n bietjie (en veel verder) om die onmoontlike moontlik te maak.
Die verbetering van beeldhouer Anish Kapoor se konsep van eteriese swewende wolke in 'n 110-ton, 66-voet lange, 33-voet hoë vlekvrye staalbeeldhouwerk was die taak van Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, Kalifornië, en MTH. Villa Park, Illinois. Met sy 120ste bestaansjaar is MTH een van die oudste strukturele staal- en glaskontrakteurs in die Chicago-gebied.
Die vereistes vir die implementering van die projek sal afhang van die artistieke prestasie, vindingrykheid, meganiese vaardighede en vervaardigingskundigheid van beide maatskappye. Hulle het pasgemaakte en selfs toerusting vir die projek gebou.
Sommige van die projek se probleme spruit voort uit die vreemd geboë vorm – 'n kolletjie of onderstebo naeltjie – en sommige uit die blote grootte daarvan. Die beeldhouwerke is deur twee verskillende maatskappye op verskillende plekke duisende kilometers uitmekaar gebou, wat probleme met vervoer en werkstyle skep. Baie prosesse wat in die veld uitgevoer moet word, is moeilik om op die werksvloer uit te voer, wat nog te sê in die veld. Die groot probleem ontstaan ​​bloot omdat so 'n struktuur nog nooit tevore geskep is nie. Dus, geen skakel, geen plan, geen padkaart nie.
Ethan Silva van PSI het uitgebreide ondervinding in rompbou, eers op skepe en later in ander kunsprojekte, en is gekwalifiseerd om unieke rompboutake uit te voer. Anish Kapoor het 'n Fisika- en Kunsgegradueerde gevra om 'n klein model te verskaf.
“Ek het toe ’n 2m x 3m-monster gemaak, ’n baie gladde, geboë, gepoleerde stuk, en hy het gesê: ‘O, jy het dit gedoen, jy is die enigste een wat dit gedoen het’, want hy soek al twee jaar lank iemand om dit te doen,” het Silva gesê.
Die oorspronklike plan was dat PSI die beeldhouwerk in sy geheel sou vervaardig en bou en dan die hele stuk suid van die Stille Oseaan, deur die Panamakanaal, noord langs die Atlantiese Oseaan en langs die St. Lawrence-seeweg na 'n hawe aan Lake Michigan sou verskeep, volgens Edward Ulir, uitvoerende hoof van Millennium Park Inc. Volgens die verklaring sal 'n spesiaal ontwerpte vervoerbandstelsel dit na Millennium Park vervoer. Tydsbeperkings en praktiese aspekte het hierdie planne gedwing om te verander. Dus moes die geboë panele vir vervoer vasgemaak word en per vragmotor na Chicago vervoer word, waar MTH die onderbou en bobou aanmekaargesit en die panele aan die bobou gekoppel het.
Die afronding en polering van die Cloud Gate-lasse om hulle 'n naatlose voorkoms te gee, was een van die moeilikste aspekte van installasie en montering op die perseel. Die 12-stap proses word voltooi deur die aanwending van 'n verhelderende blos, soortgelyk aan juwelierspolitoer.
“Basies het ons omtrent drie jaar aan hierdie projek gewerk om hierdie onderdele te maak,” het Silva gesê. “Dit is harde werk. Dit neem baie tyd om uit te vind hoe om dit te doen en die besonderhede uit te werk; jy weet, net om dit tot perfeksie te bring. Die manier waarop ons rekenaartegnologie en goeie ou metaalbewerking gebruik, is 'n kombinasie van smee- en lugvaarttegnologie.”
Volgens hom is dit moeilik om iets so groot en swaar met hoë presisie te maak. Die grootste plate was gemiddeld 7 voet breed en 11 voet lank en het 1 500 pond geweeg.
“Om al die CAD-werk te doen en die werklike werkswinkeltekeninge vir die werk te skep, is op sigself ’n groot projek,” sê Silva. “Ons gebruik rekenaartegnologie om die plate te meet en hul vorm en kromming akkuraat te evalueer sodat hulle korrek bymekaar pas.
“Ons het ’n rekenaarsimulasie gedoen en dit toe opgedeel,” het Silva gesê. “Ek het my ervaring in dopbou gebruik en ek het ’n paar idees gehad oor hoe om die vorms te segmenteer sodat die naatlyne sou werk sodat ons die beste kwaliteit resultate kon kry.”
Sommige plate is vierkantig, ander is sirkelvormig. Hoe nader hulle aan die skerp oorgang is, hoe meer sirkelvormig is hulle en hoe groter is die radius van die radiale oorgang. In die boonste gedeelte is hulle platter en groter.
Die plasma sny 1/4 tot 3/8-duim dik 316L vlekvrye staal, sê Silva, wat op sy eie sterk genoeg is. “Die werklike uitdaging is om die groot plate 'n redelik presiese kromming te gee. Dit word gedoen deur baie presiese vorming en vervaardiging van die raam van die ribstelsel vir elke plaat. Op hierdie manier kan ons die vorm van elke plaat akkuraat bepaal.”
Die planke word op 3D-rollers gerol wat PSI spesifiek ontwerp en vervaardig het vir die rol van hierdie planke (sien fig. 1). “Dis soortgelyk aan ’n neef van die Britse rollers. Ons rol hulle met dieselfde tegnologie as die vlerke,” het Silva gesê. Buig elke paneel deur dit heen en weer op die rollers te beweeg, en pas die druk op die rollers aan totdat die panele binne 0.01″ van die verlangde grootte is. Volgens hom maak die vereiste hoë presisie dit moeilik om velle glad te vorm.
Die sweiser sweis dan die vloeikerndraad aan die struktuur van die interne geribde stelsel vas. “Na my mening is vloeikerndraad 'n baie goeie manier om vlekvrye staal strukturele sweislasse te skep,” verduidelik Silva. “Dit gee jou hoë kwaliteit sweislasse met 'n fokus op vervaardiging en 'n goeie voorkoms.”
Alle bordoppervlaktes word met die hand geskuur en op 'n masjien gefrees om hulle tot die duisendste van 'n duim te sny om bymekaar te pas (sien fig. 2). Verifieer afmetings met akkurate meet- en laserskandeertoerusting. Laastens word die plaat tot 'n spieëlafwerking gepoleer en met 'n beskermende film bedek.
Ongeveer 'n derde van die panele, tesame met die basis en interne struktuur, is in 'n toetsmontering aanmekaargesit voordat die panele vanaf Auckland verskeep is (sien figure 3 en 4). Die plankprosedure is beplan en verskeie klein planke is met 'n naat gesweis om hulle aanmekaar te heg. "Toe ons dit in Chicago aanmekaargesit het, het ons geweet dit sou pas," het Silva gesê.
Temperatuur, tyd en vibrasie van die trollie kan veroorsaak dat gerolde plaat loskom. Die geribde rooster is ontwerp om nie net die stewigheid van die bord te verhoog nie, maar ook om die vorm van die bord tydens vervoer te behou.
Daarom, wanneer die versterkingsgaas binne is, word die plaat hittebehandel en afgekoel om materiaalspanning te verlig. Om skade tydens vervoer verder te voorkom, word wiegies vir elke bakkie gemaak en dan in houers gelaai, ongeveer vier op 'n slag.
Die houers is toe met halfafgewerkte produkte gelaai, omtrent vier op 'n slag, en saam met die PSI-spanne na Chicago gestuur vir installering deur die MTH-spanne. Een van hulle is 'n logistiekdeskundige wat die vervoer koördineer, en die ander is 'n toesighouer in die tegniese area. Hy werk daagliks saam met MTH-personeel en help om nuwe tegnologieë te ontwikkel soos nodig. "Natuurlik was hy 'n baie belangrike deel van die proses," het Silva gesê.
Volgens MTH-president Lyle Hill, was MTH Industries oorspronklik die taak om die eteriese beeldhouwerk aan die grond te anker en die bostruktuur te installeer, en dan plate daaraan te sweis met finale skuur en polering. 'n Balans tussen kuns en praktiese toepassing, teorie en werklikheid, vereiste tyd en geskeduleerde tyd.
Lou Czerny, MTH se visepresident van ingenieurswese en projekbestuurder, het gesê hy stel belang in die projek se uniekheid. “Na ons beste wete gebeur dinge op hierdie spesifieke projek wat nog nooit tevore gedoen of nog nooit tevore oorweeg is nie,” het Cerny gesê.
Maar om aan 'n eerste-van-sy-soort werk te werk, vereis buigsame vindingrykheid ter plaatse om onvoorsiene probleme te hanteer en vrae wat langs die pad ontstaan, te beantwoord:
Hoe heg jy 128 motorgrootte vlekvrye staalpanele aan 'n permanente bostruktuur vas terwyl jy kinderhandskoene dra? Hoe sweis jy 'n reuse boogvormige boontjie sonder om daarop staat te maak? Hoe kan ek 'n lasnaad binnedring sonder om van binne af te kan sweis? Hoe verkry jy die perfekte spieëlafwerking van vlekvrye staallasse in die veld? Wat gebeur as weerlig hom tref?
Czerny het gesê die eerste aanduiding dat dit 'n buitengewoon komplekse projek sou wees, was toe die konstruksie en installering van die 30 000-pond toerusting begin het. Staalstruktuur wat die beeldhouwerk ondersteun.
Alhoewel die hoë-sink strukturele staal wat deur PSI verskaf is om die basis van die onderstruktuur te monteer relatief maklik was om te vervaardig, was die platform vir die onderstruktuur half bo die restaurant en half bo die parkeerterrein, elk op 'n ander hoogte.
“So die basis is soort van vrydraend en wankelrig,” het Czerny gesê. “Waar ons baie van hierdie staal gesit het, insluitend aan die begin van die plaat self, moes ons eintlik die kraan in 'n 5-voet gat forseer.”
Czerny het gesê hulle het 'n baie gesofistikeerde ankerstelsel gebruik, insluitend 'n meganiese voorspanningstelsel soortgelyk aan dié wat in steenkoolmynbou gebruik word en sommige chemiese ankers. Sodra die basis van die staalstruktuur in beton geanker is, moet 'n bostruktuur gebou word waaraan die dop vasgemaak sal word.
“Ons het die dakspantstelsel begin installeer met behulp van twee groot vervaardigde 304 vlekvrye staal O-ringe—een aan die noordelike punt van die struktuur en een aan die suidelike punt,” sê Czerny (sien Figuur 3). Die ringe word vasgemaak met kruisende buisvormige dakspante. Die ringkern-subraam word gesny en vasgebout met behulp van GMAW, staafsweiswerk en gesweisde verstewigings.
“So daar is ’n groot bobou wat niemand nog ooit gesien het nie; dit is suiwer vir die strukturele raamwerk,” het Czerny gesê.
Ten spyte van die beste pogings in die ontwerp, ingenieurswese, vervaardiging en installering van al die nodige komponente vir die Auckland-projek, is hierdie beeldhouwerk ongekend en nuwe paaie word altyd gepaard met brame en skrape. Net so is dit nie so maklik om een ​​maatskappy se vervaardigingskonsep by 'n ander te pas soos om die stafie oor te dra nie. Boonop het die fisiese afstand tussen terreine tot afleweringsvertragings gelei, wat dit logies gemaak het om 'n mate van plaaslike produksie te produseer.
“Alhoewel die monteer- en sweisprosedures vooraf in Auckland beplan is, het die werklike toestande op die perseel vereis dat almal kreatief moes wees,” het Silva gesê. “En die vakbondpersoneel is regtig wonderlik.”
Vir die eerste paar maande was MTH se daaglikse roetine om te bepaal wat die dag se werk behels het en hoe om sommige van die subraam-samestellingskomponente, sowel as 'n paar stutte, "skokbrekers", arms, penne en penne, die beste te vervaardig. Er het gesê pogo-stokke was nodig om 'n tydelike sylynstelsel te skep.
“Dis ’n deurlopende ontwerp- en produksieproses wat aan die gang is om dinge aan die gang te hou en vinnig in die veld te kom. Ons spandeer baie tyd om te sorteer wat ons het, in sommige gevalle herontwerp en herontwerp, en dan maak ons ​​die onderdele wat ons benodig.”
“Letterlik Dinsdag sal ons 10 goed hê wat ons Woensdag by die plek moet aflewer,” het Hill gesê. “Ons het baie oortydwerk en baie werk in die winkel wat in die middel van die nag gedoen word.”
“Ongeveer 75 persent van die sybord-veringkomponente word in die veld vervaardig of gewysig,” het Czerny gesê. “’n Paar keer het ons letterlik ’n 24-uur-dag ingehaal. Ek was tot 2, 3 vm. by die winkel, en om 5:30 het ek huis toe gegaan om te stort en die bestanddele te gaan haal, steeds nat.”
Die MTN tydelike ophangstelsel vir die montering van die romp bestaan ​​uit vere, stutte en kabels. Alle verbindings tussen die plate word tydelik met boute vasgemaak. “Dus is die hele struktuur meganies verbind, van binne af opgehang aan 304-kappe,” het Czerny gesê.
Hulle begin vanaf die koepel aan die basis van die omgala-beeldhouwerk – “die naeltjie van die naeltjie”. Die koepel is aan die dakkappe opgehang met behulp van 'n tydelike vierpunt-veerondersteuningstelsel, bestaande uit hangers, kabels en vere. Czerny het gesê die veer bied “bons” soos meer planke bygevoeg word. Die vere word dan aangepas op grond van die gewig wat deur elke plaat bygevoeg word om die hele beeldhouwerk te balanseer.
Elk van die 168 borde het sy eie vierpunt-veerveringsondersteuningstelsel, so dit word individueel ondersteun. “Die idee is om nie enige verbindings te oorskat nie, want daardie verbindings word saamgevoeg om 'n 0/0-breuk te verkry,” het Cerny gesê. “As die bord die bord daaronder tref, kan dit lei tot kromtrekking en ander probleme.”
As bewys van PSI se akkuraatheid, is die bouwerk baie goed met min speling. “PSI het fantastiese werk met die panele gedoen,” sê Czerny. “Ek gee hulle krediet, want uiteindelik pas hy regtig. Die passing is regtig goed en dis wonderlik vir my. Ons praat letterlik van duisendstes van 'n duim.”
“Wanneer hulle klaar is met montering, dink baie mense hulle is klaar,” het Silva gesê, nie net omdat die nate styf is nie, maar omdat die volledig gemonteerde dele, met hul hoogs gepoleerde spieëlafwerkingplate, in werking gekom het en sy omgewing weerspieël het. Maar stompnate is sigbaar, vloeibare kwik het geen nate nie. Boonop moes die beeldhouwerk volledig gesweis word om sy strukturele integriteit vir toekomstige geslagte te bewaar, het Silva gesê.
Die voltooiing van die Wolkpoort moes tydens die park se groot opening in die herfs van 2004 uitgestel word, so het omhalus 'n lewende GTAW geword, en dit het vir etlike maande aangehou.
“Jy kan klein bruin kolletjies rondom die struktuur sien, wat TIG-solderings is,” het Czerny gesê. “Ons het in Januarie met die restourasie van die tente begin.”
“Die volgende groot produksie-uitdaging vir hierdie projek was om 'n naat te sweis sonder om vormakkuraatheid te verloor as gevolg van sweiskrimping,” het Silva gesê.
Volgens Czerny bied plasmasweising die nodige sterkte en rigiditeit met minimale risiko vir die plaat. 'n Mengsel van 98% argon en 2% helium is die beste om besoedeling te verminder en smelting te verbeter.
Sweisers gebruik sleutelgatplasmasweistegnieke met behulp van Thermal Arc®-kragbronne en spesiale trekker- en fakkelsamestellings wat deur PSI ontwerp en gebruik word.