Anish Kapoors vision for Cloud Gate-skulpturen i Chicagos Millennium Park er, at den skal ligne flydende kviksølv og glat afspejle den omgivende by. At opnå denne helhed er et kærlighedsarbejde.
"Det, jeg ville gøre med Millennium Park, var at inkorporere Chicagos skyline i den ... så folk kunne se skyerne svæve i den og disse meget høje bygninger spejle sig i værket. Da det så er formet som en dør, vil deltageren, beskueren, kunne træde ind i dette meget dybe rum, som på en måde virker på sin egen refleksion på samme måde, som værkets udseende virker på spejlingen af ​​den omkringliggende by." – den verdensberømte britiske kunstner Anish Kapoor, billedhugger af Cloud Gate
Når man ser på den rolige overflade af denne monumentale rustfri stålskulptur, er det svært at gætte, hvor meget metal og mod der gemmer sig under dens overflade. Cloud Gate gemmer på historierne om over 100 metalfabrikanter, -skærere, -svejsere, -trimmere, -ingeniører, -teknikere, -montører, -montører og -ledere – over 5 år undervejs.
Mange arbejdede lange timer, arbejdede i værksteder midt om natten, slog telte op på en byggeplads og slidte i temperaturer på 43 grader iført komplette Tyvek®-dragter og halvmasker. Nogle arbejder mod tyngdekraften, hænger i seler, holder værktøj og arbejder på glatte skråninger. Alt går lidt (og langt ud over det sædvanlige) for at gøre det umulige muligt.
Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, Californien, og MTH. Villa Park, Illinois, har udviklet billedhuggerens koncept med æteriske, svævende skyer til en 110 tons, 20 meter lang og 10 meter høj rustfri stålskulptur. MTH er ved sit 120-års jubilæum en af ​​de ældste stål- og glaskonstruktionsentreprenører i Chicago-området.
Kravene til projektets gennemførelse vil afhænge af begge virksomheders kunstneriske præstationer, opfindsomhed, mekaniske færdigheder og produktionskompetencer. De specialfremstiller og har endda bygget udstyr til projektet.
Nogle af projektets problemer stammer fra dets mærkeligt buede form – en prik eller en omvendt navle – og nogle fra dets store størrelse. Skulpturerne blev bygget af to forskellige virksomheder på forskellige steder tusindvis af kilometer fra hinanden, hvilket skaber problemer med transport og arbejdsstile. Mange processer, der skal udføres i marken, er vanskelige at udføre på værkstedet, for slet ikke at tale om i marken. Den store vanskelighed opstår simpelthen, fordi en sådan struktur aldrig er blevet skabt før. Så ingen forbindelse, ingen plan, ingen køreplan.
Ethan Silva fra PSI har omfattende erfaring med skrogbygning, først på skibe og senere i andre kunstprojekter, og er kvalificeret til at udføre unikke skrogbygningsopgaver. Anish Kapoor bad kandidater i fysik og kunst om at levere en lille model.
"Så jeg lavede et prøvestykke på 2 x 3 meter, et virkelig glat, buet og poleret stykke, og han sagde: 'Åh, du gjorde det, du er den eneste, der gjorde det,' fordi han har ledt i to år. At finde en, der er det, vil være nok," sagde Silva.
Den oprindelige plan var, at PSI skulle fremstille og bygge skulpturen i sin helhed og derefter fragte hele værket syd for Stillehavet, gennem Panamakanalen, nordpå langs Atlanterhavet og langs St. Lawrence-søvejen til en havn ved Lake Michigan. Edward Ulir, administrerende direktør for Millennium Park Inc. Ifølge erklæringen vil et specialdesignet transportbåndssystem føre ham til Millennium Park. Tidsbegrænsninger og praktiske hensyn tvang disse planer til at ændres. Derfor måtte de buede paneler sikres til transport og transporteres med lastbil til Chicago, hvor MTH samlede understrukturen og overbygningen og forbandt panelerne med overbygningen.
Færdiggørelse og polering af Cloud Gate-svejsningerne for at give dem et problemfrit udseende var et af de vanskeligste aspekter ved installation og montering på stedet. 12-trinsprocessen fuldføres ved påføring af en lysnende blush, der ligner smykkepolering.
"Grundlæggende arbejdede vi på dette projekt i omkring tre år med at fremstille disse dele," sagde Silva. "Det er hårdt arbejde. Det tager meget tid at finde ud af, hvordan man gør det, og at udarbejde detaljerne; du ved, bare at bringe det til perfektion. Den måde, vi bruger computerteknologi og god gammeldags metalbearbejdning på, er en kombination af smedning og rumfartsteknologi."
Ifølge ham er det vanskeligt at lave noget så stort og tungt med høj præcision. De største plader var i gennemsnit 2,1 meter brede og 3,3 meter lange og vejede 600 kg.
"At udføre alt CAD-arbejdet og skabe selve værkstedstegningerne til jobbet er et stort projekt i sig selv," siger Silva. "Vi bruger computerteknologi til at måle pladerne og nøjagtigt vurdere deres form og krumning, så de passer korrekt sammen."
"Vi lavede en computersimulering og delte det derefter op," sagde Silva. "Jeg brugte min erfaring med skalbygning, og jeg havde nogle ideer til, hvordan vi kunne segmentere formerne, så sømlinjerne ville fungere, så vi kunne få resultater af den bedste kvalitet."
Nogle plader er firkantede, andre er cirkelformede. Jo tættere de er på den skarpe overgang, desto mere cirkelformede er de, og desto større er radiusen af ​​den radiale overgang. I den øvre del er de fladere og større.
Plasmaet skærer 6 til 9 mm tykt 316L rustfrit stål, siger Silva, hvilket er stærkt nok i sig selv. "Den virkelige udfordring er at give de enorme plader en ret præcis krumning. Dette gøres ved meget præcis formning og fremstilling af rammen af ​​ribbesystemet for hver plade. På denne måde kan vi præcist bestemme formen på hver plade."
Pladerne valses på 3D-valser, som PSI har designet og fremstillet specifikt til valsning af disse plader (se fig. 1). "Det er lidt ligesom en fætter til de britiske valser. Vi valser dem med den samme teknologi som vingerne," sagde Silva. Bøj hvert panel ved at bevæge det frem og tilbage på valserne, og juster trykket på valserne, indtil panelerne er inden for 0,01″ af den ønskede størrelse. Ifølge ham gør den nødvendige høje præcision det vanskeligt at forme plader jævnt.
Svejseren svejser derefter fluxfyldtråden til strukturen af ​​det indvendige ribbesystem. "Efter min mening er fluxfyldtråd en rigtig god måde at lave svejsninger i rustfrit stål," forklarer Silva. "Dette giver dig svejsninger af høj kvalitet med fokus på fremstilling og et flot udseende."
Alle pladeoverflader slebes i hånden og fræses på en maskine for at skære dem til en tusindedel af en tomme, så de passer til hinanden (se fig. 2). Verificér dimensionerne med præcist måle- og laserscanningsudstyr. Til sidst poleres pladen til en spejlblank finish og dækkes med en beskyttelsesfilm.
Omkring en tredjedel af panelerne blev sammen med basen og den indvendige struktur samlet i en testmontering, før panelerne blev sendt fra Auckland (se figur 3 og 4). Planlagde plankeproceduren og sømsvejsede flere små brædder for at samle dem. "Så da vi samlede det i Chicago, vidste vi, at det ville passe," sagde Silva.
Temperatur, tid og vibrationer fra vognen kan forårsage, at rullede plader løsner sig. Ribbegitteret er ikke kun designet til at øge pladens stivhed, men også til at bevare pladens form under transport.
Derfor, når armeringsnettet er indeni, varmebehandles og afkøles pladen for at aflaste materialespændingen. For yderligere at forhindre skader under transport fremstilles der vugger til hver tallerken, som derefter læsses i beholdere, cirka fire ad gangen.
Containerne blev derefter læsset med halvfabrikata, cirka fire ad gangen, og sendt til Chicago med PSI-hold til installation hos MTH-hold. Den ene er logistiker, der koordinerer transporten, og den anden er supervisor i det tekniske område. Han arbejder dagligt med MTH-personalet og hjælper med at udvikle nye teknologier efter behov. "Han var selvfølgelig en meget vigtig del af processen," sagde Silva.
Lyle Hill, direktør for MTH, sagde, at MTH Industries oprindeligt fik til opgave at forankre den æteriske skulptur til jorden og installere overbygningen, derefter svejse plader til den og udføre den endelige slibning og polering, takket være PSI Technical Management. Skulptur indebærer en balance mellem kunst og praksis, teori og virkelighed, nødvendig tid og planlagt tid.
Lou Czerny, vicedirektør for ingeniørvirksomhed og projektleder på MTH, sagde, at han var interesseret i projektets unikke karakter. "Så vidt vi ved, sker der ting i netop dette projekt, som aldrig er blevet gjort før eller aldrig er blevet overvejet før," sagde Czerny.
Men at arbejde på et værk, der er det første af sin slags, kræver fleksibel opfindsomhed på stedet for at håndtere uforudsete problemer og besvare spørgsmål, der opstår undervejs:
Hvordan fastgør man 128 rustfri stålpaneler på størrelse med en bil til en permanent overbygning, mens man har børnehandsker på? Hvordan lodder man en kæmpe bueformet bøjle uden at være afhængig af den? Hvordan kan jeg trænge igennem en svejsning uden at kunne svejse indefra? Hvordan opnår man den perfekte spejlblanke finish på svejsninger i rustfrit stål i marken? Hvad sker der, hvis lynet slår ned i ham?
Czerny sagde, at den første indikation af, at dette ville blive et usædvanligt komplekst projekt, var, da konstruktionen og installationen af ​​det 14.000 kg tunge udstyr begyndte. Stålkonstruktion, der understøtter skulpturen.
Mens det højzinkholdige konstruktionsstål, som PSI leverede til at samle bunden af ​​underkonstruktionen, var relativt let at fremstille, var underkonstruktionens platform halvt over restauranten og halvdelen over parkeringspladsen, begge i forskellig højde.
"Så fundamentet er lidt udkraget og ustabilt," sagde Czerny. "Der hvor vi lagde meget af dette stål, inklusive i begyndelsen af ​​selve pladen, var vi faktisk nødt til at tvinge kranen ned i et 1,5 meter langt hul."
Czerny sagde, at de brugte et meget sofistikeret forankringssystem, herunder et mekanisk forspændingssystem svarende til det, der bruges i kulminedrift, og nogle kemiske ankre. Når stålkonstruktionens fundament er forankret i beton, skal der bygges en overbygning, som skallen skal fastgøres til.
"Vi begyndte at installere spærsystemet ved hjælp af to store, fremstillede o-ringe i 304 rustfrit stål – en i den nordlige ende af strukturen og en i den sydlige ende," siger Czerny (se figur 3). Ringene er fastgjort med krydsende rørformede spær. Ringkernens underramme er sektioneret og boltet på plads ved hjælp af GMAW, svejsning af stang og svejsede afstivninger.
"Så der er sådan en stor overbygning, som ingen nogensinde har set; den er udelukkende til den strukturelle ramme," sagde Czerny.
Trods den bedste indsats for at designe, konstruere, fremstille og installere alle de nødvendige komponenter til Auckland-projektet, er denne skulptur hidtil uset, og nye veje er altid ledsaget af grater og ridser. Ligeledes er det ikke så nemt at matche én virksomheds produktionskoncept med en anden som at give stafetten videre. Derudover forårsagede den fysiske afstand mellem steder leveringsforsinkelser, hvilket gjorde det logisk at producere på stedet.
"Selvom monterings- og svejseprocedurerne var planlagt i Auckland på forhånd, krævede de faktiske forhold på byggepladsen, at alle var kreative," sagde Silva. "Og fagforeningspersonalet er virkelig fantastisk."
I de første par måneder var det MTH's daglige rutine at finde ud af, hvad dagens arbejde indebar, og hvordan man bedst kunne fremstille nogle af komponenterne til underrammen, samt nogle af stiverne, "støddæmpere", arme, stifter og bolte. Ifølge Ayr er pogo-sticks nødvendige for at skabe et midlertidigt sidesporssystem.
"Det er en kontinuerlig design- og produktionsproces, der foregår undervejs, for at holde tingene i gang og komme hurtigt ud i felten. Vi bruger meget tid på at sortere det, vi har, i nogle tilfælde redesigne og redesigne, og derefter producere de dele, vi har brug for."
"Vi skal bogstaveligt talt levere 10 ting til stedet onsdag tirsdag," sagde Hill. "Vi har en masse overarbejde og en masse arbejde i butikken, der udføres midt om natten."
"Omkring 75 procent af komponenterne til sideophænget fremstilles eller modificeres i marken," sagde Czerny. "Et par gange indhentede vi bogstaveligt talt en 24-timers arbejdsdag. Jeg var i butikken indtil klokken 2, 3 om natten og tog hjem for at tage et bad, hentede klokken 5:30 og blev stadig våd."
MTN's midlertidige ophængningssystem til samling af skroget består af fjedre, stivere og kabler. Alle samlinger mellem pladerne er midlertidigt fastgjort med bolte. "Så hele strukturen er mekanisk forbundet, ophængt indefra på 304-spær," sagde Czerny.
De starter fra kuplen ved foden af ​​omgala-skulpturen – "navlens navle". Kuplen blev ophængt i spærene ved hjælp af et midlertidigt firepunkts fjederstøttesystem, bestående af bøjler, kabler og fjedre. Czerny sagde, at fjederen giver "ophæng", når flere brædder tilføjes. Fjedrene justeres derefter baseret på den vægt, der tilføjes af hver plade, for at afbalancere hele skulpturen.
Hvert af de 168 brædder har sit eget firepunkts fjederophængssystem, så de er individuelt understøttet på plads. "Ideen er ikke at overvurdere nogen samlinger, da disse samlinger er sat sammen for at opnå et 0/0 mellemrum," sagde Cerny. "Hvis brættet rammer brættet nedenunder, kan det føre til vridning og andre problemer."
Som et bevis på PSIs præcision er samlingen meget god med minimal sløring. "PSI har gjort et fantastisk stykke arbejde med at lave panelerne," siger Czerny. "Jeg giver dem æren, fordi han i sidste ende virkelig passer. Pasformen er så god, at den passer mig. Vi taler bogstaveligt talt om tusindedele af en tomme. Den samlede plade har en lukket kant."
"Når de er færdige med at samle dem, tror mange, at de er færdige," sagde Silva, ikke kun fordi sømmene er stramme, men fordi de færdigsamlede dele med deres højglanspolerede spejlblanke plader kom i spil og afspejlede hans omgivelser. Men stødsømmene er synlige, flydende kviksølv har ingen sømme. Derudover skulle skulpturen svejses fuldt ud for at bevare dens strukturelle integritet for fremtidige generationer, sagde Silva.
Færdiggørelsen af ​​Cloud Gate måtte udskydes under parkens store åbning i efteråret 2004, så omhalus blev et levende GTAW, og dette fortsatte i flere måneder.
"Man kan se små brune pletter rundt om hele strukturen, som er TIG-loddeforbindelser," sagde Czerny. "Vi begyndte at restaurere teltene i januar."
"Den næste store produktionsudfordring for dette projekt var at svejse en søm uden at miste formnøjagtigheden på grund af svejsesvind," sagde Silva.
Ifølge Czerny giver plasmasvejsning den nødvendige styrke og stivhed med minimal risiko for pladen. En blanding af 98% argon og 2% helium er bedst til at reducere forurening og forbedre fusion.
Svejsere bruger nøglehulsplasmasvejsningsteknikker ved hjælp af Thermal Arc®-strømkilder og specielle traktor- og brænderaggregater designet og brugt af PSI.