Anish Kapoors vision for Cloud Gate-skulpturen i Chicagos Millennium Park er, at den skal ligne flydende kviksølv og problemfrit afspejle den omkringliggende by. At opnå denne problemfrihed er et kærlighedsarbejde.
"Det, jeg ville gøre i Millennium Park, var at lave noget, der passede ind i Chicagos skyline ... så folk kunne se skyerne svæve i den og de meget høje bygninger spejle sig i værket. På grund af formen i døren vil deltageren, publikum, kunne træde ind i dette meget dybe rum, på en måde, der gør det samme ved spejlbilledet af en person, som værkets ydre gør ved spejlbilledet af de omkringliggende byting." - den verdenskendte britiske kunstner Anish Kapoor, Cloud Gate-skulptør
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 mere end 100 metalfabrikanter, skærere, svejsere, trimmere, ingeniører, teknikere, jernarbejdere, installatører og ledere – alle over fem år.
Mange arbejdede overarbejde, udførte værkstedsarbejde midt om natten, camperede på byggepladsen og sled i temperaturer på 43 grader iført komplette Tyvek®-dragter og halvmasker. Nogle arbejder i positioner mod tyngdekraften, dinglende fra sikkerhedsseler, mens de holder værktøj, og arbejder på glatte skråninger. Alt går lidt (og langt ud over det sædvanlige) for at gøre det umulige muligt.
Det var producentvirksomheden Performance Structures Inc. (PSI) fra Oakland, Californien, og MTH fra Villa Park, Illinois, der forstærkede billedhuggerens koncept med æteriske, svævende skyer til en 110 tons, 20 meter lang og 10 meter høj skulptur i rustfrit stål. I anledning af sit 120-års jubilæum er MTH en af ​​de ældste entreprenører inden for arkitektonisk design af metal- og glasstrukturer i Chicago-området.
Kravene til at realisere projektet vil være afhængige af begge virksomheders kunstneriske udførelse, opfindsomhed, mekaniske færdigheder og produktionsmæssige knowhow. De specialbyggede og byggede endda udstyr til projektet.
Nogle af projektets udfordringer 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 skabte problemer med transport og arbejdsstile. Mange processer, der skal udføres i marken, er vanskelige at udføre i et værkstedsmiljø, for slet ikke at tale om i marken. Mange vanskeligheder opstår simpelthen fordi en sådan struktur aldrig er blevet skabt før. Så ingen reference, ingen plantegning, ingen køreplan.
Ethan Silva fra PSI har omfattende erfaring med skalkonstruktion, først på skibe og senere i andre kunstprojekter, og er kvalificeret til unikke skalkonstruktionsopgaver. Anish Kapoor bad kandidater i fysik og kunst om at levere en lille model.
"Så jeg lavede en prøve på 2 x 3 meter, et virkelig glat, buet, poleret stykke, og han sagde: 'Åh, du gjorde det, du er den eneste, der gjorde det,' fordi han havde ledt i to år efter den rigtige. Find nogen til at gøre det," sagde Silva.
Den oprindelige plan var, at PSI skulle fremstille og konstruere skulpturen fuldt ud og derefter fragte hele værket syd for Stillehavet, gennem Panamakanalen, nordpå langs Atlanterhavet og langs St. Lawrence-søvejen til en havn ved Lake Michigan, ifølge Edward Uhlir, administrerende direktør for Millennium Park Inc. Ifølge erklæringen vil et specialdesignet transportsystem transportere det til Millennium Park. Tidsbegrænsninger og praktiske hensyn tvang disse planer til at blive ændret. Derfor måtte de buede paneler afstives til transport og transporteres med lastbil til Chicago, hvor MTH ville samle underbygningen og overbygningen og forbinde panelerne til overbygningen.
Færdiggørelse og polering af Cloud Gates svejsninger for et problemfrit udseende var et af de vanskeligste aspekter af installations- og monteringsopgaven i felten. 12-trinsprocessen afsluttes med en lysnende rouge, der minder om juvelerpolering.
"Så vi arbejdede dybest set på det projekt i omkring tre år og lavede disse dele," sagde Silva. "Det er et hårdt arbejde. Meget af den tid går med at finde ud af, hvordan man gør det, og udarbejde detaljerne; du ved, bare at perfektionere det. Den måde, vi bruger computerteknologi og god gammeldags metalbearbejdning på, er en kombination af smedning og rumfartsteknologi."
Det er svært at lave noget så stort og tungt med præcision, sagde han. 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 arbejdet er faktisk 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 computermodellering og delte det derefter op," sagde Silva. "Jeg brugte min erfaring med skalkonstruktion, og jeg havde nogle ideer til, hvordan man segmenterer formerne for at få sømlinjerne til at fungere, så vi kunne få resultater af den bedste kvalitet."
Nogle plader er firkantede, andre er cirkelformede. Jo tættere de er på en stejl overgang, desto mere cirkelformede er de, og desto større er den radiale overgang. Øverst er de fladere og større.
Plasma skærer 316L rustfrit stål med en tykkelse på 0,6 til 0,9 cm, hvilket er stærkt nok i sig selv, siger Silva. "Den virkelige udfordring er at få de enorme plader til en tilstrækkelig præcis krumning. Dette gøres ved at forme og fremstille ribbesystemrammen til hver plade meget præcist. På denne måde kan vi præcist definere formen på hver plade."
Brædderne rulles på 3D-ruller, som PSI har designet og fremstillet specifikt til at rulle disse brædder (se figur 1). "Det er lidt en fætter til de britiske ruller. Vi ruller dem ved hjælp af en teknik, der ligner den, hvordan skærme laves," sagde Silva. Bøj hvert panel ved at bevæge det frem og tilbage på ruller, og juster trykket på rullerne, indtil panelerne er inden for 0,01 tommer af den ønskede størrelse. Den høje præcision, der kræves, gør det vanskeligt at forme plader glat, sagde han.
Svejseren sømmede derefter den fluxfyldte kerneforbindelse til den indre ribbesystemstruktur. "Efter min mening er fluxfyldt kerneforbindelse en virkelig god måde at skabe strukturelle svejsninger i rustfrit stål," forklarer Silva. "Det giver dig svejsninger af høj kvalitet med et stærkt fokus på produktion, og det ser godt ud."
Hele overfladen af ​​plader slebes i hånden og maskinfræses for at trimme dem til den ønskede nøjagtighed på tusindedele af en tomme, så de alle passer sammen (se figur 2). Kontroller dimensionerne med præcisionsmåle- og laserscanningsudstyr. Til sidst poleres pladen til en spejlblank finish og dækkes med en beskyttelsesfilm.
Omkring en tredjedel af panelerne, sammen med basen og den indvendige struktur, blev opstillet i prøvemonteringen, før panelerne blev sendt fra Auckland (se figur 3 og 4). Planlagde beklædningsproceduren og foretog nogle sømsvejsninger på nogle 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 lastbilen kan få den valsede plade til at løsne sig. Ribbegitteret er ikke kun designet til at øge pladens stivhed, men også til at bevare pladens form under transport.
Derfor varmebehandles og afkøles pladen med armeringsnettet på indersiden for at aflaste materialespændingen. For yderligere at forhindre skader under transport fremstilles der vugger til hver plade, som derefter læsses på containere, cirka fire ad gangen.
Containerne blev derefter læsset til halvfabrikata, cirka fire ad gangen, og sendt til Chicago med PSI-hold til installation med MTH-hold. Den ene er logistikpersonen, der koordinerer transporten, og den anden er supervisoren i det tekniske område. Han arbejder dagligt med MTH-personalet og hjælper med at udvikle nye teknologier efter behov. "Han var selvfølgelig en meget kritisk del af processen," sagde Silva.
Lyle Hill, præsident for MTH, sagde, at MTH Industries oprindeligt havde til opgave at fastgøre den æteriske skulptur til jorden og installere overbygningen, derefter svejse pladerne til den og udføre den endelige slibning og polering, takket være PSI Technical Guidance. Færdiggørelsen af ​​skulpturen indebærer en balance mellem kunst og praksis; teori og virkelighed; nødvendig tid og planlagt tid.
Lou Cerny, MTH's vicedirektør for ingeniørarbejde og projektleder, sagde, at det, der interesserer ham ved projektet, er dets unikke karakter. "Så vidt vi ved, sker der ting i netop dette projekt, som aldrig er blevet gjort før, eller som aldrig rigtig er blevet overvejet før," sagde Cerny.
Men at arbejde på et job, der er det første af sin slags, kræver fleksibel opfindsomhed på stedet for at imødegå uforudsete udfordringer og besvare spørgsmål, der opstår, efterhånden som arbejdet skrider frem:
Hvordan monterer man 128 rustfri stålpaneler på størrelse med en bil på en permanent overbygning, mens man håndterer dem med børnehandsker? Hvordan svejser man en kæmpe bueformet bønne uden at være afhængig af den? Hvordan trænger man ind i en svejsning uden at kunne svejse indefra? Hvordan opnår man en perfekt spejlblank finish til svejsninger af rustfrit stål i et feltmiljø? Hvad vil der ske, hvis lynet slår ned?
Det første tegn på, at dette ville blive et usædvanligt vanskeligt projekt, sagde Cerny, var, da konstruktionen og installationen af ​​det 14.000 kg tunge udstyr begyndte. Stålkonstruktionen, der understøtter skulpturen.
Mens det zinkholdige konstruktionsstål, som PSI leverede til at samle underkonstruktionen, var relativt nemt at fremstille, var underkonstruktionsstedet placeret halvt over restauranten og halvt over parkeringspladsen, begge i forskellig højde.
"Så underkonstruktionen er lidt udkraget og vakkelvorn," sagde Cerny. "Der hvor vi satte meget af dette stål, inklusive i begyndelsen af ​​selve pladearbejdet, var vi faktisk nødt til at få kranen til at køre ned i et 1,5 meter stort hul."
Cerny sagde, at de brugte et meget sofistikeret forankringssystem, herunder et mekanisk forspændingssystem, der ligner den type materiale, der bruges i kulminedrift, og nogle kemiske ankre. Når stålkonstruktionens underkonstruktion er fastgjort i betonen, er det nødvendigt at bygge 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 Cerny (se figur 3). Ringene holdes sammen af ​​krydsende rørspær. Ringkerneunderrammen er konstrueret i sektioner og boltet fast på stedet ved hjælp af GMAW- og stangsvejsninger samt svejsede afstivninger.
"Så der er en stor overbygning, som ingen nogensinde har set; den er udelukkende til strukturel indramning," sagde Cerny.
Trods den bedste indsats for at designe, fremstille og installere alle de nødvendige komponenter til Auckland-projektet, er denne skulptur hidtil uset, og det at bryde nye veje kommer altid med grater og ridser. Ligeledes er det ikke så simpelt at kombinere én virksomheds produktionskoncept med en andens som at give stafetten videre. Derudover forårsagede den fysiske afstand mellem steder leveringsforsinkelser, hvilket gjorde en vis produktion på stedet logisk.
"Selvom monterings- og svejseprocedurerne var planlagt på forhånd i Oakland, krævede de faktiske forhold på byggepladsen tilpasningsdygtig opfindsomhed fra alles side," sagde Silva. "Og fagforeningspersonalet er virkelig fantastiske."
I løbet af de første par måneder var MTHs daglige rutine at finde ud af, hvad dagens arbejde indebar, og hvordan man bedst kunne fremstille nogle af komponenterne til opsætning af underrammen, samt nogle stivere, "støddæmpere", arme, pløkker og stifter. De pogo-sticks, der var nødvendige for at skabe et midlertidigt sidesporssystem, sagde Er.
"Det er en løbende proces med design og fremstilling undervejs for at holde tingene i gang og få dem hurtigt til stedet. Vi bruger meget tid på at sortere det, vi har, redesigne og redesigne i nogle tilfælde, og derefter fremstille de nødvendige dele."
"Vi skal bogstaveligt talt have 10 ting på tirsdag, som vi skal levere på stedet på onsdag," sagde Hill. "Der er en masse overarbejde og en masse arbejde i butikken, der udføres midt om natten."
"Omkring 75 procent af komponenterne til brættets ophængning fremstilles eller modificeres i marken," sagde Cerny. "Der var tidspunkter, hvor vi bogstaveligt talt skabte en 24-timers arbejdsdag. Jeg var i butikken indtil klokken 2, 3 om natten, og jeg tog hjem klokken 5:30 for at tage et bad og hente ingredienserne, stadig våd."
Det midlertidige ophængningssystem MTH til samling af huset består af fjedre, stivere og kabler. Alle samlinger mellem pladerne er midlertidigt boltet sammen. "Så hele strukturen er mekanisk forbundet, ophængt indefra, med 304 spær," sagde Cerny.
De starter med kuplen ved foden af ​​omhalus-skulpturen – "navlens navle". Kuplen blev ophængt i spærene ved hjælp af et midlertidigt firepunkts fjederstøttesystem bestående af bøjler, kabler og fjedre. Cerny sagde, at fjederen giver en "give and take", efterhånden som flere brædder tilføjes. Fjedrene justeres derefter baseret på den vægt, der tilføjes af hver plade, for at hjælpe med at afbalancere hele skulpturen.
Hvert af de 168 brædder har sit eget firepunkts fjederstøttesystem, så de understøttes individuelt, når de er på plads. "Ideen er ikke at overbelaste nogen af ​​samlingerne, da disse samlinger er sat sammen for at opnå et 0/0 mellemrum," sagde Cerny. "Hvis et bræt rammer brættet nedenunder, kan det forårsage buler og andre problemer."
Som et bevis på nøjagtigheden af ​​PSIs arbejde er samlingen meget god med få huller. "PSI har gjort et fantastisk stykke arbejde med at lave panelerne," siger Cerny. "Jeg giver dem al æren, fordi det i sidste ende virkelig passer. Monteringen er virkelig flot, hvilket er fantastisk for mig. Vi taler bogstaveligt talt tusindedele af en tomme. Disse plader sætter en lukket kant sammen."
"Når de er færdige med at samle skulpturen, tror mange, at den er færdig," sagde Silva, ikke kun fordi sømmene er stramme, men også fordi de færdigsamlede dele med deres højglanspolerede spejlblanke plader er kommet i spil for at afspejle omgivelserne. Men stødsømmene er synlige, flydende kviksølv har ingen sømme. Derudover skulle skulpturen stadig svejses fuldstændigt for at bevare sin strukturelle integritet for fremtidige generationer, sagde Silva.
Færdiggørelsen af ​​Cloud Gate måtte udsættes under parkens store åbning i efteråret 2004, så omhalus var en live GTAW, og det fortsatte i et par måneder.
"Man kan se små brune pletter, som er TIG-loddeforbindelser rundt om hele strukturen," sagde Cerny. "Vi begyndte at genopbygge teltene i januar."
"Den næste store produktionsudfordring for dette projekt var at svejse sømmen uden at miste formnøjagtigheden på grund af svejsekrympningsdeformation," sagde Silva.
Plasmasvejsning giver den nødvendige styrke og stivhed med minimal risiko for pladen, sagde Cerny. En blanding af 98 % argon og 2 % helium fungerer bedst til at reducere tilsmudsning og forbedre fusion.
Svejsere anvender nøglehulsplasmasvejsningsteknikker ved hjælp af Thermal Arc®-strømkilder og specielle traktor- og brænderaggregater udviklet og anvendt af PSI.