La visión de Anish Kapoor para la escultura Cloud Gate en el Millennium Park de Chicago es que se asemeje al mercurio líquido, reflejando perfectamente la ciudad que la rodea. Lograr esta uniformidad es una labor de amor.
Lo que quería hacer en Millennium Park era crear algo que se integrara con el horizonte de Chicago... para que la gente pudiera ver las nubes flotando en él y esos altísimos edificios reflejados en la obra. Entonces, gracias a la forma de la puerta, el participante, el público, podrá entrar en esta profunda sala; de alguna manera, tiene el mismo efecto en el reflejo de una persona que el exterior de la obra en el de los objetos de la ciudad circundante. – Anish Kapoor, artista británico de renombre mundial, escultor de Cloud Gate
Al observar la tranquila superficie de esta monumental escultura de acero inoxidable, es difícil adivinar cuánto metal y coraje hay debajo de su superficie. Cloud Gate esconde las historias de más de 100 fabricantes de metal, cortadores, soldadores, recortadores, ingenieros, técnicos, trabajadores del hierro, instaladores y gerentes, todo a lo largo de cinco años.
Muchos trabajaban horas extra, realizaban tareas de taller en mitad de la noche, acampaban en el lugar y se esforzaban a temperaturas de 110 grados con trajes Tyvek® completos y respiradores de media máscara. Algunos trabajan en posiciones contra la gravedad, colgando de los cinturones de seguridad mientras sostienen herramientas y trabajan en pendientes resbaladizas. Todo va un poco (y mucho más allá) para hacer posible lo imposible.
Reforzar el concepto del escultor Anish Kapoor de nubes etéreas flotantes en una escultura de acero inoxidable de 110 toneladas, 66 pies de largo y 33 pies de alto fue la tarea de la empresa fabricante Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, y MTH, Villa Park, IL. En su 120° aniversario, MTH es uno de los contratistas de diseño estructural de metal y vidrio arquitectónico más antiguos del área de Chicago.
Los requisitos para realizar el proyecto aprovecharán la ejecución artística, el ingenio, las habilidades mecánicas y los conocimientos de fabricación de ambas empresas. Personalizaron e incluso construyeron equipos para el proyecto.
Algunos de los desafíos del proyecto provienen de su forma extrañamente curva (un punto o un ombligo invertido) y otros de su gran tamaño. Las esculturas fueron construidas por dos empresas diferentes en diferentes lugares a miles de kilómetros de distancia, lo que creó problemas con el transporte y los estilos de trabajo. Muchos procesos que deben realizarse en el campo son difíciles de realizar en un entorno de taller, y mucho menos en el campo. Surgen muchas dificultades simplemente porque nunca antes se ha creado una estructura así, por lo que no hay referencia, ni plano, ni hoja de ruta.
Ethan Silva de PSI tiene una amplia experiencia en la construcción de carcasas, inicialmente en barcos y luego en otros proyectos artísticos, calificado para tareas únicas de construcción de carcasas. Anish Kapoor pidió a graduados en física y arte que proporcionaran un modelo pequeño.
“Entonces hice una muestra de 2 x 3 metros, una pieza pulida, curva y muy suave, y él dijo: 'Oh, lo hiciste, eres el único que lo hizo', porque había estado buscando durante dos años a alguien que lo hiciera”, dijo Silva.
El plan original era que PSI fabricara y construyera completamente la escultura, y luego enviara toda la pieza al sur del Océano Pacífico, a través del Canal de Panamá, al norte por el Océano Atlántico y por la vía marítima del San Lorenzo hasta un puerto en el Lago Michigan, según Edward Uhlir, director ejecutivo de Millennium Park Inc. Según la declaración, un sistema transportador especialmente diseñado la transportará hasta Millennium Park. Las limitaciones de tiempo y la practicidad obligaron a cambiar estos planes. Por lo tanto, los paneles curvos tuvieron que ser apuntalados para el transporte y enviados en camión a Chicago, donde MTH ensamblaría la subestructura y la superestructura, y conectaría los paneles a la superestructura.
Terminar y pulir las soldaduras del Cloud Gate para lograr una apariencia uniforme fue uno de los aspectos más difíciles de la tarea de instalación y ensamblaje en campo. El proceso de 12 pasos finaliza con un abrillantador similar al pulimento de joyería.
“Trabajamos en ese proyecto durante unos tres años, fabricando estas piezas”, dijo Silva. “Es un trabajo duro. Dedicamos mucho tiempo a descubrir cómo hacerlo y a pulir los detalles; simplemente a perfeccionarlo. Usamos la tecnología informática y la metalurgia tradicional combinando la forja y la tecnología aeroespacial”.
Es difícil fabricar algo tan grande y pesado con precisión, dijo. Las placas más grandes medían en promedio 2 metros de ancho por 3,3 metros de largo y pesaban 700 kilos.
“Realizar todo el trabajo CAD y crear los planos de taller para la obra es en sí mismo un gran proyecto”, afirma Silva. “Usamos tecnología informática para medir las placas y evaluar con precisión su forma y curvatura para que encajen correctamente.
“Hicimos un modelo por computadora y luego lo dividimos”, dijo Silva. “Usé mi experiencia en la construcción de estructuras y se me ocurrieron algunas ideas sobre cómo segmentar las formas para que las líneas de unión funcionaran y pudiéramos obtener resultados de la mejor calidad”.
Algunas placas son cuadradas, otras tienen forma de pastel. Cuanto más cerca estén de una transición pronunciada, más forma de pastel tendrán y más grande será la transición radial. En la parte superior, son más planas y más grandes.
El plasma corta acero inoxidable 316L de 6 a 9 mm de espesor, que por sí solo es suficientemente resistente, afirma Silva. «El verdadero reto es conseguir que las enormes losas tengan una curvatura lo suficientemente precisa. Esto se logra formando y fabricando con gran precisión el marco del sistema de nervaduras para cada losa. De esta manera, podemos definir con precisión la forma de cada losa».
Las tablas se enrollan sobre rodillos 3D que PSI ha diseñado y fabricado específicamente para este proceso (véase la Figura 1). "Es un sistema similar al de los rodillos británicos. Los enrollamos con una técnica similar a la de las defensas", explicó Silva. Doble cada panel moviéndolo hacia adelante y hacia atrás sobre los rodillos, ajustando la presión hasta que los paneles tengan una diferencia de 0,01 pulgadas con respecto al tamaño deseado. La alta precisión requerida dificulta el conformado uniforme de las láminas, explicó.
El soldador luego une el núcleo fundente a la estructura del sistema de nervaduras internas. "En mi opinión, el núcleo fundente es una excelente manera de crear soldaduras estructurales en acero inoxidable", explica Silva. "Permite soldaduras de alta calidad con un fuerte enfoque en la producción y un aspecto excelente".
Todas las superficies de las tablas se rectifican a mano y se fresan a máquina para recortarlas con la precisión deseada de milésimas de pulgada para que todas encajen (ver Figura 2). Verifique las dimensiones con equipos de medición de precisión y escaneo láser. Finalmente, la placa se pule hasta obtener un acabado de espejo y se cubre con una película protectora.
Aproximadamente un tercio de los paneles, junto con la base y la estructura interna, se erigieron en el ensamblaje de prueba antes de que los paneles se enviaran desde Auckland (ver Figuras 3 y 4). Planifiqué el procedimiento de revestimiento e hice algunas soldaduras de costura en algunas tablas pequeñas para unirlas. "Así que cuando lo armamos en Chicago, sabíamos que iba a encajar", dijo Silva.
La temperatura, el tiempo y la vibración del camión pueden provocar que la lámina enrollada se afloje. La rejilla acanalada no solo está diseñada para aumentar la rigidez del tablero, sino también para mantener la forma del tablero durante el transporte.
Por lo tanto, con la malla de refuerzo en el interior, la placa se trata térmicamente y se enfría para aliviar la tensión del material. Para evitar aún más daños durante el transporte, se fabrican cunas para cada placa, que luego se cargan en contenedores, aproximadamente cuatro a la vez.
Los contenedores fueron luego cargados en productos semiacabados, aproximadamente cuatro a la vez, y enviados a Chicago con equipos de PSI para su instalación con equipos de MTH. Uno es la persona de logística que coordina el transporte y el otro es el supervisor en el área técnica. Trabaja con el personal de MTH a diario y ayuda a desarrollar nuevas tecnologías según sea necesario. "Por supuesto, fue una parte muy crítica del proceso", dijo Silva.
Lyle Hill, presidente de MTH, explicó que inicialmente se encargó a MTH Industries fijar la escultura etérea al suelo e instalar la superestructura, luego soldar las láminas y realizar el lijado y pulido final, cortesía de la asesoría técnica de PSI. La finalización de la escultura implica un equilibrio entre el arte y lo práctico, la teoría y la realidad, el tiempo requerido y el programado.
Lou Cerny, vicepresidente de ingeniería y gerente de proyectos de MTH, dijo que lo que le interesa del proyecto es su singularidad. "Hasta donde sabemos, hay cosas que suceden en este proyecto en particular que nunca se han hecho antes o que nunca se han considerado realmente antes", dijo Cerny.
Pero trabajar en un proyecto pionero requiere ingenio flexible en el lugar para enfrentar desafíos imprevistos y responder preguntas que surgen a medida que avanza el trabajo:
¿Cómo se instalan 128 paneles de acero inoxidable del tamaño de un coche en una superestructura permanente, manipulándolos con mucho cuidado? ¿Cómo se suelda un frijol gigante con forma de arco sin depender de él? ¿Cómo penetrar una soldadura sin poder soldar desde el interior? ¿Cómo lograr un acabado espejo perfecto para las soldaduras de acero inoxidable en un entorno de campo? ¿Qué ocurrirá si le cae un rayo?
La primera señal de que éste sería un proyecto excepcionalmente difícil, dijo Cerny, fue cuando comenzó la construcción e instalación del equipo de 30.000 libras, la estructura de acero que sostiene la escultura.
Si bien el acero estructural rico en zinc proporcionado por PSI para ensamblar la base de la subestructura fue relativamente simple de fabricar, el sitio de la subestructura estaba ubicado la mitad sobre el restaurante y la mitad sobre el estacionamiento, cada uno a una altura diferente.
“Así que la subestructura está un poco en voladizo y precaria”, dijo Cerny. “Donde colocamos gran parte de este acero, incluso al principio del trabajo con las placas, tuvimos que meter la grúa en un agujero de 1,5 metros”.
Cerny dijo que utilizaron un sistema de anclaje altamente sofisticado, incluyendo un sistema de precarga mecánica, similar al tipo de material utilizado en la minería de carbón, y algunos anclajes químicos. Una vez que la subestructura de la estructura de acero está fijada en el hormigón, es necesario construir una superestructura a la que se fijará la carcasa.
“Comenzamos a instalar el sistema de armadura usando dos grandes juntas tóricas de acero inoxidable 304 fabricadas, una en el extremo norte de la estructura y otra en el extremo sur”, dice Cerny (ver Figura 3). Los anillos se mantienen unidos por armaduras tubulares entrecruzadas. El subchasis con núcleo de anillo se construye en secciones y se atornilla in situ usando GMAW y soldadura de barra y refuerzos soldados.
“Hay una gran superestructura que nadie ha visto nunca; es estrictamente para el marco estructural”, dijo Cerny.
A pesar de los mejores esfuerzos para diseñar, fabricar, fabricar e instalar todos los componentes necesarios para el proyecto de Auckland, esta escultura no tiene precedentes y abrir nuevos caminos siempre trae rebabas y rasguños. Asimismo, combinar el concepto de fabricación de una empresa con el de otra no es tan sencillo como pasar el testigo. Además, la distancia física entre los sitios provocó retrasos en las entregas, lo que hizo que cierta fabricación en el sitio fuera lógica.
“Si bien los procedimientos de ensamblaje y soldadura se planificaron con anticipación en Oakland, las condiciones reales del sitio exigieron ingenio y adaptación por parte de todos”, dijo Silva. “Y el personal del sindicato es realmente excelente”.
Durante los primeros meses, la rutina diaria de MTH consistía en determinar el trabajo diario y la mejor manera de fabricar algunos de los componentes para montar el subchasis, así como algunos puntales, amortiguadores, brazos, clavijas y pasadores. Los pogos necesarios para crear un sistema de revestimiento temporal, dijo Er.
Es un proceso continuo de diseño y fabricación sobre la marcha para que todo siga avanzando y llegue a la obra rápidamente. Dedicamos mucho tiempo a revisar lo que tenemos, rediseñando y rediseñando en algunos casos, y luego fabricamos las piezas necesarias.
“Literalmente, tendremos diez cosas el martes que tendremos que entregar en el sitio el miércoles”, dijo Hill. “Hay muchas horas extras y mucho trabajo en la tienda en mitad de la noche”.
“Alrededor del 75% de los componentes de suspensión de las tablas se fabrican o modifican en el campo”, dijo Cerny. “Había momentos en que literalmente nos inventábamos un día de 24 horas. Estaba en la tienda hasta las 2 o 3 de la madrugada y llegaba a casa a las 5:30 para ducharme y buscar los ingredientes, aún húmedos”.
El sistema de suspensión temporal MTH para ensamblar la carcasa consta de resortes, puntales y cables. Todas las uniones entre las placas están atornilladas temporalmente. "Así, toda la estructura está conectada mecánicamente, suspendida desde el interior, con 304 cerchas", dijo Cerny.
Comienzan con la cúpula en la base de la escultura del omhalus, "el ombligo del ombligo". La cúpula se suspendió de las cerchas mediante un sistema de soporte de resorte de suspensión temporal de cuatro puntos que consta de perchas, cables y resortes. Cerny dijo que el resorte proporciona un "toma y daca" a medida que se agregan más tablas. Luego, los resortes se reajustan en función del peso agregado por cada placa para ayudar a equilibrar toda la escultura.
Cada una de las 168 tablas cuenta con su propio sistema de suspensión de resortes de cuatro puntos, por lo que se sostiene individualmente cuando está en su lugar. "La idea es no sobredimensionar ninguna de las juntas, ya que estas se ensamblan para lograr una separación de 0/0", dijo Cerny. "Si una tabla golpea la tabla inferior, puede causar pandeo y otros problemas".
Como prueba de la precisión del trabajo de PSI, el ensamblaje es excelente, con pocas holguras. "PSI ha hecho un trabajo fantástico con los paneles", dice Cerny. "Les doy todo el crédito porque, al final, encajan a la perfección. El ajuste es realmente perfecto, lo cual me parece fantástico. Estamos hablando de milésimas de pulgada. Estas placas se unen. Hay un borde cerrado".
"Cuando terminan el ensamblaje, mucha gente piensa que está listo", dijo Silva, no solo porque las costuras están apretadas, sino también porque las partes completamente ensambladas, con sus placas con acabado de espejo altamente pulidas, han entrado en juego para reflejar su entorno. Pero las costuras a tope son visibles, el mercurio líquido no tiene costuras. Además, la escultura aún tenía que ser soldada por completo para mantener su integridad estructural para las generaciones futuras, dijo Silva.
La finalización de Cloud Gate tuvo que posponerse durante la gran inauguración del parque en el otoño de 2004, por lo que Omhalus fue un GTAW en vivo, y eso continuó durante algunos meses.
“Se pueden ver pequeñas manchas marrones, que son uniones de soldadura TIG alrededor de toda la estructura”, dijo Cerny. “Comenzamos a reconstruir las carpas en enero”.
“El siguiente gran desafío de fabricación para este proyecto fue soldar la costura sin perder la precisión de la forma debido a la deformación por contracción de la soldadura”, dijo Silva.
La soldadura de plasma proporciona la resistencia y rigidez necesarias con un riesgo mínimo para la placa, dijo Cerny. Una mezcla de 98% de argón y 2% de helio funciona mejor para reducir las incrustaciones y mejorar la fusión.
Los soldadores emplean técnicas de soldadura de plasma de ojo de cerradura utilizando fuentes de energía Thermal Arc® y conjuntos de tractor y antorcha especiales desarrollados y utilizados por PSI.