Sýn Anish Kapoor fyrir skúlptúrinn Cloud Gate í Millennium Park í Chicago er að hann líkist fljótandi kvikasilfri og endurspegli óaðfinnanlega borgina í kring. Að ná þessum óaðfinnanlega eiginleika er ástfangið verk.
„Það sem ég vildi gera í Millennium Park var að skapa eitthvað sem myndi passa inn í sjóndeildarhring Chicago ... svo að fólk sæi skýin svífa í honum og þessar háu byggingar speglast í verkinu. Vegna lögunar þess í hurðinni getur þátttakandinn, áhorfandinn, gengið inn í þetta djúpa herbergi, á þann hátt að það gerir það sama við speglun manneskjunnar og ytra byrði verksins gerir við speglun borgarhlutanna í kring.“ – heimsþekktur breskur listamaður, Anish Kapoor, myndhöggvari við Cloud Gate.
Þegar litið er á kyrrlátt yfirborð þessarar stórkostlegu skúlptúrs úr ryðfríu stáli er erfitt að giska á hversu mikill málmur og hugrekki býr undir yfirborðinu. Cloud Gate felur í sér sögur meira en 100 málmsmiða, skera, suðumenn, snyrtara, verkfræðinga, tæknimanna, járnsmiða, uppsetningarmanna og stjórnenda — allra yfir fimm ár.
Margir voru að vinna yfirvinnu, vinna í verkstæðum um miðja nótt, tjalda á staðnum og strita í 43°C hita í fullum Tyvek®-fötum og með hálfgrímu. Sumir vinna í stellingum gegn þyngdaraflinu, dingla í öryggisbeltum á meðan þeir halda á verkfærum og vinna á hálum brekkum. Allt fer smám saman (og miklu lengra) til að gera hið ómögulega mögulegt.
Það var verkefni framleiðslufyrirtækisins Performance Structures Inc. (PSI) frá Oakland í Kaliforníu og MTH frá Villa Park í Illinois að styrkja hugmynd myndhöggvarans Anish Kapoor um himneskar, fljótandi skýjahöggvara í 110 tonna, 20 metra langa og 9 metra háa skúlptúr úr ryðfríu stáli. Á 120 ára afmæli sínu er MTH einn elsti verktaki í byggingarlist úr málmi og gleri á Chicago-svæðinu.
Kröfurnar fyrir framkvæmd verkefnisins munu nýta sér listræna framkvæmd, hugvitssemi, vélafærni og framleiðsluþekkingu beggja fyrirtækja. Þau sérsmíðuðu og smíðuðu jafnvel búnað fyrir verkefnið.
Sumar af áskorunum verkefnisins stafa af undarlega bogadregnu lögun þess – punkti eða öfugum nafla – og sumar af mikilli stærð þess. Höggmyndirnar voru smíðaðar af tveimur mismunandi fyrirtækjum á mismunandi stöðum þúsundir kílómetra í sundur, sem skapar vandamál með flutninga og vinnubrögð. Mörg ferli sem þarf að framkvæma á vettvangi eru erfið í verkstæðisumhverfi, hvað þá á vettvangi. Miklir erfiðleikar koma upp einfaldlega vegna þess að slík uppbygging hefur aldrei verið búin til áður. Þannig að engin tilvísun, engin teikning, engin vegvísir.
Ethan Silva frá PSI hefur mikla reynslu af skeljasmíði, fyrst á skipum og síðar í öðrum listverkefnum, og hefur því verið hæfur til einstakra skeljasmíðaverkefna. Anish Kapoor bað útskrifaða í eðlisfræði og listum um að útvega lítið líkan.
„Svo ég bjó til 2 x 3 metra sýnishorn, mjög slétt og sveigð og slípað stykki, og hann sagði: „Ó, þú gerðir það, þú ert sá eini sem gerði það,“ því hann hafði verið að leita í tvö ár að „finndu einhvern til að gera það,“ sagði Silva.
Upphaflega áætlunin var að PSI myndi smíða og reisa skúlptúrinn að fullu og síðan flytja verkið allt suður um Kyrrahafið, gegnum Panamaskurðinn, norður meðfram Atlantshafinu og meðfram St. Lawrence-siglingaleiðinni til hafnar við Michiganvatn, að sögn Edwards Uhlir, framkvæmdastjóra Millennium Park Inc. Samkvæmt yfirlýsingunni mun sérhannað færibandakerfi flytja verkið til Millennium Park. Tímatakmarkanir og hagkvæmni neyddu þessar áætlanir til að breytast. Því þurfti að styrkja bogadregnu spjöldin fyrir flutning og flytja þau með flutningabíl til Chicago, þar sem MTH myndi setja saman undirbygginguna og yfirbygginguna og tengja spjöldin við yfirbygginguna.
Að klára og pússa suðusamstæður Cloud Gate til að fá samfellda áferð var einn erfiðasti þátturinn í uppsetningu og samsetningu á vettvangi. 12 þrepa ferlið endar með bjartari rauðum lit sem líkist gullsmiðsfóðri.
„Svo við unnum í rauninni að þessu verkefni í um þrjú ár, að smíða þessa hluti,“ sagði Silva. „Þetta er erfitt verk. Mikill tími fer í að finna út hvernig á að gera þetta og vinna úr smáatriðunum; þú veist, bara að fullkomna það. Leiðin sem við notum tölvutækni og góða gamaldags málmvinnslu er samsetning smíða og geimferðatækni.“
Það er erfitt að búa til eitthvað svona stórt og þungt með nákvæmni, sagði hann. Stærstu plöturnar voru að meðaltali 2,1 metrar á breidd og 3,6 metrar á lengd og vógu 600 kg.
„Að vinna allt CAD-vinnuna og búa til raunverulegar teikningar fyrir verkið er í raun stórt verkefni út af fyrir sig,“ segir Silva. „Við notum tölvutækni til að mæla plöturnar og meta nákvæmlega lögun þeirra og sveigju svo þær passi rétt saman.“
„Við gerðum tölvulíkön og skiptum því svo niður,“ sagði Silva. „Ég notaði reynslu mína af skeljasmíði og ég hafði nokkrar hugmyndir um hvernig ætti að skipta formunum í sundur til að fá samskeytin til að virka svo við gætum fengið bestu mögulegu niðurstöður.“
Sumar plötur eru ferkantaðar, aðrar eru bökulaga. Því nær sem þær eru bröttum brautum, því meira eru þær bökulaga og því stærri er geislalaga brautin. Efst eru þær flatari og stærri.
Plasmaskurður er gerður úr 316L ryðfríu stáli sem er 0,6 til 1,8 cm þykkt, og er nógu sterkt eitt og sér, segir Silva. „Hin raunverulega áskorun er að fá stóru plöturnar til að ná nægilega nákvæmri sveigju. Þetta er gert með því að móta og smíða rifjagrindina fyrir hverja plötu mjög nákvæmlega. Þannig getum við skilgreint lögun hverrar plötu nákvæmlega.“
Plöturnar eru rúllaðar á þrívíddarvalsum sem PSI hefur hannað og framleitt sérstaklega fyrir rúllur þessara platna (sjá mynd 1). „Þetta er eins konar frændi bresku valsanna. Við rúllum þeim með svipaðri tækni og þegar brettabönd eru búin til,“ sagði Silva. Beygið hverja plötu með því að færa hana fram og til baka á rúllum og stillið þrýstinginn á rúllurnar þar til plöturnar eru innan við 0,01 tommu frá æskilegri stærð. Mikil nákvæmni sem krafist er gerir það erfitt að móta plötur slétt, sagði hann.
Suðumaðurinn saumar síðan flúxsuðuna saman við innri rifjakerfisbyggingu. „Að mínu mati er flúxsuðu mjög góð leið til að búa til burðarvirkissuðu í ryðfríu stáli,“ útskýrir Silva. „Það gefur þér hágæða suðu með sterkri áherslu á framleiðslu og lítur vel út.“
Öll yfirborð borðanna er handslípað og vélfræst til að snyrta þau með þúsundasta tommu nákvæmni svo að þau passi saman (sjá mynd 2). Mál eru athuguð með nákvæmum mælitækjum og leysigeislaskönnunarbúnaði. Að lokum er platan pússuð í spegilglæra áferð og þakin hlífðarfilmu.
Um þriðjungur spjaldanna, ásamt botni og innri burðarvirki, var settur upp í prufusamsetningu áður en spjöldin voru send frá Auckland (sjá myndir 3 og 4). Við skipulögðum klæðningarferlið og suðuðum saman nokkrar litlar plötur til að tengja þær saman. „Þannig að þegar við settum þetta saman í Chicago vissum við að það myndi passa,“ sagði Silva.
Hitastig, tími og titringur í vörubíl geta valdið því að valsplatan losni. Rifjuðu grindurnar eru ekki aðeins hannaðar til að auka stífleika plötunnar heldur einnig til að viðhalda lögun hennar meðan á flutningi stendur.
Þess vegna, með styrkingarnetinu að innan, er platan hitameðhöndluð og kæld til að létta á álagi efnisins. Til að koma í veg fyrir skemmdir í flutningi eru vaggar gerðar fyrir hverja plötu, sem síðan eru settar á gáma, um fjóra í einu.
Gámarnir voru síðan hlaðnir í hálfunnar vörur, um fjórir í einu, og sendir til Chicago með PSI-teymum til uppsetningar hjá MTH-teymum. Annar er flutningsaðilinn sem samhæfir flutningana og hinn er yfirmaður á tæknisviðinu. Hann vinnur daglega með starfsfólki MTH og aðstoðar við að þróa nýja tækni eftir þörfum. „Hann var auðvitað mjög mikilvægur þáttur í ferlinu,“ sagði Silva.
Lyle Hill, forseti MTH, sagði að MTH Industries hafi upphaflega verið falið að festa geimveruna við jörðina og setja upp yfirbygginguna, síðan suða plöturnar á hana og framkvæma lokaslípun og pússun, með leyfi tæknilegrar leiðsagnar PSI. Að klára verkið þýðir jafnvægi milli listar og hagnýtingar; kenningar og veruleika; nauðsynlegs tíma og áætlaðs tíma.
Lou Cerny, varaforseti verkfræðideildar og verkefnastjóri MTH, sagði að það sem veki áhuga hans við verkefnið væri einstakt það. „Að því er við best vitum eru hlutir í gangi í þessu tiltekna verkefni sem aldrei hafa verið gerðir áður, eða hafa aldrei verið íhugaðir áður,“ sagði Cerny.
En að vinna að verkefni sem er einstakt sinnar tegundar krefst sveigjanlegrar hugvitsemi á staðnum til að takast á við ófyrirséðar áskoranir og svara spurningum sem koma upp eftir því sem verkið þróast:
Hvernig er hægt að festa 128 plötur úr ryðfríu stáli, á stærð við bíl, við fasta yfirbyggingu með barnahanskum í höndunum? Hvernig er hægt að suða risastóran bogalaga bauna án þess að reiða sig á hann? Hvernig er hægt að komast í gegnum suðu án þess að geta suðið innan frá? Hvernig er hægt að ná fram fullkominni spegilmynd af suðu úr ryðfríu stáli á vettvangi? Hvað gerist ef elding lendir í henni?
Fyrsta merki um að þetta yrði óvenju erfitt verkefni, sagði Cerny, var þegar smíði og uppsetning hófst á 15.000 kílóa búnaðinum. Stálgrindin sem ber uppi skúlptúrinn.
Þótt sinkríka burðarstálið sem PSI útvegaði til að setja saman undirbygginguna væri tiltölulega einfalt í framleiðslu, var undirbyggingin staðsett hálft yfir veitingastaðnum og hálft yfir bílastæðinu, hvoru megin á mismunandi hæð.
„Þannig að undirbyggingin er frekar útdraganleg og óstöðug,“ sagði Cerny. „Þar sem við settum mikið af þessu stáli, þar á meðal í upphafi plötuvinnunnar sjálfrar, þurftum við í raun að fá kranann til að keyra ofan í 1,5 metra djúpa holu.“
Cerny sagði að þeir hefðu notað mjög háþróað akkeriskerfi, þar á meðal vélrænt forspennukerfi, svipað og notað er í kolanámum, og nokkur efnaakkeri. Þegar undirbygging stálvirkisins er fest í steypuna er nauðsynlegt að byggja yfirbyggingu sem skelin verður fest við.
„Við byrjuðum að setja upp burðargrindarkerfið með því að nota tvo stóra smíðaða O-hringi úr 304 ryðfríu stáli — annan á norðurenda mannvirkisins og hinn á suðurenda,“ segir Cerny (sjá mynd 3). Hringirnir eru haldnir saman með krossleggjandi rörburðargrindum. Undirgrindin með hringkjarna er smíðuð í köflum og boltuð á staðnum með GMAW- og stálsuðujárni og suðustyrkjum.
„Þannig að þarna er stór yfirbygging sem enginn hefur nokkurn tímann séð; hún er eingöngu til burðarvirkis,“ sagði Cerny.
Þrátt fyrir ítrustu viðleitni til að hanna, smíða og setja upp alla nauðsynlega íhluti fyrir verkefnið í Auckland, er þessi skúlptúr fordæmalaus og það fylgir alltaf rispum og ójöfnum að brjóta nýjar slóðir. Á sama hátt er ekki eins einfalt og að færa staf af stað að sameina framleiðsluhugmynd eins fyrirtækis við hugmynd annars. Að auki olli fjarlægð milli staða töfum á afhendingu, sem gerði framleiðslu á staðnum rökrétta.
„Þó að samsetningar- og suðuferlið hafi verið skipulagt fyrirfram í Oakland, þá kröfðust raunverulegra aðstæðna á staðnum aðlögunarhæfni allra,“ sagði Silva. „Og starfsfólk verkalýðsfélagsins er alveg frábært.“
Fyrstu mánuðina var daglegt verkefni MTH að ákvarða hvað dagsins verk fól í sér og hvernig best væri að framleiða nokkra af íhlutunum til að reisa undirgrindina, svo og nokkrar stólpar, „höggdeyfar“, armar, pinna og pinna. Pogo-stöngurnar sem þurfti til að búa til tímabundið klæðningarkerfi, sagði Er.
„Þetta er stöðugt ferli þar sem unnið er að hönnun og framleiðslu á flugu til að halda hlutunum gangandi og koma þeim fljótt á staðinn. Við eyðum miklum tíma í að flokka það sem við höfum, endurhanna og endurhanna í sumum tilfellum og framleiða síðan nauðsynlega hluti.“
„Við verðum bókstaflega að afhenda 10 hluti á þriðjudaginn sem við þurfum að afhenda á staðnum á miðvikudaginn,“ sagði Hill. „Það er mikil yfirvinna og mikið verslunarvinna unnið um miðja nótt.“
„Um 75 prósent af íhlutum brettifjöðrunar eru framleiddir eða breyttir á vettvangi,“ sagði Cerny. „Stundum bjuggum við bókstaflega til sólarhringsvinnu. Ég var í búðinni til klukkan tvö, þrjú að nóttu og fór heim í sturtu, sótti vörurnar klukkan hálf fimm og varð samt blautur.“
Bráðabirgðafjöðrunarkerfið MTH, sem notað er til að setja saman húsið, samanstendur af fjöðrum, stuðningum og vírum. Öll samskeyti milli platnanna eru tímabundið boltuð saman. „Þannig að öll uppbyggingin er vélrænt tengd, hengd upp að innan, með 304 sperrum,“ sagði Cerny.
Þeir byrja á hvelfingunni við botn omhalus-skúlptúrsins – „nafla naflansins“. Hvelfingin var hengd upp á sperrunum með því að nota tímabundið fjögurra punkta fjöðrunarkerfi sem samanstóð af hengjum, snúrum og fjöðrum. Cerny sagði að fjöðrin veiti „gefðu og þiggja“ þegar fleiri borð eru bætt við. Fjöðrunum er síðan breytt í samræmi við þyngdina sem hver plata bætir við til að hjálpa til við að halda öllu skúlptúrnum í jafnvægi.
Hvert af 168 borðunum hefur sitt eigið fjögurra punkta fjöðrunarkerfi þannig að það er stutt hvert fyrir sig þegar það er á sínum stað. „Hugmyndin er að ofmeta ekki neina liði því þessir liðir eru settir saman til að ná 0/0 bili,“ sagði Cerny. „Ef borð lendir á borðinu fyrir neðan það getur það valdið beygju og öðrum vandamálum.“
Sem vitnisburður um nákvæmni vinnu PSI er samsetningin mjög góð með fáum götum. „PSI hefur unnið frábært starf við að smíða spjöldin,“ segir Cerny. „Ég gef þeim allan heiðurinn því að lokum passaði þetta virkilega vel. Útfærslan er mjög góð, sem er frábært fyrir mig. Við erum að tala um bókstaflega þúsundasta úr tommu. Platan er sett á ... Það er lokaður brún saman.“
„Þegar samsetningunni er lokið halda margir að hún sé tilbúin,“ sagði Silva, ekki aðeins vegna þess að saumarnir eru þéttir, heldur einnig vegna þess að fullsamsettu hlutar og gljáfægðu plöturnar með spegilfrágangi hafa endurspeglað umhverfið. En saumarnir á botninum eru sýnilegir, fljótandi kvikasilfur hefur enga sauma. Að auki þurfti að suða skúlptúrinn að fullu til að viðhalda burðarþoli hans fyrir komandi kynslóðir, sagði Silva.
Færslugerð Cloud Gate þurfti að fresta á meðan garðurinn var opnaður haustið 2004, þannig að omhalus var lifandi GTAW og það stóð yfir í nokkra mánuði.
„Það má sjá litla brúna bletti, sem eru TIG-lóðtengingar í kringum alla burðarvirkið,“ sagði Cerny. „Við byrjuðum að endurbyggja tjaldin í janúar.“
„Næsta stóra áskorunin í framleiðsluferlinu fyrir þetta verkefni var að suða sauminn án þess að tapa nákvæmni í lögun vegna aflögunar við rýrnun í suðu,“ sagði Silva.
Plasmasuðun veitir nauðsynlegan styrk og stífleika með lágmarksáhættu fyrir plötuna, sagði Cerny. Blöndu af 98% argoni og 2% helíum virkar best til að draga úr mengun og auka samruna.
Suðumenn nota lykilgatsplasmasuðutækni með Thermal Arc® aflgjöfum og sérstökum dráttarvél- og brennarasamstæðum sem PSI hefur þróað og notað.