アニッシュ・カプーアがシカゴのミレニアム・パークに設置した彫刻作品「クラウド・ゲート」の構想は、液体の水銀のように周囲の街並みをシームレスに映し出すことだった。このシームレスさを実現するには、愛情を込めた作業が必要だった。
「ミレニアム・パークで私がやりたかったのは、シカゴのスカイラインに溶け込むような作品を作ることでした。人々が作品の中に浮かぶ雲や、作品に映り込む高層ビル群を見ることができるように。そして、扉の形状のおかげで、参加者、つまり観客は、この非常に深い部屋に入ることができます。ある意味で、作品の外観が周囲の街並みを映し出すのと同じように、この空間は人の姿を映し出すのです。」 – 世界的に有名なイギリス人アーティスト、アニッシュ・カプーア（クラウド・ゲートの彫刻家）
この巨大なステンレス鋼の彫刻の穏やかな表面を見ると、その下にどれほどの金属と勇気が秘められているのか想像するのは難しい。クラウド・ゲートには、5年以上にわたる100人以上の金属加工業者、切断工、溶接工、仕上げ工、エンジニア、技術者、鉄工、設置業者、管理者たちの物語が隠されている。
多くの人が残業し、真夜中に作業場で作業を行い、現場でキャンプをし、110度の気温の中、タイベック®製の防護服と半面マスクの呼吸器を身に着けて懸命に働いていた。中には、シートベルトにぶら下がりながら工具を持ち、滑りやすい斜面で作業するなど、重力に逆らう姿勢で作業する人もいた。不可能を可能にするために、あらゆる努力が惜しみなく（そして、想像をはるかに超えるほどに）尽くされた。
彫刻家アニッシュ・カプーアの、浮遊する雲という幻想的なコンセプトを、重さ110トン、長さ66フィート、高さ33フィートのステンレススチール製の彫刻として具現化したのは、カリフォルニア州オークランドの製作会社パフォーマンス・ストラクチャーズ社（PSI）とイリノイ州ヴィラパークのMTH社だった。創業120周年を迎えたMTH社は、シカゴ地域で最も歴史のある建築用金属・ガラス構造設計請負業者の1つである。
このプロジェクトを実現するために必要な要件は、両社の芸術的な表現力、独創性、機械技術、そして製造ノウハウを活用することです。両社はこのプロジェクトのために機器を特注し、さらには製造しました。
このプロジェクトの課題の一部は、その奇妙な曲線形状（点または逆さまのへそ）から生じ、また一部はその巨大さから生じています。彫刻は、数千マイル離れた異なる場所で2つの異なる会社によって建設されたため、輸送と作業方法に問題が生じました。現場で行わなければならない多くのプロセスは、現場はおろか、工場環境でも行うのが難しいものです。このような構造物がこれまで作られたことがないため、多くの困難が生じています。つまり、参考資料も、設計図も、ロードマップもありません。
PSIのイーサン・シルバは、当初は船舶、その後は他のアートプロジェクトにおいて、シェル構造に関する豊富な経験を有しており、独自のシェル構造の作業に適任である。アニッシュ・カプーアは、物理学と美術の卒業生に小型模型の製作を依頼した。
「それで私は2メートル×3メートルのサンプル、本当に滑らかで曲線的な研磨された作品を作りました。すると彼は『ああ、君がやったんだね、君だけができたんだ』と言いました。なぜなら彼は2年間、それをやってくれる人を探していたからです」とシルバは語った。
ミレニアム・パーク社のエグゼクティブ・ディレクター、エドワード・ウーリール氏によると、当初の計画では、PSIが彫刻を完全に製作・組み立て、その後、作品全体を太平洋の南、パナマ運河を経由して大西洋を北上し、セントローレンス水路を通ってミシガン湖の港まで輸送する予定だった。声明によると、特別に設計されたコンベアシステムがミレニアム・パークまで輸送される予定だった。時間的な制約と実用性の問題から、これらの計画は変更を余儀なくされた。そのため、湾曲したパネルは輸送のために補強され、トラックでシカゴまで運ばれ、そこでMTHが下部構造と上部構造を組み立て、パネルを上部構造に接続することになった。
クラウドゲートの溶接部分を仕上げて研磨し、継ぎ目のない外観にすることは、現場での設置および組み立て作業の中で最も困難な部分の一つでした。12段階の工程の最後は、宝石研磨剤に似た光沢剤で仕上げます。
「つまり、私たちは基本的にこのプロジェクトに約3年間取り組み、これらの部品を製作しました」とシルバ氏は語った。「大変な仕事です。その時間の多くは、どのように製作するかを考え、細部を詰めることに費やされます。つまり、完璧に仕上げるということです。私たちはコンピューター技術と昔ながらの金属加工技術、つまり鍛造と航空宇宙技術を組み合わせた方法でそれを実現しました。」
これほど大きくて重いものを精密に作るのは難しい、と彼は述べた。最大のプレートは平均して幅7フィート、長さ11フィート、重さ1,500ポンドだった。
「CAD作業をすべて行い、実際の作業図面を作成すること自体が、実は大きなプロジェクトなんです」とシルバ氏は語る。「私たちはコンピューター技術を使ってプレートを測定し、その形状と曲率を正確に評価して、正しく組み合わさるようにしています。」
「コンピューターモデリングを行い、それを分割しました」とシルバ氏は語った。「私はシェル構造に関する経験を活かし、継ぎ目がうまく機能するように形状をどのように分割すれば最高の品質が得られるかについていくつかのアイデアを持っていました。」
プレートの形状は、正方形のものもあれば、扇形のものもあります。急な変化点に近いほど扇形に近づき、半径方向の変化も大きくなります。上部では、より平坦で大きくなります。
シルバ氏によると、プラズマ切断は厚さ1/4インチから3/8インチの316Lステンレス鋼で、それ自体で十分な強度があるという。「本当の課題は、巨大なスラブを十分に正確な曲率にすることです。これは、各スラブのリブシステムフレームを非常に精密に成形・製作することで実現します。こうすることで、各スラブの形状を正確に定義できるのです。」
ボードは、PSI がこれらのボードを圧延するために特別に設計および製造した 3D ローラーで圧延されます (図 1 を参照)。「これは、英国のローラーの親戚のようなものです。フェンダーの製造方法と似た技術を使用して圧延します」とシルバ氏は述べました。各パネルをローラー上で前後に動かして曲げ、パネルが目的のサイズから 0.01 インチ以内になるまでローラーの圧力を調整します。要求される高い精度のため、シートを滑らかに成形するのは難しいと彼は述べました。
溶接工は次に、フラックス入りワイヤを内側のリブ構造に接合します。「私の意見では、フラックス入りワイヤはステンレス鋼の構造溶接を行うのに本当に優れた方法です」とシルバ氏は説明します。「生産性を重視した高品質の溶接が可能で、見た目も素晴らしいです。」
板材の表面全体は、手作業で研磨され、機械で加工されて、1000分の1インチの精度に仕上げられ、すべてがぴったりと合うようになっています（図2参照）。精密測定器とレーザースキャン装置を使用して寸法を確認します。最後に、板材は鏡面仕上げに研磨され、保護フィルムで覆われます。
パネルの約3分の1は、土台と内部構造とともに、オークランドからパネルが出荷される前に試作組み立てで設置されました（図3と図4を参照）。外壁の取り付け手順を計画し、小さな板を接合するために継ぎ目を溶接しました。「シカゴで組み立てたとき、ぴったり合うことがわかっていました」とシルバは言いました。
温度、時間、トラックの振動などが原因で、ロール状のシートが緩むことがあります。リブ付きグレーチングは、ボードの剛性を高めるだけでなく、輸送中のボードの形状を維持するように設計されています。
そのため、内側に補強メッシュを施したプレートは、熱処理と冷却によって材料応力を緩和します。輸送中の損傷をさらに防ぐため、各プレートごとに専用の台座が作られ、約4枚ずつコンテナに積み込まれます。
その後、コンテナは半製品として一度に約4個ずつ積み込まれ、PSIの作業員によってシカゴに送られ、MTHの作業員によって設置されました。1人は輸送を調整する物流担当者で、もう1人は技術分野の監督者です。彼はMTHのスタッフと毎日協力し、必要に応じて新しい技術の開発を支援しています。「彼はもちろん、このプロセスにおいて非常に重要な役割を担っていました」とシルバ氏は語りました。
MTHの社長であるライル・ヒル氏は、MTHインダストリーズは当初、PSIテクニカルの指導の下、この幻想的な彫刻を地面に固定し、上部構造を設置し、その後、板材を溶接し、最終的な研磨と仕上げを行う任務を負っていたと述べた。彫刻の完成は、芸術性と実用性、理論と現実、必要な時間と予定された時間のバランスを取ることを意味する。
MTHのエンジニアリング担当副社長兼プロジェクトマネージャーであるルー・チェルニー氏は、このプロジェクトで興味深いのはその独自性だと語った。「我々の知る限り、このプロジェクトではこれまで行われたことのない、あるいはこれまで真剣に検討されたことのないようなことが行われている」とチェルニー氏は述べた。
しかし、前例のないプロジェクトに取り組むには、予期せぬ課題に対応し、作業の進行に伴って生じる疑問に答えるために、現場での柔軟な創意工夫が求められる。
128 台の車サイズのステンレス鋼パネルを、細心の注意を払いながら恒久的な上部構造に取り付けるにはどうすればよいでしょうか?巨大な弧状の豆を、それに頼らずに溶接するにはどうすればよいでしょうか?内側から溶接できない状態で、溶接部を貫通するにはどうすればよいでしょうか?現場環境でステンレス鋼の溶接部を完璧な鏡面仕上げにするにはどうすればよいでしょうか?落雷があったらどうなるでしょうか?
チェルニー氏によると、これが非常に困難なプロジェクトになるという最初の兆候は、彫刻を支える鉄骨構造物である3万ポンドの機器の建設と設置が始まったときだった。
PSI社が下部構造の基礎を組み立てるために提供した亜鉛を豊富に含む構造用鋼は比較的簡単に製造できたものの、下部構造の設置場所はレストランの上と駐車場の上という異なる高さに位置していた。
「つまり、下部構造は片持ち梁のような形で、ぐらついているんです」とチェルニー氏は語った。「鋼材を大量に投入した場所、特に鋼板工事の始めの部分では、実際にクレーンを5フィート（約1.5メートル）の穴に突っ込ませなければなりませんでした。」
チェルニー氏によると、彼らは石炭採掘で使用されるような機械式予荷重システムや化学アンカーなど、非常に高度なアンカーシステムを使用したとのことだ。鉄骨構造の下部構造がコンクリートに固定されたら、シェルを取り付ける上部構造を構築する必要がある。
「トラスシステムの設置は、構造物の北端と南端にそれぞれ1つずつ、2つの大型の304ステンレス鋼製Oリングを使用して開始しました」とCerny氏は述べています（図3参照）。リングは交差するチューブトラスによって固定されています。リングコアサブフレームはセクションごとに構築され、GMAWとバー溶接、溶接補強材を使用して現場でボルト締めされます。
「つまり、誰も見たことのない巨大な上部構造物があるということです。それは純粋に構造的な骨組みのためのものです」とチェルニー氏は述べた。
オークランドのプロジェクトに必要なすべてのコンポーネントを設計、製造、設置するために最善を尽くしましたが、この彫刻は前例のないものであり、新しい道を切り開くには常にバリや傷が伴います。同様に、ある会社の製造コンセプトを別の会社の製造コンセプトと組み合わせることは、バトンを渡すほど単純ではありません。さらに、現場間の物理的な距離により配送が遅れたため、一部のオンサイト製造が合理的になりました。
「組み立てと溶接の手順はオークランドで事前に計画されていましたが、実際の現場の状況では、全員が臨機応変に対応する必要がありました」とシルバ氏は述べ、「組合のスタッフは本当に素晴らしいです」と付け加えた。
最初の数か月間、MTHの毎日のルーティンは、その日の作業内容と、サブフレームを組み立てるための部品、支柱、ショックアブソーバー、アーム、ペグ、ピンなどを製造する最適な方法を決定することだった。仮設の外装システムを作るためにポゴスティックが必要だった、とEr氏は語った。
「物事を円滑に進め、迅速に現場に届けるためには、設計と製造をその場で継続的に行うプロセスが必要です。私たちは、手持ちの部品を精査し、場合によっては再設計を繰り返し、そして必要な部品を製造することに多くの時間を費やしています。」
「文字通り、火曜日に10個の商品を注文して、水曜日に現場に届けなければならないんです」とヒル氏は語った。「残業も多く、深夜に店舗での作業もたくさんあります。」
「ボードのサスペンション部品の約75％は、現場で製作または改造されます」とチェルニー氏は語った。「文字通り24時間ぶっ通しで働いたことも何度かありました。午前2時か3時まで店にいて、家に帰ってシャワーを浴び、午前5時半にまた仕事に行って、それでもまだ濡れていました。」
住宅を組み立てるための仮設吊り下げシステムMTHは、スプリング、ストラット、ケーブルで構成されています。プレート間のすべての接合部は一時的にボルトで固定されています。「つまり、構造全体が機械的に接続され、304本のトラスで内側から吊り下げられています」とチェルニー氏は述べました。
彼らはまず、オムハルス彫刻の基部にあるドーム、つまり「おへそのへそ」から作業を始めます。ドームは、ハンガー、ケーブル、スプリングで構成される一時的な4点支持サスペンションシステムを使用してトラスから吊り下げられました。チェルニー氏によると、スプリングは板を追加する際に「ギブアンドテイク」を提供するとのことです。その後、各プレートによって追加された重量に基づいてスプリングが再調整され、彫刻全体のバランスを保つのに役立ちます。
168枚の板はそれぞれ4点支持のサスペンションスプリングシステムを備えているため、設置時には個別に支えられます。「接合部を過度に強調しないようにすることが目的です。なぜなら、接合部は隙間が0/0になるように設計されているからです」とチェルニー氏は述べました。「板が下の板にぶつかると、座屈などの問題が発生する可能性があります。」
PSIの仕事の正確さを証明するように、組み立ては非常に良好で、隙間はほとんどありません。「PSIはパネルの製造において素晴らしい仕事をしてくれました」とチェルニーは言います。「最終的に本当にぴったりと収まったので、私は彼らを高く評価します。取り付けは非常に良好で、私にとっては素晴らしいことです。文字通り、1000分の1インチの精度です。プレートは閉じた端の上に置かれています。」
「組み立てが終わると、多くの人は完成だと思う」とシルバ氏は語った。それは、継ぎ目がぴったりと合わさっているだけでなく、完全に組み立てられた部品と高度に研磨された鏡面仕上げのプレートが周囲の環境を映し出す役割を果たしているからだ。しかし、突き合わせ継ぎ目は見えるが、液体の水銀には継ぎ目がない。さらに、将来の世代のために構造的な完全性を維持するために、彫刻は完全に継ぎ目を溶接する必要があったとシルバ氏は述べた。
クラウドゲートの完成は、2004年秋のパークのグランドオープン期間中は一時中断せざるを得なかったため、omhalusは稼働中のGTAW（グランド・タワー・アソシエーション）となり、その状態が数ヶ月続いた。
「構造物全体に小さな茶色の斑点が見られますが、これはTIG溶接によるはんだ付け箇所です」とチェルニー氏は述べた。「テントの再建は1月に開始しました。」
「このプロジェクトにおける次の大きな製造上の課題は、溶接収縮による変形で形状精度を損なうことなく、継ぎ目を溶接することでした」とシルバ氏は述べた。
プラズマ溶接は、シートへのリスクを最小限に抑えつつ、必要な強度と剛性を提供するとチェルニー氏は述べた。98％アルゴン／2％ヘリウムの混合ガスは、汚れの付着を減らし、溶融を促進するのに最適である。
溶接工は、PSIが開発・使用しているThermal Arc®電源と特殊なトラクターおよびトーチアセンブリを用いたキーホールプラズマ溶接技術を採用しています。