アニッシュ・カプーアがシカゴのミレニアム・パークのクラウド・ゲート彫刻に描いた構想は、周囲の街並みをシームレスに映し出す液体水銀のような作品です。このシームレスさを実現するのは、愛情のこもった作業です。
「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。作品に浮かぶ雲や、作品に映る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、つまり観客はこの奥まった部屋に入ることができるのです。ある意味では、作品の外観が周囲の街の風景を映し出すのと同じように、この作品も人の姿に映り込むのです。」―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静かな表面を見ると、その下にはどれほどの金属と勇気が隠されているかを推測するのは難しいです。クラウド ゲートには、5 年以上にわたる 100 人を超える金属加工業者、切断業者、溶接業者、トリマー、エンジニア、技術者、鉄工、設置業者、管理者の物語が隠されています。
多くが残業し、夜中に作業場の作業をし、現場でキャンプをし、110 度の気温の中で Tyvek® スーツと半面マスクの呼吸器を着けて苦労していました。中には、重力に逆らって作業したり、工具を持ちながらシートベルトにぶら下がって滑りやすい斜面で作業したりする人もいます。不可能を可能にするために、あらゆることが少し (あるいははるかに) 進んでいます。
彫刻家アニッシュ・カプーアの幻想的に浮かぶ雲のコンセプトを、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鋼の彫刻に反映させるのは、製造会社 Performance Structures Inc. (PSI) (カリフォルニア州オークランド) と MTH (イリノイ州ヴィラパーク) の任務でした。120 周年を迎える MTH は、シカゴ地域で最も古い建築金属およびガラス構造設計請負業者の 1 つです。
このプロジェクトを実現するための要件は、両社の芸術的な実行力、創意工夫、機械技術、製造ノウハウを活用することです。両社はプロジェクトのために機器を特注し、構築しました。
プロジェクトの課題の一部は、点や逆さのへそのような奇妙な湾曲形状と、その巨大なサイズから生じています。彫刻は 2 つの異なる企業によって、数千マイル離れた異なる場所で製作されたため、輸送や作業スタイルに問題が生じました。現場で実行する必要がある多くのプロセスは、現場はもちろん、ショップ環境でも実行するのが困難です。このような構造物がこれまでに作成されたことがないというだけで、多くの困難が生じます。そのため、参照資料も、設計図も、ロードマップもありません。
PSI の Ethan Silva 氏は、最初は船舶、その後は他のアート プロジェクトで、シェル構築の豊富な経験があり、ユニークなシェル構築タスクの資格を持っています。Anish Kapoor は、物理学と美術の学位を持つ卒業生に小型モデルを提供するよう依頼しました。
「それで私は2×3メートルのサンプル、本当に滑らかに曲がった磨かれたピースを作りました、そして彼は『ああ、君がやったんだね、君しかできないよ』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・ウリル氏によると、当初の計画では、PSI社が彫刻作品を完全に製作し、太平洋の南、パナマ運河を経由して、大西洋に沿って北上し、セントローレンス水路に沿ってミシガン湖の港まで全体を船で運ぶことになっていた。同社の声明によると、特別に設計されたコンベアシステムでミレニアム・パークまで輸送されるという。時間的な制約と実用性から、この計画は変更を余儀なくされた。したがって、輸送のために湾曲したパネルを補強し、トラックでシカゴまで運び、そこでMTH社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必要があった。
クラウド ゲートの溶接部分を仕上げて磨き、シームレスな外観にすることは、現場での設置および組み立て作業の中で最も困難な作業の 1 つでした。12 段階のプロセスは、宝石磨きに似た光沢のあるルージュで終了します。
「この部品を作るのに、このプロジェクトに3年ほどかかりました」とシルバ氏は語る。「大変な仕事です。その多くは、やり方を考え、細部を詰めていくことに費やされます。とにかく完璧に仕上げるのです。コンピューター技術と昔ながらの金属加工技術を融合させたのが、鍛造と航空宇宙技術の融合なのです。」
これほど大きく重いものを精密に作るのは難しいと彼は言う。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、重さは1,500ポンドだった。
「すべての CAD 作業を実行し、実際の作業図面を作成すること自体が、実際には大きなプロジェクトです」と Silva 氏は言います。「コンピューター テクノロジーを使用してプレートを測定し、その形状と曲率を正確に評価して、プレートが正しく組み合わさるようにします。
「コンピューターでモデリングしてから、それを分割しました」とシルバ氏は言う。「私はシェル構築の経験を活かし、形状を分割してシームラインを機能させ、最高品質の結果を得る方法についていくつかのアイデアを持っていました。」
プレートには正方形のものもあれば、パイの形をしたものもあります。急激な変化に近づくほど、パイの形に近くなり、放射状の変化が大きくなります。上部では、より平らで大きくなります。
プラズマ切断は厚さ1/4インチから3/8インチの316Lステンレス鋼を切断します。この鋼板は単体でも十分な強度を備えています。「真の課題は、巨大なスラブに十分な精度の曲率を与えることです。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・製造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。」とシルバ氏は言います。
ボードは、PSI社がボード専用に設計・製造した3Dローラーで圧延されます（図1参照）。「これは英国製のローラーの親戚のようなものです。フェンダーの製造に似た技術で圧延しています」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、ローラーへの圧力を調整することで、目標サイズから0.01インチ以内になるまで曲げます。高い精度が求められるため、シートを滑らかに成形するのは困難だとシルバ氏は言います。
次に、溶接工はフラックス入り溶接棒を内側のリブシステム構造に接合します。「私の意見では、フラックス入り溶接はステンレス鋼の構造溶接を行うのに非常に優れた方法です」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、見た目も美しいです。」
ボードの表面全体を手作業で研磨し、機械でフライス加工して、必要な 1000 分の 1 インチの精度に仕上げて、ボード全体がぴったり合うようにします (図 2 を参照)。精密測定機器とレーザー スキャン機器を使用して寸法をチェックします。最後に、プレートを鏡面仕上げに研磨し、保護フィルムで覆います。
パネルの約3分の1は、ベースと内部構造とともに、オークランドから出荷される前に試験組立で組み立てられました（図3と図4を参照）。サイディング手順を計画し、いくつかの小さなボードをシーム溶接して結合しました。「そのため、シカゴで組み立てたとき、ぴったり合うことが分かりました」とシルバ氏は言います。
温度、時間、トラックの振動により、ロールされたシートが緩むことがあります。リブ付きグレーティングは、ボードの剛性を高めるだけでなく、輸送中に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、補強メッシュを内側にした状態で、プレートを熱処理し、冷却することで材料の応力を緩和します。さらに輸送中の損傷を防ぐために、プレートごとにクレードルを作成し、一度に4枚程度ずつコンテナに積み込みます。
その後、コンテナは半製品に積み込まれ、一度に約4個ずつPSIの作業員によってシカゴへ送られ、MTHの作業員による設置作業が行われました。1人は輸送を調整する物流担当者で、もう1人は技術部門の監督者です。彼はMTHのスタッフと日々連携し、必要に応じて新技術の開発を支援しています。「もちろん、彼はこのプロセスにおいて非常に重要な役割を果たしました」とシルバ氏は語りました。
MTH社のライル・ヒル社長は、MTHインダストリーズが当初担当していたのは、この幽玄な彫刻を地面に固定し、上部構造を設置し、その後、PSIテクニカル社の指導のもと、板金を溶接し、最終的な研磨と磨きを施すことだったと述べた。彫刻の完成は、芸術性と実用性、理論と現実、そして必要な時間と予定時間のバランスを測ることを意味する。
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のルー・サーニー氏は、このプロジェクトで興味深いのはそのユニークさだと語った。「我々の知る限り、この特定のプロジェクトでは、これまでに行われたことのない、あるいは実際に検討されたことのないことが起こっています」とサーニー氏は語った。
しかし、初めての仕事に取り組むには、予期せぬ課題に対処し、作業の進行中に生じる疑問に答えるために、現場での柔軟な創意工夫が必要です。
128 枚の自動車サイズのステンレス鋼パネルを、慎重に取り扱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も、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に完璧な鏡面仕上げを実現するにはどうすればよいでしょうか。落雷したらどうなるでしょうか。
セルニー氏によると、このプロジェクトが極めて困難なものになる最初の兆候は、彫刻を支える鉄骨構造の重さ3万ポンドの装置の建設と設置が始まったときだった。
PSI が基礎構造の組み立てに提供した亜鉛を豊富に含む構造用鋼は製造が比較的簡単でしたが、基礎構造の場所はレストランの半分と駐車場の半分にまたがっており、それぞれ高さが異なっていました。
「そのため、基礎構造は片持ち式でガタガタしています」とサーニー氏は述べた。「プレート作業自体の開始部分を含め、この鋼材を多く配置した場所では、実際にクレーンを5フィートの穴に打ち込まなければなりませんでした。」
チェルニー氏は、石炭鉱山で使用されているタイプの機械式プリロードシステムといくつかの化学アンカーを含む、非常に高度なアンカーシステムを使用したと述べた。鉄骨構造の下部構造がコンクリートに固定されると、シェルを取り付ける上部構造を構築する必要がある。
「私たちは、2 つの大型の 304 ステンレス鋼製 O リングを構造の北端に 1 つ、南端に 1 つ設置してトラス システムの設置を開始しました」と Cerny 氏は述べています (図 3 を参照)。リングは、交差するチューブ トラスによって保持されます。リング コア サブフレームは、セクションで構築され、GMAW とバー溶接および溶接補強材を使用して現場でボルトで固定されます。
「これまで誰も見たことのない大きな上部構造があるのですが、それは構造フレーム専用です」とサーニー氏は語った。
オークランド プロジェクトに必要なすべてのコンポーネントを設計、製作、組み立て、設置するために最大限の努力が払われたにもかかわらず、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、バトンを渡すほど簡単ではありません。さらに、サイト間の物理的な距離により配送が遅れ、一部の現場での製造が合理的になりました。
「オークランドでは組み立てと溶接の手順は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の適応的な創意工夫が必要でした」とシルバ氏は語った。「そして、組合のスタッフは本当に素晴らしいです。」
最初の数ヶ月間、MTHの日々の仕事は、その日の作業内容を把握し、サブフレームの組み立てに必要な部品、支柱、ショックアブソーバー、アーム、ペグ、ピンなどをいかにして製造するのが最適かを判断することでした。エル氏によると、ポゴスティックは仮設のサイディングシステムを作るのに必要だったそうです。
「物事をスムーズに進め、迅速に現場に届けるために、設計と製造をリアルタイムで進めています。私たちは、既存の部品を整理し、場合によっては再設計を繰り返すことに多くの時間を費やし、必要な部品を製造しています。」
「文字通り、火曜日に10個の商品を水曜日に現場に届けなければなりません」とヒル氏は語った。「残業も多く、深夜に店舗作業を行うことも多々あります。」
「ボードサスペンション部品の約75%は現場で製造または改造されています」とサーニー氏は語る。「文字通り1日24時間働いたこともありました。午前2時か3時まで店にいて、シャワーを浴びるために家に帰り、午前5時半に迎えに行くのですが、それでも濡れてしまうんです。」
ハウジングを組み立てるための仮吊り下げシステムMTHは、バネ、支柱、ケーブルで構成されています。プレート間のジョイントはすべて仮ボルトで固定されています。「そのため、構造全体は304本のトラスで機械的に接続され、内部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。
彼らはオムハルス彫刻の土台にあるドーム、つまり「へその緒」から作業を開始する。ドームは、ハンガー、ケーブル、バネで構成される仮設の4点式サスペンションバネ支持システムを使ってトラスから吊り下げられた。チェルニー氏によると、板が追加されるにつれてバネが「伸縮」する。その後、各板によって追加された重量に基づいてバネが再調整され、彫刻全体のバランスが保たれる。
168枚のボードにはそれぞれ4点式サスペンションスプリング支持システムが備わっており、設置時に個別に支えられます。「接合部は0/0の隙間ができるように設計されているので、接合部を過度に強調しないようにするのが狙いです」とサーニー氏は語ります。「ボードが下のボードにぶつかると、座屈などの問題が発生する可能性があります。」
PSIの作業精度の証として、組み立ては非常に良好で、隙間もほとんどありません。「PSIは素晴らしいパネル製作をしてくれました」とサーニー氏は言います。「最終的に、本当にぴったりとフィットしたので、彼らに全幅の信頼を寄せています。フィット感も素晴らしく、私にとっては最高です。文字通り1000分の1インチ単位の精度です。プレートは、閉じたエッジで接合されています。」
「組み立てが終わると、これで完成だと多くの人が思う」とシルバ氏は言う。それは、継ぎ目がしっかりしているからというだけでなく、完全に組み立てられた部品と高度に磨かれた鏡面仕上げのプレートが周囲の景色を映し出す役割を果たしているからだ。しかし、継ぎ目は目に見えてしまうが、液体水銀には継ぎ目がない。さらに、彫刻は将来の世代のために構造的完全性を維持するために、完全な継ぎ目溶接を行う必要があったとシルバ氏は言う。
2004 年秋の公園グランドオープンの間、クラウド ゲートの完成は保留せざるを得なかったため、omhalus はライブ GTAW となり、それが数か月続きました。
「建物全体の周囲にTIG溶接接合部の小さな茶色い斑点が見えます」とサーニー氏は語った。「テント再建は1月に開始しました。」
「このプロジェクトの次の大きな製造上の課題は、溶接収縮変形によって形状精度を失うことなく継ぎ目を溶接することだった」とシルバ氏は語った。
プラズマ溶接は鋼板へのリスクを最小限に抑えながら、必要な強度と剛性を提供するとセルニー氏は述べた。98%のアルゴンと2%のヘリウムの混合ガスは、汚れを減らし、融合を強化するのに最も効果的である。
溶接工は、Thermal Arc® 電源と、PSI が開発および使用する特殊なトラクターおよびトーチ アセンブリを使用したキーホール プラズマ溶接技術を採用しています。