Anisho Kapooro vizija, kaip sukurti Debesų vartų skulptūrą Čikagos Tūkstantmečio parke, yra ta, kad ji primena skystą gyvsidabrį, sklandžiai atspindintį aplinkinį miestą. Tokio vientisumo pasiekimas yra meilės darbas.
„Tūkstantmečio parke norėjau sukurti kažką, kas derėtų prie Čikagos panoramos... kad žmonės matytų jame plaukiančius debesis ir kūrinyje atsispindinčius labai aukštus pastatus. Tuomet, dėl durų formos, dalyvis, publika, galės patekti į šią labai gilią patalpą, kuri daro tą patį su žmogaus atspindžiu, kaip ir kūrinio išorė su aplinkinių miesto objektų atspindžiu.“ – pasaulinio garso britų menininkas Anish Kapoor, „Debesų vartų“ skulptorius.
Žvelgiant į ramų šios monumentalios nerūdijančio plieno skulptūros paviršių, sunku atspėti, kiek metalo ir drąsos slypi po juo. „Cloud Gate“ slepia daugiau nei 100 metalo apdirbėjų, pjaustytojų, suvirintojų, apipjaustytojų, inžinierių, technikų, metalurgių, montuotojų ir vadovų istorijas – iš viso penkerius metus.
Daugelis dirbo viršvalandžius, vidury nakties dirbo dirbtuvėse, stovyklavo statybvietėje ir triūsė 43 laipsnių karštyje, vilkėdami pilnus „Tyvek®“ kostiumus ir puskaukes respiratorius. Kai kurie dirbo prieš gravitaciją, kabėdami ant saugos diržų, laikydami įrankius ir dirbdami ant slidžių šlaitų. Viskas daroma po truputį (ir daug daugiau), kad neįmanoma būtų įmanoma.
Skulptoriaus Anisho Kapooro eterinių plūduriuojančių debesų koncepcijos pavertimas 110 tonų sveriančia, 66 pėdų ilgio ir 33 pėdų aukščio nerūdijančio plieno skulptūra buvo gamintojų įmonės „Performance Structures Inc.“ (PSI) iš Oklando, Kalifornijos valstijos, ir MTH iš Villa Parko, Ilinojaus valstijos, užduotis. 120-ąsias metines švenčianti MTH yra viena seniausių architektūrinių metalo ir stiklo konstrukcijų projektavimo rangovų Čikagos rajone.
Projekto įgyvendinimo reikalavimai bus grindžiami abiejų įmonių meniniu atlikimu, išradingumu, mechaniniais įgūdžiais ir gamybos žiniomis. Jos gamino pagal užsakymą ir netgi pagamino įrangą šiam projektui.
Kai kurie projekto iššūkiai kyla dėl keistai išlenktos formos – taško arba apversto bambos – o kai kurie – dėl didžiulio dydžio. Skulptūras pastatė dvi skirtingos įmonės skirtingose ​​vietose, esančiose už tūkstančių mylių viena nuo kitos, todėl kilo problemų dėl transportavimo ir darbo stilių. Daugelį procesų, kuriuos reikia atlikti lauke, sunku atlikti dirbtuvių aplinkoje, jau nekalbant apie darbą lauke. Daug sunkumų kyla tiesiog dėl to, kad tokia konstrukcija niekada anksčiau nebuvo sukurta. Taigi, nėra jokių nuorodų, nėra brėžinių, nėra veiksmų plano.
Ethanas Silva iš PSI turi didelę patirtį korpusų konstrukcijoje, iš pradžių laivuose, o vėliau kituose meno projektuose, todėl yra kvalifikuotas atlikti unikalias korpusų konstrukcijos užduotis. Anish Kapoor paprašė fizikos ir meno absolventų pateikti nedidelį modelį.
„Taigi, aš pagaminau 2 x 3 metrų pavyzdį, tikrai lygų, išlenktą, poliruotą gabalą, ir jis pasakė: „O, tu tai padarei, tu esi vienintelis, kuris tai padarė“, nes jis dvejus metus ieškojo, kas tai padarytų“, – sakė Silva.
Pasak „Millennium Park Inc.“ vykdomojo direktoriaus Edwardo Uhliro, pirminis planas buvo, kad PSI visiškai pagamins ir sukonstruos skulptūrą, o tada visą kūrinį išgabens į pietus nuo Ramiojo vandenyno, Panamos kanalu, į šiaurę palei Atlanto vandenyną ir Šv. Lauryno jūrų keliu į uostą prie Mičigano ežero. Pranešime teigiama, kad specialiai sukurta konvejerių sistema jį transportuos į „Millennium Park“. Laiko apribojimai ir praktiškumas privertė šiuos planus pakeisti. Todėl lenktas plokštes reikėjo paruošti transportavimui ir sunkvežimiais nugabenti į Čikagą, kur MTH surinks pagrindą ir antstatą bei prijungs plokštes prie antstato.
„Cloud Gate“ suvirinimo siūlių apdaila ir poliravimas, siekiant vientisos išvaizdos, buvo vienas sunkiausių lauko montavimo ir surinkimo užduočių. 12 žingsnių procesas baigiasi skaistinančia raudona spalva, panašia į juvelyro polirą.
„Taigi, mes iš esmės dirbome prie šio projekto maždaug trejus metus, gamindami šias dalis“, – sakė Silva. „Tai sunkus darbas. Daug laiko praleidžiame aiškinantis, kaip tai padaryti, ir tobulinant detales; žinote, tiesiog tobulinant. Mes naudojame kompiuterines technologijas ir senamadišką metalo apdirbimą kalimo ir aviacijos bei kosmoso technologijų derinyje.“
Sunku tiksliai pagaminti kažką tokio didelio ir sunkaus, sakė jis. Didžiausios plokštės buvo vidutiniškai 7 pėdų pločio ir 11 pėdų ilgio, o svėrė 1500 svarų.
„Visų CAD darbų atlikimas ir faktinių brėžinių sukūrimas iš tikrųjų yra didelis projektas“, – sako Silva. „Mes naudojame kompiuterines technologijas, kad išmatuotume plokštes ir tiksliai įvertintume jų formą bei kreivumą, kad jos tinkamai sutaptų.“
„Atlikome kompiuterinį modeliavimą, o paskui jį suskaidėme“, – sakė Silva. „Pasinaudojau savo patirtimi su kiautų konstrukcija ir turėjau idėjų, kaip segmentuoti formas, kad siūlės veiktų ir gautume geriausios kokybės rezultatus.“
Kai kurios plokštės yra kvadratinės, kai kurios – pyrago formos. Kuo arčiau jos yra statesnio perėjimo, tuo labiau jos yra pyrago formos ir tuo didesnis radialinis perėjimas. Viršuje jos yra plokštesnės ir didesnės.
Pasak Silvos, plazma pjauna 1/4–3/8 colio storio 316L nerūdijantį plieną, kuris pats savaime yra pakankamai tvirtas. „Tikrasis iššūkis – gauti pakankamai tikslų didžiulių plokščių išlinkį. Tai atliekama labai tiksliai formuojant ir pagaminant kiekvienos plokštės briaunų sistemos rėmą. Tokiu būdu galime tiksliai apibrėžti kiekvienos plokštės formą.“
Lentos valcuojamos ant 3D volelių, kuriuos PSI sukūrė ir pagamino specialiai šioms lentoms valcuoti (žr. 1 pav.). „Tai savotiškas britiškų volų pusbrolis. Mes jas valcuojame naudodami techniką, panašią į tai, kaip gaminami sparnai“, – sakė Silva. Kiekvieną plokštę sulenkite judindami ją pirmyn ir atgal ant volelių, reguliuodami slėgį ant volelių, kol plokštės pasieks 0,01 colio tikslumą nuo norimo dydžio. Pasak jo, dėl reikalingo didelio tikslumo sunku sklandžiai formuoti lakštus.
Tada suvirintojas suvirina fliuso miltelėmis ant vidinės briaunų sistemos konstrukcijos. „Mano nuomone, fliuso miltelėmis suvirinimas yra puikus būdas sukurti konstrukcines suvirinimo siūles iš nerūdijančio plieno“, – aiškina Silva. „Tai leidžia gauti aukštos kokybės suvirinimo siūles, ypatingą dėmesį skiriant gamybai, ir atrodo puikiai.“
Visi lentų paviršiai šlifuojami rankomis ir frezuojami mašinomis, kad būtų galima apdailinti jas norimu tūkstantųjų colio tikslumu ir jos visos sutaptų (žr. 2 pav.). Matmenys tikrinami tikslia matavimo ir lazerinio skenavimo įranga. Galiausiai plokštė poliruojama iki veidrodinio paviršiaus ir padengiama apsaugine plėvele.
Maždaug trečdalis plokščių, kartu su pagrindu ir vidine konstrukcija, buvo sumontuotos bandomojo surinkimo metu, prieš išsiunčiant plokštes iš Oklando (žr. 3 ir 4 paveikslus). Suplanavau dailylenčių klojimo procesą ir suvirinau mažas lentas, kad jas sujungtume. „Taigi, kai surinkome Čikagoje, žinojome, kad viskas tiks“, – sakė Silva.
Temperatūra, laikas ir sunkvežimio vibracija gali lemti susukto lakšto atsilaisvinimą. Briaunotos grotelės skirtos ne tik padidinti plokštės standumą, bet ir išlaikyti jos formą transportavimo metu.
Todėl plokštė, kurios vidinėje pusėje yra armatūros tinklelis, yra termiškai apdorojama ir aušinama, kad būtų sumažintas medžiagos įtempis. Siekiant dar labiau išvengti pažeidimų transportavimo metu, kiekvienai plokštei pagaminami laikikliai, kurie po to kraunami į konteinerius, maždaug po keturis.
Tada konteineriai buvo pakrauti į pusgaminius, maždaug po keturis, ir su PSI komandomis išsiųsti į Čikagą, kur juos sumontavo MTH komandos. Vienas iš jų yra logistikos specialistas, kuris koordinuoja transportavimą, o kitas – techninės srities vadovas. Jis kasdien dirba su MTH darbuotojais ir prireikus padeda kurti naujas technologijas. „Jis, žinoma, buvo labai svarbi proceso dalis“, – sakė Silva.
MTH prezidentas Lyle'as Hillas teigė, kad iš pradžių „MTH Industries“ buvo pavesta pritvirtinti eterinę skulptūrą prie žemės ir sumontuoti antstatą, tada privirinti prie jos lakštus ir atlikti galutinį šlifavimą bei poliravimą, sutikus PSI techninei pagalbai. Skulptūros užbaigimas reiškia meno ir praktiškumo, teorijos ir realybės, reikalingo laiko ir suplanuoto laiko pusiausvyrą.
MTH inžinerijos viceprezidentas ir projektų vadovas Lou Cerny teigė, kad jį šiame projekte domina jo unikalumas: „Kiek mums žinoma, šiame konkrečiame projekte vyksta dalykai, kurie niekada anksčiau nebuvo daromi arba niekada anksčiau nebuvo iš tikrųjų apsvarstyti“, – sakė Cerny.
Tačiau dirbant prie pirmojo tokio pobūdžio darbo, reikia lanksčios išradingumo vietoje, kad būtų galima įveikti nenumatytus iššūkius ir atsakyti į klausimus, kylančius darbo eigoje:
Kaip pritvirtinti 128 automobilio dydžio nerūdijančio plieno plokštes prie nuolatinės antstato konstrukcijos, jas tvarkant su vaikiškomis pirštinėmis? Kaip suvirinti milžinišką lanko formos pupelę nepasikliaujant ja? Kaip pradurti suvirinimo siūlę negalint suvirinti iš vidaus? Kaip lauko sąlygomis pasiekti tobulą nerūdijančio plieno suvirinimo siūlių veidrodinį paviršių? Kas nutiks, jei į ją trenks žaibas?
Pirmasis ženklas, kad tai bus itin sudėtingas projektas, anot Cerny, buvo 30 000 svarų sveriančios įrangos – skulptūrą laikančios plieninės konstrukcijos – statybos ir montavimo pradžia.
Nors cinko prisotintas konstrukcinis plienas, kurį PSI tiekė pagrindo pamatui surinkti, buvo gana paprastas gaminti, pagrindo aikštelė buvo įrengta per pusę virš restorano, o per pusę – virš automobilių stovėjimo aikštelės, kiekviena iš jų skirtingame aukštyje.
„Taigi, pagrindinė konstrukcija yra gana konsolinė ir netvirta“, – sakė Cerny. „Kur mes dėjome daug šio plieno, įskaitant ir paties plokščių montavimo pradžią, mums iš tikrųjų teko pasitelkti kraną, kad įkaltų jį į 1,5 metro skylę.“
Cerny teigimu, jie naudojo itin sudėtingą inkaravimo sistemą, įskaitant mechaninę išankstinio įtempimo sistemą, panašią į naudojamą anglių kasyboje, ir kai kuriuos cheminius inkarus. Kai plieninės konstrukcijos pagrindas pritvirtinamas betone, būtina pastatyti antstatą, prie kurio bus pritvirtintas apvalkalas.
„Sangarų sistemos montavimą pradėjome naudodami du didelius, pagamintus 304 nerūdijančio plieno O formos žiedus – vieną šiauriniame konstrukcijos gale, o kitą – pietiniame“, – sako Cerny (žr. 3 pav.). Žiedai sujungti susikryžiavusiomis vamzdžių santvaromis. Žiedinio šerdies karkasas sukonstruotas sekcijomis ir vietoje sutvirtintas varžtais naudojant GMAW, strypų suvirinimą ir suvirintus standumo laikiklius.
„Taigi, yra didelis antstatas, kurio niekas niekada nematė; jis skirtas tik konstrukciniam karkasui“, – sakė Cerny.
Nepaisant visų pastangų suprojektuoti, pagaminti, surinkti ir sumontuoti visus reikalingus Oklando projekto komponentus, ši skulptūra yra beprecedenti, o naujų kelių atradimas visada būna su įbrėžimais ir įbrėžimais. Taip pat vienos įmonės gamybos koncepcijos derinimas su kitos nėra toks paprastas, kaip perduoti estafetę. Be to, fizinis atstumas tarp vietų lėmė pristatymo vėlavimus, todėl kai kuriuos gaminius buvo logiška gaminti vietoje.
„Nors surinkimo ir suvirinimo procedūros Oklande buvo suplanuotos iš anksto, realios objekto sąlygos iš visų reikalavo prisitaikymo prie aplinkos“, – sakė Silva. „O profsąjungos darbuotojai yra tikrai puikūs.“
Per pirmuosius kelis mėnesius MTH kasdienė rutina buvo nustatyti, kokius darbus apims diena ir kaip geriausiai pagaminti kai kuriuos rėmo montavimo komponentus, taip pat kai kuriuos statramsčius, „amortizatorius“, svirtis, kaiščius ir kaiščius. Pasak Er, „Pogo“ strypai buvo reikalingi laikinai dailylenčių sistemai sukurti.
„Tai nuolatinis projektavimo ir gamybos procesas, kurio metu viskas vyksta sklandžiai ir greitai pristatoma į vietą. Mes daug laiko skiriame tam, kad peržiūrėtume tai, ką turime, kai kuriais atvejais perprojektuotume ir vėl perprojektuotume, o tada pagamintume reikiamas dalis.“
„Tiesiogine prasme antradienį turėsime 10 dalykų, kuriuos turėsime pristatyti į vietą trečiadienį“, – sakė Hill. „Daug viršvalandžių ir daug darbo parduotuvėje atliekama vidury nakties.“
„Apie 75 procentai lentos pakabos komponentų yra pagaminti arba modifikuoti lauke“, – sakė Cerny. „Porą kartų mes tiesiogine prasme sugalvojome 24 valandų darbo dieną. Parduotuvėje prabūdavau iki 2, 3 val. nakties, grįždavau namo nusiprausti, pasiimdavau prekes 5:30 val. ir vis tiek sušlapdavau.“
Laikina korpuso surinkimo pakabos sistema MTH susideda iš spyruoklių, atramų ir trosų. Visos jungtys tarp plokščių laikinai sujungtos varžtais. „Taigi visa konstrukcija yra mechaniškai sujungta, pakabinta iš vidaus 304 santvaromis“, – sakė Cerny.
Jie pradeda nuo kupolo, esančio omhalus skulptūros apačioje – „bambos bambos“. Kupolas buvo pakabintas ant santvarų naudojant laikiną keturių taškų pakabos spyruoklių atramos sistemą, sudarytą iš pakabų, trosų ir spyruoklių. Cerny teigimu, spyruoklė užtikrina „davimą ir ėmimą“, kai pridedama daugiau lentų. Tada spyruoklės sureguliuojamos pagal kiekvienos plokštės pridedamą svorį, kad padėtų subalansuoti visą skulptūrą.
Kiekviena iš 168 lentų turi savo keturių taškų pakabos spyruoklių atramos sistemą, todėl, kai jos yra vietoje, jos yra palaikomos atskirai. „Svarbu nepervertinti nė vienos jungties, nes jos sujungtos taip, kad būtų pasiektas 0/0 tarpas“, – sakė Cerny. „Jei lenta atsitrenks į žemiau esančią lentą, tai gali sukelti išlinkimą ir kitų problemų.“
Kaip įrodymą PSI darbo tikslumo, surinkimas yra labai geras, su nedideliais tarpais. „PSI atliko fantastišką darbą gamindama plokštes“, – sako Cerny. „Aš atiduodu joms visus nuopelnus, nes galiausiai jos tikrai tiko. Išdėstymas yra tikrai gražus, o tai man labai patinka. Kalbame tiesiogine prasme tūkstantųjų colio dalių tikslumu. Plokštė uždėta. Uždaras kraštas.“
„Kai baigia surinkti, daugelis žmonių mano, kad viskas baigta“, – sakė Silva, ne tik dėl sandarių siūlių, bet ir dėl to, kad visiškai surinktos dalys ir labai nupoliruotos veidrodinio paviršiaus plokštės atspindi aplinką. Tačiau matomos užpakalinės siūlės, skystas gyvsidabris neturi siūlių. Be to, skulptūra vis tiek turėjo būti visiškai suvirinta, kad išsaugotų savo konstrukcinį vientisumą ateities kartoms, sakė Silva.
„Cloud Gate“ užbaigimas turėjo būti sustabdytas per parko atidarymą 2004 m. rudenį, todėl „omhalus“ buvo gyvas GTAW, ir tai tęsėsi kelis mėnesius.
„Aplink visą konstrukciją galite pamatyti mažas rudas dėmes – TIG litavimo jungtis“, – sakė Cerny. „Palapinių atstatymą pradėjome sausio mėnesį.“
„Kitas svarbus šio projekto gamybos iššūkis buvo suvirinti siūlę neprarandant formos tikslumo dėl suvirinimo susitraukimo deformacijos“, – teigė Silva.
Plazminis suvirinimas užtikrina reikiamą stiprumą ir standumą, tuo pačiu metu keliant minimalią riziką lakštui, teigė Cerny. 98 % argono ir 2 % helio mišinys geriausiai sumažina užsiteršimą ir pagerina lydymą.
Suvirintojai naudoja rakto skylutės plazminio suvirinimo technologijas, naudodami terminio lanko® maitinimo šaltinius ir specialius traktoriaus bei degiklio mazgus, kuriuos sukūrė ir naudoja PSI.