Aniša Kapūra vīzija par Mākoņu vārtu skulptūru Čikāgas Tūkstošgades parkā ir tāda, ka tā atgādina šķidru dzīvsudrabu, vienmērīgi atspoguļojot apkārtējo pilsētu. Šīs vienotības sasniegšana ir mīlestības darbs.
“Ar Tūkstošgades parku es vēlējos tajā iekļaut Čikāgas panorāmu… lai cilvēki varētu redzēt tajā peldošos mākoņus un šīs ļoti augstās ēkas, kas atspoguļojas darbā. Tad, tā kā tas ir durvju formā, dalībnieks, skatītājs, varēs iekļūt šajā ļoti dziļajā telpā, kas savā ziņā iedarbojas uz savu atspulgu tāpat kā darba izskats iedarbojas uz apkārtējās pilsētas atspulgu.” – pasaulslavenais britu mākslinieks Anišs Kapūrs, Mākoņu vārtu tēlnieks.
Raugoties uz šīs monumentālās nerūsējošā tērauda skulptūras mierīgo virsmu, ir grūti uzminēt, cik daudz metāla un drosmes slēpjas zem tās virsmas. “Cloud Gate” slēpj vairāk nekā 100 metāla apstrādātāju, griezēju, metinātāju, apgriešanas meistaru, inženieru, tehniķu, montieru, montētāju un vadītāju stāstus – vairāk nekā 5 gadu garumā.
Daudzi strādāja ilgas stundas, strādāja darbnīcās nakts vidū, slēva teltis būvlaukumā un strādāja 43 grādu karstumā pilnos Tyvek® aizsargtērpos un pusmaskās. Daži strādāja pret gravitāciju, karājoties pie drošības jostām, turot instrumentus un strādājot uz slidenām nogāzēm. Viss pieliek nelielas pūles (un daudz vairāk), lai neiespējamo padarītu iespējamu.
Tēlnieka Aniša Kapūra ēterisko peldošo mākoņu koncepcijas pārvēršana 110 tonnas smagā, 66 pēdas garā un 33 pēdas augstā nerūsējošā tērauda skulptūrā bija Performance Structures Inc. (PSI) no Oklendas, Kalifornijas, un MTH. Villa Park, Ilinoisas, uzdevums. Savā 120. gadadienā MTH ir viens no vecākajiem tērauda un stikla konstrukciju darbuzņēmējiem Čikāgas apgabalā.
Projekta īstenošanas prasības būs atkarīgas no abu uzņēmumu mākslinieciskā snieguma, atjautības, mehāniskajām prasmēm un ražošanas zināšanām. Tie ir pielāgoti un pat projektam izgatavoti aprīkojums.
Dažas no projekta problēmām izriet no tā dīvaini izliektās formas – punkta vai apgrieztas nabas – un dažas no tā milzīgā izmēra. Skulptūras uzcēla divi dažādi uzņēmumi dažādās vietās tūkstošiem jūdžu attālumā viena no otras, radot problēmas ar transportēšanu un darba stiliem. Daudzus procesus, kas jāveic uz lauka, ir grūti veikt darbnīcā, kur nu vēl uz lauka. Lielās grūtības rodas vienkārši tāpēc, ka šāda struktūra nekad iepriekš nav izveidota. Tātad, nav savienojuma, nav plāna, nav ceļa kartes.
Ītanam Silvam no PSI ir plaša pieredze korpusu būvē, sākumā uz kuģiem un vēlāk citos mākslas projektos, un viņš ir kvalificēts veikt unikālus korpusu būvniecības uzdevumus. Anišs Kapūrs lūdza fizikas un mākslas absolventiem sagatavot nelielu modeli.
“Tāpēc es izgatavoju 2 x 3 metru paraugu, patiešām gludu, izliektu, pulētu gabalu, un viņš teica: “Ak, tu to izdarīji, tu esi vienīgais, kurš to izdarīja,” jo viņš jau divus gadus meklē. “Atrodiet kādu, kurš to izdarīs,” sacīja Silva.
Sākotnējais plāns bija, ka PSI izgatavos un uzbūvēs skulptūru pilnībā un pēc tam visu darbu nogādās uz dienvidiem no Klusā okeāna, pa Panamas kanālu, uz ziemeļiem pa Atlantijas okeānu un pa Sentlorensas jūras ceļu uz ostu Mičiganas ezerā. Edvards Ulirs, Millennium Park Inc. izpilddirektors. Saskaņā ar paziņojumu, speciāli izstrādāta konveijeru sistēma viņu nogādās Millennium parkā. Laika ierobežojumi un praktiskums piespieda šos plānus mainīt. Tādēļ izliektie paneļi bija jānostiprina transportēšanai un jānogādā ar kravas automašīnu uz Čikāgu, kur MTH salika apakšstruktūru un virsbūvi un savienoja paneļus ar virsbūvi.
Cloud Gate metinājumu apdare un pulēšana, lai piešķirtu tiem viengabalainu izskatu, bija viens no sarežģītākajiem uzstādīšanas un montāžas aspektiem uz vietas. 12 soļu process tiek pabeigts, uzklājot balinošu vaigu sārtumu, līdzīgu rotaslietu pulēšanai.
“Būtībā mēs pie šī projekta strādājām apmēram trīs gadus, izgatavojot šīs detaļas,” sacīja Silva. “Tas ir smags darbs. Ir nepieciešams daudz laika, lai izdomātu, kā to izdarīt, un izstrādātu detaļas; jūs zināt, vienkārši lai sasniegtu pilnību. Mēs izmantojam datortehnoloģijas un labo, veco metālapstrādi, apvienojot kalšanas un kosmosa tehnoloģijas.”
Pēc viņa teiktā, ir grūti izgatavot kaut ko tik lielu un smagu ar augstu precizitāti. Lielākās plātnes bija vidēji 7 pēdas platas un 11 pēdas garas, un to svars bija 1500 mārciņas.
“Visu CAD darbu veikšana un faktisko darbnīcas rasējumu izveide pati par sevi ir liels projekts,” saka Silva. “Mēs izmantojam datortehnoloģijas, lai izmērītu plāksnes un precīzi novērtētu to formu un izliekumu, lai tās pareizi saliktu kopā.”
“Mēs veicām datorsimulāciju un pēc tam sadalījām to,” sacīja Silva. “Es izmantoju savu pieredzi čaulu būvniecībā, un man bija dažas idejas par to, kā segmentēt formas, lai šuvju līnijas darbotos un mēs varētu iegūt vislabākās kvalitātes rezultātus.”
Dažas plāksnes ir kvadrātveida, citas ir pīrāga formas. Jo tuvāk tās atrodas asajai pārejai, jo vairāk tās ir pīrāga formas un jo lielāks ir radiālās pārejas rādiuss. Augšējā daļā tās ir plakanākas un lielākas.
Silva saka, ka plazma griež 1/4 līdz 3/8 collas biezu 316L nerūsējošo tēraudu, kas pats par sevi ir pietiekami izturīgs. “Īstais izaicinājums ir piešķirt milzīgajām plātnēm diezgan precīzu izliekumu. Tas tiek panākts, ļoti precīzi veidojot un izgatavojot katras plātnes ribu sistēmas rāmi. Tādā veidā mēs varam precīzi noteikt katras plātnes formu.”
Dēļi tiek velmēti uz 3D veltņiem, ko PSI ir īpaši izstrādājis un ražojis šo dēļu velmēšanai (sk. 1. att.). “Tas ir kaut kas līdzīgs britu veltņu brālēnam. Mēs tos velmējam, izmantojot to pašu tehnoloģiju kā spārnus,” sacīja Silva. Katru paneli salieciet, pārvietojot to uz priekšu un atpakaļ uz veltņiem, pielāgojot spiedienu uz veltņiem, līdz paneļi ir 0,01 collas robežās no vēlamā izmēra. Pēc viņa teiktā, nepieciešamā augstā precizitāte apgrūtina loksņu vienmērīgu formēšanu.
Pēc tam metinātājs piemetina stiepli ar fluksa serdi pie iekšējās rievotās sistēmas konstrukcijas. “Manuprāt, stieple ar fluksa serdi ir patiešām lielisks veids, kā izveidot nerūsējošā tērauda konstrukcijas metinājuma šuves,” skaidro Silva. “Tas nodrošina augstas kvalitātes metinājuma šuves, koncentrējoties uz ražošanu un lielisku izskatu.”
Visas plātņu virsmas tiek slīpētas ar rokām un frēzētas ar mašīnu, lai tās sagrieztu līdz tūkstošdaļai collas un sakristu viena ar otru (sk. 2. att.). Izmēri tiek pārbaudīti ar precīzu mērīšanu un lāzerskenēšanas aprīkojumu. Visbeidzot, plāksne tiek pulēta līdz spoguļgludumam un pārklāta ar aizsargplēvi.
Apmēram trešdaļa paneļu kopā ar pamatni un iekšējo konstrukciju tika salikti testa montāžā, pirms paneļi tika nosūtīti no Oklendas (sk. 3. un 4. attēlu). Mēs izplānojām dēļu ieklāšanas procedūru un sametinājām vairākus mazus dēļus, lai tos savienotu kopā. "Tāpēc, kad mēs to salikām kopā Čikāgā, mēs zinājām, ka tas derēs," sacīja Silva.
Temperatūra, laiks un ratiņu vibrācija var izraisīt sarullētās loksnes atslābšanu. Rievotais režģis ir paredzēts ne tikai plāksnes stingrības palielināšanai, bet arī plāksnes formas saglabāšanai transportēšanas laikā.
Tāpēc, kad armatūras siets ir iekšpusē, plāksne tiek termiski apstrādāta un atdzesēta, lai mazinātu materiāla spriegumu. Lai vēl vairāk novērstu bojājumus transportēšanas laikā, katram traukam tiek izgatavotas pamatnes un pēc tam tās tiek ievietotas konteineros, aptuveni četras vienlaikus.
Pēc tam konteineri tika iekrauti ar pusfabrikātiem, apmēram četriem vienlaikus, un kopā ar PSI komandām nosūtīti uz Čikāgu uzstādīšanai pie MTH komandām. Viens no viņiem ir loģistikas speciālists, kas koordinē transportēšanu, bet otrs ir tehniskās jomas vadītājs. Viņš katru dienu strādā ar MTH darbiniekiem un pēc nepieciešamības palīdz izstrādāt jaunas tehnoloģijas. "Protams, viņš bija ļoti svarīga procesa sastāvdaļa," sacīja Silva.
Lails Hils, MTH prezidents, sacīja, ka MTH Industries sākotnēji tika uzdots nostiprināt ēterisko skulptūru pie zemes un uzstādīt virsbūvi, pēc tam piemetināt loksnes un veikt pēdējo slīpēšanu un pulēšanu, pateicoties PSI Technical Management. Skulptūra nozīmē līdzsvaru starp mākslu un praktiskumu, teoriju un realitāti, nepieciešamo laiku un plānoto laiku.
MTH inženierijas viceprezidents un projektu vadītājs Lū Černijs sacīja, ka viņu interesē projekta unikalitāte. "Cik mums zināms, šajā konkrētajā projektā notiek lietas, kas nekad iepriekš nav darītas vai nekad iepriekš nav apsvērtas," sacīja Černijs.
Taču darbs pie pirmreizēja šāda veida darba prasa elastīgu atjautību uz vietas, lai risinātu neparedzētas problēmas un atbildētu uz jautājumiem, kas rodas procesa gaitā:
Kā piestiprināt 128 automašīnas izmēra nerūsējošā tērauda paneļus pie pastāvīgas virsbūves, valkājot bērnu cimdus? Kā pielodēt milzīgu loka formas pupiņu, nepaļaujoties uz to? Kā es varu caurdurt metinājumu, nespējot metināt no iekšpuses? Kā panākt perfektu nerūsējošā tērauda metinājumu spoguļapdari darba apstākļos? Kas notiek, ja viņu iespērt zibens?
Černijs teica, ka pirmā norāde, ka tas būs ārkārtīgi sarežģīts projekts, bija 30 000 mārciņu smagā aprīkojuma būvniecības un uzstādīšanas sākums. Skulptūru balsta tērauda konstrukcija.
Lai gan PSI piegādātais augsta cinka satura strukturālais tērauds pamatnes montāžai bija samērā viegli izgatavojams, pamatnes platforma atradās puse virs restorāna un puse virs autostāvvietas, katra atsevišķā augstumā.
“Tātad pamatne ir it kā konsolveida un nestabila,” sacīja Černijs. “Vietā, kur mēs ievietojām daudz šī tērauda, ​​tostarp pašas plātnes sākumā, mums faktiski bija jāiespiež celtnis 5 pēdu dziļā bedrē.”
Černijs teica, ka viņi izmantoja ļoti sarežģītu enkurošanas sistēmu, tostarp mehānisku iepriekšējas nospriegošanas sistēmu, kas līdzīga tai, ko izmanto ogļu ieguvē, un dažus ķīmiskos enkurus. Kad tērauda konstrukcijas pamatne ir noenkurota betonā, ir jāuzbūvē virsbūve, pie kuras tiks piestiprināta čaula.
“Mēs sākām kopņu sistēmas uzstādīšanu, izmantojot divus lielus, izgatavotus 304 nerūsējošā tērauda o-veida gredzenus — vienu konstrukcijas ziemeļu galā un otru dienvidu galā,” saka Černi (sk. 3. attēlu). Gredzeni ir piestiprināti ar krustojošām cauruļveida kopnēm. Gredzena serdes apakšrāmis ir sadalīts sekcijās un pieskrūvēts vietā, izmantojot GMAW, stieņu metināšanu un metinātus stingrinātājus.
"Tātad, pastāv tik liela virsbūve, kādu neviens nekad nav redzējis; tā ir paredzēta tikai konstrukcijas karkasam," sacīja Černijs.
Neskatoties uz labākajiem centieniem izstrādāt, konstruēt, ražot un uzstādīt visas nepieciešamās sastāvdaļas Oklendas projektam, šī skulptūra ir nepieredzēta, un jaunus ceļus vienmēr pavada astes un skrambas. Līdzīgi, viena uzņēmuma ražošanas koncepcijas pielāgošana otram nav tik vienkārša kā stafetes nodošana. Turklāt fiziskais attālums starp objektiem izraisīja piegādes kavēšanos, padarot loģisku ražošanu uz vietas.
“Lai gan montāžas un metināšanas procedūras tika plānotas Oklendā iepriekš, faktiskie apstākļi objektā prasīja no visiem radošumu,” sacīja Silva. “Un arodbiedrības darbinieki ir patiešām lieliski.”
Pirmajos mēnešos MTH ikdienas rutīna bija noteikt dienas darbu apjomu un to, kā vislabāk izgatavot dažas apakšrāmja montāžas sastāvdaļas, kā arī dažus statņus, "amortizatorus", sviras, tapas un stiprinājuma stieņus. Saskaņā ar Eira teikto, pagaidu apšuvuma sistēmas izveidei ir nepieciešami Pogo stieņi.
“Tas ir nepārtraukts projektēšanas un ražošanas process, kas notiek operatīvi, lai nodrošinātu lietu virzību uz priekšu un ātru nogādāšanu uz vietas. Mēs pavadām daudz laika, šķirojot to, kas mums ir, dažos gadījumos pārprojektējot un pārprojektējot, un pēc tam ražojot nepieciešamās detaļas.”
“Burtiski otrdien mums būs 10 lietas, kas jāpiegādā uz vietas trešdien,” sacīja Hils. “Mums ir daudz virsstundu darba un daudz darba veikalā, kas jāpaveic nakts vidū.”
“Apmēram 75 procenti sānu bortu piekares detaļu tiek ražotas vai modificētas uz vietas,” sacīja Černijs. “Pāris reizes mēs burtiski kompensējām 24 stundu darba dienu. Es biju veikalā līdz pulksten 2, 3 naktī un devos mājās dušā, paņēmu mani pulksten 5:30 un joprojām kļuvu slapjš.”
MTN pagaidu piekares sistēma korpusa montāžai sastāv no atsperēm, statņiem un trosēm. Visi savienojumi starp plāksnēm ir īslaicīgi nostiprināti ar skrūvēm. "Tātad visa konstrukcija ir mehāniski savienota, no iekšpuses piekārta uz 304 spārēm," sacīja Černijs.
Tie sākas no kupola omgalas skulptūras pamatnē – “nabas naba”. Kupols tika piekārts pie kopnēm, izmantojot pagaidu četrpunktu piekares atsperu atbalsta sistēmu, kas sastāv no kronšteiniem, trosēm un atsperēm. Černi teica, ka atspere nodrošina “atlēcienu”, pievienojot vairāk dēļu. Pēc tam atsperes tiek regulētas, pamatojoties uz katras plāksnes pievienoto svaru, lai līdzsvarotu visu skulptūru.
Katram no 168 dēļiem ir sava četrpunktu atsperu balsta sistēma, tāpēc tie tiek individuāli atbalstīti savā vietā. "Ideja ir nepārvērtēt nevienu savienojumu, jo šie savienojumi ir savienoti kopā, lai panāktu 0/0 atstarpi," sacīja Černijs. "Ja dēlis atsitas pret apakšā esošo dēli, tas var izraisīt deformāciju un citas problēmas."
Kā apliecinājums PSI precizitātei, montāža ir ļoti laba, ar nelielu brīvkustību. “PSI ir paveicis fantastisku darbu, izgatavojot paneļus,” saka Černijs. “Es viņiem dodu atzinību, jo galu galā tas tiešām der. Piegulums ir tik labs, ka tas der man. Mēs runājam burtiski par tūkstošdaļām collas. Saliktajai plāksnei ir slēgta mala.”
“Kad montāža ir pabeigta, daudzi cilvēki domā, ka ir pabeiguši,” sacīja Silva, ne tikai tāpēc, ka šuves ir ciešas, bet arī tāpēc, ka pilnībā saliktās detaļas ar to ļoti pulētajām spoguļapdares plāksnēm atspoguļoja apkārtējo vidi. Taču mucas šuves ir redzamas, šķidrajam dzīvsudrabam nav šuvju. Turklāt skulptūra bija pilnībā jāsametina, lai saglabātu tās strukturālo integritāti nākamajām paaudzēm, sacīja Silva.
Mākoņu vārtu pabeigšana bija jāatliek parka atklāšanas laikā 2004. gada rudenī, tāpēc omhalus kļuva par dzīvu GTAW, un tas turpinājās vairākus mēnešus.
“Visā konstrukcijas garumā var redzēt mazus brūnus plankumus, kas ir TIG lodējuma savienojumi,” sacīja Černijs. “Mēs sākām atjaunot teltis janvārī.”
“Nākamais lielais ražošanas izaicinājums šajā projektā bija sametināt šuvi, nezaudējot formas precizitāti metināšanas saraušanās dēļ,” sacīja Silva.
Pēc Černija teiktā, plazmas metināšana nodrošina nepieciešamo izturību un stingrību ar minimālu risku loksnei. 98 % argona un 2 % hēlija maisījums vislabāk samazina piesārņojumu un uzlabo kušanu.
Metinātāji izmanto atslēgas cauruma plazmas metināšanas metodes, izmantojot Thermal Arc® barošanas avotus un īpašus traktora un degļa mezglus, ko izstrādājusi un lieto PSI.