Visi Anish Kapoor untuk arca Cloud Gate di Millennium Park, Chicago ialah ia menyerupai merkuri cecair, memantulkan bandar di sekelilingnya dengan lancar. Mencapai keutuhan ini adalah satu usaha yang dicurahkan dengan penuh kasih sayang.
“Apa yang saya ingin lakukan di Millennium Park adalah untuk memasukkan latar langit Chicago … supaya orang ramai dapat melihat awan terapung di dalamnya dan bangunan-bangunan yang sangat tinggi ini terpantul dalam karya tersebut. Dan kemudian, memandangkan ia berbentuk pintu, peserta, penonton, akan dapat memasuki bilik yang sangat dalam ini, yang dalam erti kata lain melakukan perkara yang sama dengan pantulan seseorang, seperti rupa karya dengan pantulan bandar di sekelilingnya. — Artis British yang terkenal di dunia. Anish Kapoor, pengukir Cloud Gate
Melihat permukaan tenang arca keluli tahan karat yang monumental ini, sukar untuk meneka berapa banyak logam dan keberanian tersembunyi di bawah permukaannya. Cloud Gate menyembunyikan kisah lebih 100 pembuat fabrikasi logam, pemotong, pengimpal, pemangkas, jurutera, juruteknik, tukang logam, pemasang dan pengurus – sepanjang tempoh lima tahun.
Ramai yang bekerja berjam-jam lamanya, bekerja di bengkel pada tengah malam, berkhemah di tapak pembinaan dan bekerja dalam suhu 110 darjah dengan memakai sut Tyvek® lengkap dan topeng separuh. Ada yang bekerja melawan graviti, bergantung pada abah-abah, memegang peralatan dan bekerja di cerun yang licin. Semuanya berusaha sedikit (dan jauh lebih daripada itu) untuk menjadikan yang mustahil menjadi mungkin.
Mempertingkatkan konsep awan terapung halus pengukir Anish Kapoor menjadi arca keluli tahan karat seberat 110 tan, panjang 66 kaki dan setinggi 33 kaki merupakan tugasan Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, California dan MTH. Villa Park, Illinois. Pada ulang tahunnya yang ke-120, MTH merupakan salah satu kontraktor keluli struktur dan kaca tertua di kawasan Chicago.
Keperluan untuk pelaksanaan projek bergantung pada prestasi artistik, kepintaran, kemahiran mekanikal dan pengetahuan pembuatan kedua-dua syarikat. Mereka adalah peralatan yang dibuat khas dan juga dibina untuk projek tersebut.
Sebahagian daripada masalah projek ini berpunca daripada bentuknya yang melengkung secara aneh – seperti titik atau pusat terbalik – dan sebahagian lagi disebabkan oleh saiznya yang besar. Arca-arca tersebut dibina oleh dua syarikat berbeza di lokasi berbeza yang beribu-ribu batu jaraknya, sekali gus menimbulkan masalah dengan pengangkutan dan gaya kerja. Banyak proses yang mesti dilakukan di lapangan sukar dilakukan di bengkel, apatah lagi di lapangan. Kesukaran besar timbul hanya kerana struktur sedemikian tidak pernah dicipta sebelum ini. Jadi, tiada pautan, tiada pelan, tiada peta jalan.
Ethan Silva dari PSI mempunyai pengalaman luas dalam pembinaan badan kapal, pertama di atas kapal dan kemudian dalam projek seni lain, dan berkelayakan untuk melaksanakan tugas pembinaan badan kapal yang unik. Anish Kapoor meminta seorang graduan Fizik dan Seni untuk menyediakan model kecil.
“Jadi saya membuat sampel 2m x 3m, sekeping melengkung yang sangat licin dan digilap, dan dia berkata 'Oh, awak yang berjaya, awak satu-satunya yang melakukannya' kerana dia telah mencari seseorang untuk melakukannya selama dua tahun.” kata Silva.
Rancangan asalnya adalah untuk PSI membuat dan membina arca itu secara keseluruhannya dan kemudian menghantar keseluruhan karya itu ke selatan Pasifik, melalui Terusan Panama, ke utara di sepanjang Lautan Atlantik dan di sepanjang St. Lawrence Seaway ke pelabuhan di Tasik Michigan. , menurut Edward Ulir, ketua eksekutif Millennium Park Inc. Menurut kenyataan itu, sistem penghantar yang direka khas akan mengangkutnya ke Millennium Park. Kekangan masa dan kepraktisan memaksa rancangan ini berubah. Oleh itu, panel melengkung perlu dipasang untuk pengangkutan dan dihantar ke Chicago, di mana MTH memasang substruktur dan superstruktur, dan menyambungkan panel ke superstruktur.
Menyiapkan dan menggilap kimpalan Cloud Gate untuk memberikannya penampilan yang lancar merupakan salah satu aspek pemasangan dan pemasangan yang paling sukar di tapak. Proses 12 langkah ini dilengkapkan dengan penggunaan pemerah pipi yang mencerahkan, sama seperti pengilat barang kemas.
“Pada asasnya, kami telah mengusahakan projek ini selama kira-kira tiga tahun untuk menghasilkan bahagian-bahagian ini,” kata Silva. “Ini kerja keras. Ia memerlukan banyak masa untuk memikirkan cara melakukannya dan menyelesaikan butirannya; anda tahu, hanya untuk mencapai kesempurnaan. Cara kami menggunakan teknologi komputer dan kerja logam lama yang baik adalah gabungan teknologi penempaan dan aeroangkasa.”
Menurutnya, sukar untuk membuat sesuatu yang begitu besar dan berat dengan ketepatan yang tinggi. Papak terbesar mempunyai purata selebar 7 kaki dan panjang 11 kaki serta beratnya 1,500 paun.
“Melakukan semua kerja CAD dan mencipta lukisan bengkel sebenar untuk kerja itu sendiri merupakan satu projek yang besar,” kata Silva. “Kami menggunakan teknologi komputer untuk mengukur plat dan menilai bentuk serta kelengkungannya dengan tepat supaya ia sesuai antara satu sama lain dengan betul.
“Kami melakukan simulasi komputer dan kemudian membahagikannya,” kata Silva. “Saya menggunakan pengalaman saya dalam pembinaan cangkerang dan saya mempunyai beberapa idea tentang cara membahagikan bentuk supaya garisan jahitan berfungsi supaya kami dapat memperoleh hasil yang berkualiti terbaik.”
Sesetengah plat berbentuk segi empat sama, ada yang berbentuk pai. Semakin dekat dengan peralihan tajam, semakin berbentuk pai dan semakin besar jejari peralihan jejari. Di bahagian atas, ia lebih rata dan lebih besar.
Plasma itu memotong keluli tahan karat 316L setebal 1/4 hingga 3/8 inci, kata Silva, yang cukup kuat dengan sendirinya. “Cabaran sebenar adalah untuk memberikan lengkungan yang agak tepat kepada papak besar. Ini dilakukan dengan membentuk dan fabrikasi rangka sistem rusuk yang sangat tepat untuk setiap papak. Dengan cara ini, kita boleh menentukan bentuk setiap papak dengan tepat.”
Papan-papan tersebut digulung pada penggelek 3D yang direka dan dikeluarkan oleh PSI khusus untuk menggulung papan ini (lihat rajah 1). “Ia seperti sepupu kepada penggelek British. Kami menggulungnya menggunakan teknologi yang sama seperti sayapnya,” kata Silva. Bengkokkan setiap panel dengan menggerakkannya ke depan dan ke belakang pada penggelek, laraskan tekanan pada penggelek sehingga panel berada dalam lingkungan 0.01″ daripada saiz yang diingini. Menurutnya, ketepatan tinggi yang diperlukan menyukarkan pembentukan kepingan dengan lancar.
Pengimpal kemudian mengimpal dawai teras fluks pada struktur sistem bergaris dalaman. “Pada pendapat saya, dawai teras fluks adalah cara yang sangat bagus untuk menghasilkan kimpalan struktur keluli tahan karat,” jelas Silva. “Ini memberikan anda kimpalan berkualiti tinggi dengan tumpuan pada pembuatan dan penampilan yang hebat.”
Semua permukaan papan diampelas dengan tangan dan digiling pada mesin untuk memotongnya hingga seperseribu inci agar sesuai bersama (lihat rajah 2). Sahkan dimensi dengan peralatan pengukur dan pengimbasan laser yang tepat. Akhir sekali, plat digilap sehingga kemasan cermin dan ditutup dengan filem pelindung.
Kira-kira satu pertiga daripada panel, bersama-sama dengan tapak dan struktur dalaman, telah dipasang dalam pemasangan ujian sebelum panel dihantar dari Auckland (lihat rajah 3 dan 4). Merancang prosedur pemasangan papan dan mengimpal beberapa papan kecil untuk menyambungkannya bersama. “Jadi apabila kami memasangnya di Chicago, kami tahu ia akan muat,” kata Silva.
Suhu, masa dan getaran troli boleh menyebabkan kepingan yang digulung longgar. Kekisi berusuk direka bukan sahaja untuk meningkatkan ketegaran papan, tetapi juga untuk mengekalkan bentuk papan semasa pengangkutan.
Oleh itu, apabila jaringan pengukuh berada di dalam, plat dirawat haba dan disejukkan untuk melegakan tekanan bahan. Untuk mengelakkan kerosakan semasa pengangkutan, buaian dibuat untuk setiap piring dan kemudian dimuatkan ke dalam bekas, kira-kira empat pada satu masa.
Kontena-kontena itu kemudiannya dimuatkan dengan produk separa siap, kira-kira empat pada satu masa, dan dihantar ke Chicago bersama kru PSI untuk pemasangan bersama kru MTH. Salah seorang daripada mereka ialah seorang ahli logistik yang menyelaras pengangkutan, dan seorang lagi ialah penyelia dalam bidang teknikal. Dia bekerja setiap hari dengan kakitangan MTH dan membantu membangunkan teknologi baharu mengikut keperluan. “Sudah tentu, dia merupakan bahagian yang sangat penting dalam proses itu,” kata Silva.
Menurut Presiden MTH, Lyle Hill, MTH Industries pada asalnya ditugaskan untuk menambat arca halus ke tanah dan memasang struktur atas, kemudian mengimpal kepingan padanya dengan pengamplasan dan penggilapan terakhir. Keseimbangan antara seni dan praktikaliti, teori dan realiti, memerlukan masa dan masa yang dijadualkan.
Lou Czerny, naib presiden kejuruteraan dan pengurus projek MTH, berkata beliau berminat dengan keunikan projek itu. “Setahu kami, terdapat perkara yang berlaku dalam projek khusus ini yang belum pernah dilakukan sebelum ini atau tidak pernah dipertimbangkan sebelum ini,” kata Cerny.
Tetapi mengusahakan kerja yang pertama seumpamanya memerlukan kepintaran di tapak yang fleksibel untuk menangani masalah yang tidak dijangka dan menjawab soalan yang timbul di sepanjang proses:
Bagaimanakah anda memasang 128 panel keluli tahan karat bersaiz kereta pada struktur atas kekal sambil memakai sarung tangan kanak-kanak? Bagaimanakah cara mengimpal kacang berbentuk busur gergasi tanpa bergantung padanya? Bagaimanakah saya boleh menembusi kimpalan tanpa dapat mengimpal dari dalam? Bagaimanakah cara untuk mencapai kemasan cermin yang sempurna bagi kimpalan keluli tahan karat di lapangan? Apa yang berlaku jika kilat menyambarnya?
Czerny berkata petunjuk pertama bahawa ini akan menjadi projek yang sangat kompleks adalah apabila pembinaan dan pemasangan peralatan seberat 30,000 paun itu dimulakan. Struktur keluli yang menyokong arca itu.
Walaupun keluli struktur zink tinggi yang disediakan oleh PSI untuk memasang tapak substruktur agak mudah untuk dibuat, platform untuk substruktur tersebut adalah separuh di atas restoran dan separuh di atas tempat letak kereta, setiap satu pada ketinggian yang berbeza.
“Jadi tapaknya agak cantilever dan goyah,” kata Czerny. “Di tempat kami meletakkan banyak keluli ini, termasuk pada permulaan papak itu sendiri, kami sebenarnya terpaksa memaksa kren itu masuk ke dalam lubang sedalam 5 kaki.”
Czerny berkata mereka menggunakan sistem penambat yang sangat canggih, termasuk sistem pra-tegangan mekanikal yang serupa dengan yang digunakan dalam perlombongan arang batu dan beberapa penambat kimia. Sebaik sahaja tapak struktur keluli ditambat dalam konkrit, struktur atas mesti dibina di mana cangkerang akan dipasang.
“Kami mula memasang sistem kekuda menggunakan dua cincin-O keluli tahan karat 304 yang besar—satu di hujung utara struktur dan satu di hujung selatan,” kata Czerny (lihat Rajah 3). Cincin-cincin tersebut diikat dengan kekuda tiub yang bersilang. Subrangka teras cincin dipotong dan dibaut di tempatnya menggunakan GMAW, kimpalan bar dan pengaku yang dikimpal.
"Jadi terdapat struktur atas besar yang belum pernah dilihat oleh sesiapa; ia semata-mata untuk rangka kerja struktur," kata Czerny.
Walaupun usaha terbaik dalam mereka bentuk, merekayasa, fabrikasi dan memasang semua komponen yang diperlukan untuk projek Auckland telah dilakukan, arca ini belum pernah terjadi sebelumnya dan laluan baharu sentiasa disertai dengan gerigi dan calar. Begitu juga, memadankan konsep pembuatan satu syarikat dengan syarikat lain tidak semudah menyerahkan baton. Di samping itu, jarak fizikal antara tapak mengakibatkan kelewatan penghantaran, yang menjadikannya logik untuk menghasilkan beberapa pengeluaran tempatan.
“Walaupun prosedur pemasangan dan kimpalan telah dirancang di Auckland lebih awal, keadaan tapak sebenar memerlukan semua orang untuk menjadi kreatif,” kata Silva. “Dan kakitangan kesatuan sekerja sangat hebat.”
Untuk beberapa bulan pertama, rutin harian MTH adalah untuk menentukan apa yang diperlukan untuk kerja harian dan cara terbaik untuk membuat beberapa komponen pemasangan subframe, serta beberapa topang, "penyerap hentak", lengan, pin dan pin. Er berkata kayu pogo diperlukan untuk mencipta sistem pelapisan sementara.
“Ia merupakan proses reka bentuk dan pengeluaran yang berterusan untuk memastikan sesuatu bergerak dan sampai ke lapangan dengan cepat. Kami menghabiskan banyak masa menyusun apa yang kami ada, dalam beberapa kes mereka bentuk semula dan mereka bentuk semula, dan kemudian kami membuat bahagian yang kami perlukan.
“Secara literalnya pada hari Selasa kami akan mempunyai 10 barang yang perlu dihantar ke tempat itu pada hari Rabu,” kata Hill. “Kami mempunyai banyak kerja lebih masa dan banyak kerja di kedai yang dilakukan pada tengah malam.”
“Kira-kira 75 peratus komponen suspensi papan sisi dikeluarkan atau diubah suai di lapangan,” kata Czerny. “Beberapa kali kami benar-benar menebusnya untuk kerja 24 jam sehari. Saya berada di kedai sehingga pukul 2, 3 pagi, dan pada pukul 5:30 pagi saya pulang ke rumah untuk mandi dan mengambil bahan-bahan, masih basah.”
Sistem gantungan sementara MTN untuk memasang badan kapal terdiri daripada spring, topang dan kabel. Semua sambungan antara plat diikat sementara dengan bolt. “Jadi keseluruhan struktur disambungkan secara mekanikal, digantung dari dalam pada 304 kekuda,” kata Czerny.
Mereka bermula dari kubah di pangkal arca omgala – “pusat pusat”. Kubah itu digantung dari kekuda menggunakan sistem sokongan spring gantungan empat titik sementara, yang terdiri daripada penyangkut, kabel dan spring. Czerny berkata spring memberikan “lantunan” apabila lebih banyak papan ditambah. Spring kemudiannya dilaraskan berdasarkan berat yang ditambah oleh setiap plat untuk mengimbangi keseluruhan arca.
Setiap satu daripada 168 papan mempunyai sistem sokongan suspensi spring empat mata sendiri jadi ia disokong secara individu di tempatnya. “Ideanya adalah untuk tidak menilai secara berlebihan mana-mana sambungan kerana sambungan tersebut dipasang bersama untuk mencapai rehat 0/0,” kata Cerny. “Jika papan terkena papan di bawahnya, ia boleh menyebabkan lengkungan dan masalah lain.”
Sebagai bukti ketepatan PSI, binaannya sangat bagus dengan sedikit usaha. “PSI melakukan kerja yang hebat dengan panel-panel tersebut,” kata Czerny. “Saya memberi mereka penghargaan kerana, pada akhirnya, ia benar-benar sesuai. Padanannya sangat bagus dan ia bagus untuk saya. Kita bercakap secara literal tentang perseribu inci.”
“Apabila mereka selesai memasang, ramai orang menyangka ia sudah selesai,” kata Silva, bukan sahaja kerana lipitnya ketat, tetapi kerana bahagian yang dipasang sepenuhnya, dengan plat kemasan cermin yang sangat digilap, turut memainkan peranan, memantulkan persekitarannya. . Tetapi lipit punggung boleh dilihat, merkuri cecair tidak mempunyai lipit. Di samping itu, arca itu perlu dikimpal sepenuhnya untuk memelihara integriti strukturnya untuk generasi akan datang, kata Silva.
Penyiapan Pintu Awan terpaksa ditangguhkan semasa pembukaan besar-besaran taman itu pada musim luruh tahun 2004, jadi omhalus menjadi GTAW yang masih hidup, dan ini berterusan selama beberapa bulan.
“Anda boleh melihat bintik-bintik coklat kecil di sekeliling struktur, yang merupakan sambungan pateri TIG,” kata Czerny. “Kami mula memulihkan khemah pada bulan Januari.”
“Cabaran pengeluaran utama seterusnya untuk projek ini adalah untuk mengimpal jahitan tanpa kehilangan ketepatan bentuk akibat pengecutan kimpalan,” kata Silva.
Menurut Czerny, kimpalan plasma memberikan kekuatan dan ketegaran yang diperlukan dengan risiko minimum pada kepingan. Campuran 98% argon dan 2% helium adalah yang terbaik dalam mengurangkan pencemaran dan meningkatkan pelakuran.
Pengimpal menggunakan teknik kimpalan plasma lubang kunci menggunakan sumber kuasa Thermal Arc® dan pemasangan traktor dan obor khas yang direka bentuk dan digunakan oleh PSI.