Visi Anish Kapoor untuk arca Cloud Gate di Millennium Park, Chicago ialah ia menyerupai merkuri cecair, memantulkan bandar di sekelilingnya dengan lancar. Mencapai kelancaran ini adalah satu kerja keras yang dicurahkan dengan penuh kasih sayang.
“Apa yang saya ingin lakukan di Millennium Park adalah untuk membuat sesuatu yang sesuai dengan latar langit Chicago…supaya orang ramai dapat melihat awan terapung di dalamnya dan bangunan-bangunan yang sangat tinggi itu terpantul dalam karya tersebut. Kemudian, kerana bentuknya di pintu, peserta, penonton, akan dapat memasuki bilik yang sangat dalam ini, dengan cara ia melakukan perkara yang sama terhadap pantulan seseorang sepertimana bahagian luar karya itu terhadap pantulan benda-benda di sekitar bandar.” – artis British terkenal dunia Anish Kapoor, pengukir Cloud Gate
Melihat permukaan tenang arca keluli tahan karat yang monumental ini, sukar untuk meneka berapa banyak logam dan keberanian yang tersembunyi di sebalik permukaannya. Cloud Gate menyembunyikan kisah lebih daripada 100 pembuat fabrikasi logam, pemotong, pengimpal, pemangkas, jurutera, juruteknik, tukang besi, pemasang dan pengurus—kesemuanya selama lima tahun.
Ramai yang bekerja lebih masa, melakukan kerja bengkel pada tengah malam, berkhemah di tapak dan bekerja keras dalam suhu 110 darjah dengan memakai sut Tyvek® lengkap dan alat pernafasan separuh topeng. Ada yang bekerja dalam posisi melawan graviti, tergantung pada tali pinggang keledar sambil memegang peralatan dan bekerja di lereng licin. Semuanya berjalan sedikit (dan jauh lebih jauh) untuk menjadikan yang mustahil menjadi mungkin.
Konsep pengukir pengukuh Anish Kapoor tentang awan terapung yang halus ke dalam arca keluli tahan karat seberat 110 tan, panjang 66 kaki dan setinggi 33 kaki merupakan tugasan syarikat pengeluar Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, dan MTH, Villa Park, IL. Pada ulang tahunnya yang ke-120, MTH merupakan salah satu kontraktor reka bentuk struktur logam dan kaca seni bina tertua di kawasan Chicago.
Keperluan untuk merealisasikan projek ini akan memanfaatkan pelaksanaan artistik, kepintaran, kemahiran mekanikal dan pengetahuan pembuatan kedua-dua syarikat. Mereka telah menyesuaikan dan juga membina peralatan untuk projek tersebut.
Sebahagian daripada cabaran projek ini datang daripada bentuknya yang melengkung secara aneh – titik atau pusat terbalik – dan sebahagian lagi daripada saiznya yang besar. Arca-arca itu dibina oleh dua syarikat berbeza di lokasi berbeza yang beribu-ribu batu jaraknya, menimbulkan masalah dengan pengangkutan dan gaya kerja. Banyak proses yang mesti dilakukan di lapangan sukar dilakukan dalam persekitaran kedai, apatah lagi di lapangan. Banyak kesukaran timbul hanya kerana struktur sedemikian tidak pernah dicipta sebelum ini. Jadi, tiada rujukan, tiada pelan tindakan, tiada peta jalan.
Ethan Silva dari PSI mempunyai pengalaman luas dalam pembinaan cangkerang, pada mulanya di atas kapal dan kemudian dalam projek seni lain, layak untuk tugasan pembinaan cangkerang yang unik. Anish Kapoor meminta graduan fizik dan seni untuk menyediakan model kecil.
“Jadi saya membuat sampel 2 x 3 meter, sekeping melengkung yang sangat licin dan digilap, dan dia berkata, 'Oh, awak yang berjaya, awak satu-satunya yang melakukannya,' kerana dia telah mencari Cari seseorang untuk melakukannya selama dua tahun,” kata Silva.
Rancangan asalnya adalah untuk PSI membuat dan membina sepenuhnya arca itu, dan kemudian menghantar keseluruhan karya itu ke selatan Lautan Pasifik, melalui Terusan Panama, ke utara di sepanjang Lautan Atlantik, dan di sepanjang St. Lawrence Seaway ke pelabuhan di Tasik Michigan, menurut Edward Uhlir, pengarah 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 disediakan untuk pengangkutan dan dihantar ke Chicago, di mana MTH akan memasang substruktur dan superstruktur, dan menyambungkan panel ke superstruktur.
Menyiapkan dan menggilap kimpalan Cloud Gate untuk penampilan yang lancar merupakan salah satu aspek yang paling sukar dalam tugas pemasangan dan pemasangan di lapangan. Proses 12 langkah ini berakhir dengan warna merah yang mencerahkan yang serupa dengan pengilat barang kemas.
“Jadi pada dasarnya kami telah mengusahakan projek itu selama kira-kira tiga tahun, membuat bahagian-bahagian ini,” kata Silva. “Ia satu kerja yang sukar. Kebanyakan masa dihabiskan untuk memikirkan cara melakukannya dan menyelesaikan butirannya; anda tahu, hanya untuk menyempurnakannya. Cara kami menggunakan teknologi komputer dan kerja logam lama yang baik adalah dengan gabungan teknologi tempaan dan aeroangkasa.”
Sukar untuk membuat sesuatu yang begitu besar dan berat dengan tepat, katanya. Plat terbesar mempunyai purata selebar 7 kaki dan panjang 11 kaki dan beratnya 1,500 paun.
“Melakukan semua kerja CAD dan mencipta lukisan bengkel sebenar untuk kerja tersebut sebenarnya merupakan projek yang besar,” kata Silva. “Kami menggunakan teknologi komputer untuk mengukur plat dan menilai bentuk serta kelengkungannya dengan tepat supaya ia sesuai bersama dengan betul.
“Kami melakukan pemodelan komputer dan kemudian membahagikannya,” kata Silva. “Saya menggunakan pengalaman saya dengan pembinaan cangkerang dan saya mempunyai beberapa idea tentang cara membahagikan bentuk untuk memastikan garis lipit berfungsi supaya kami dapat memperoleh hasil yang berkualiti terbaik.”
Sesetengah plat berbentuk segi empat sama, ada yang berbentuk pai. Lebih dekat dengan peralihan yang curam, lebih berbentuk pai dan lebih besar peralihan jejariannya. Di bahagian atas, ia lebih rata dan lebih besar.
Plasma memotong keluli tahan karat 316L setebal 1/4 hingga 3/8 inci, yang cukup kuat dengan sendirinya, kata Silva. “Cabaran sebenar adalah untuk mendapatkan lengkungan yang cukup tepat untuk papak besar. Ini dilakukan dengan membentuk dan membuat rangka sistem rusuk untuk setiap papak dengan sangat tepat. Dengan cara ini, kita dapat 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 teknik yang serupa dengan cara fender dibuat,” 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 inci daripada saiz yang diingini. Ketepatan tinggi yang diperlukan menyukarkan pembentukan kepingan dengan lancar, katanya.
Pengimpal kemudian menyambungkan teras fluks pada struktur sistem rusuk dalam. “Pada pendapat saya, teras fluks benar-benar cara yang bagus untuk menghasilkan kimpalan struktur dalam keluli tahan karat,” jelas Silva. “Ia memberikan anda kimpalan berkualiti tinggi dengan tumpuan yang kuat pada pengeluaran dan kelihatan hebat.”
Seluruh permukaan papan digiling dengan tangan dan digiling mesin untuk memangkasnya kepada ketepatan perseribu inci yang diingini supaya semuanya sesuai bersama (lihat Rajah 2). Periksa dimensi dengan peralatan pengukur ketepatan dan pengimbasan laser. 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 didirikan dalam pemasangan percubaan sebelum panel dihantar dari Auckland (lihat Rajah 3 dan 4). Merancang prosedur pelapisan dan melakukan beberapa kimpalan jahitan pada beberapa papan kecil untuk menyambungkannya bersama. “Jadi apabila kami memasangnya di Chicago, kami tahu ia akan muat,” kata Silva.
Suhu, masa dan getaran trak boleh menyebabkan kepingan yang digulung longgar. Kekisi berusuk bukan sahaja direka untuk meningkatkan kekakuan papan, tetapi juga untuk mengekalkan bentuk papan semasa pengangkutan.
Oleh itu, dengan jaringan tetulang di bahagian dalam, plat dirawat haba dan disejukkan untuk melegakan tekanan bahan. Untuk mengelakkan kerosakan semasa pengangkutan, buaian dibuat untuk setiap plat, yang kemudiannya dimuatkan ke dalam bekas, kira-kira empat pada satu masa.
Kontena-kontena tersebut kemudiannya dimuatkan ke dalam produk separa siap, kira-kira empat pada satu masa, dan dihantar ke Chicago bersama kru PSI untuk pemasangan bersama kru MTH. Seorang daripadanya ialah kakitangan logistik yang menyelaras pengangkutan, dan seorang lagi ialah penyelia di bahagian teknikal. Beliau bekerja dengan kakitangan MTH setiap hari dan membantu membangunkan teknologi baharu mengikut keperluan. “Sudah tentu beliau merupakan bahagian yang sangat penting dalam proses tersebut,” kata Silva.
Lyle Hill, presiden MTH, berkata MTH Industries pada mulanya ditugaskan untuk memasang arca halus itu ke tanah dan memasang struktur atas, kemudian mengimpal kepingan padanya dan melakukan pengamplasan dan penggilapan terakhir, ihsan panduan Teknikal PSI. Penyiapan arca itu bermaksud keseimbangan antara seni dan praktikal; teori dan realiti; masa yang diperlukan dan masa yang dijadualkan.
Lou Cerny, naib presiden kejuruteraan dan pengurus projek MTH, berkata apa yang menarik minatnya tentang projek itu ialah keunikannya. “Setahu kami, terdapat perkara yang berlaku dalam projek khusus ini yang belum pernah dilakukan sebelum ini, atau tidak pernah benar-benar dipertimbangkan sebelum ini,” kata Cerny.
Tetapi mengerjakan kerja yang pertama seumpamanya memerlukan kepintaran di tapak yang fleksibel untuk menghadapi cabaran yang tidak dijangka dan menjawab soalan yang timbul apabila kerja berjalan:
Bagaimanakah anda memasang 128 panel keluli tahan karat bersaiz kereta pada struktur atas kekal sambil mengendalikannya dengan sarung tangan kanak-kanak? Bagaimanakah anda mengimpal kacang berbentuk arka gergasi tanpa bergantung padanya? Bagaimanakah cara menembusi kimpalan tanpa dapat mengimpal dari dalam? Bagaimanakah cara mencapai kemasan cermin yang sempurna untuk kimpalan keluli tahan karat dalam persekitaran lapangan? Apakah yang akan berlaku jika kilat menyambarnya?
Petanda pertama bahawa ini akan menjadi projek yang sangat sukar, kata Cerny, adalah apabila pembinaan dan pemasangan peralatan seberat 30,000 paun itu bermula. Struktur keluli yang menyokong arca itu.
Walaupun keluli struktur kaya zink yang disediakan oleh PSI untuk memasang tapak substruktur agak mudah untuk dihasilkan, tapak substruktur terletak separuh di atas restoran dan separuh lagi di atas tempat letak kereta, setiap satu pada ketinggian yang berbeza.
“Jadi substrukturnya agak cantilever dan reyot,” kata Cerny. “Di tempat kami meletakkan banyak keluli ini, termasuk pada permulaan kerja plat itu sendiri, kami sebenarnya terpaksa menggerakkan kren ke dalam lubang sedalam 5 kaki.”
Cerny berkata mereka menggunakan sistem penambat yang sangat canggih, termasuk sistem pramuat mekanikal, serupa dengan jenis bahan yang digunakan dalam perlombongan arang batu, dan beberapa penambat kimia. Sebaik sahaja substruktur struktur keluli dipasang pada konkrit, adalah perlu untuk membina struktur atas tempat 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 Cerny (lihat Rajah 3). Cincin-cincin tersebut disatukan oleh kekuda tiub bersilang. Subrangka teras cincin dibina dalam beberapa bahagian dan dibaut di situ menggunakan kimpalan GMAW dan bar serta pengaku yang dikimpal.
"Jadi terdapat struktur atas yang besar yang belum pernah dilihat oleh sesiapa pun; ia khusus untuk rangka struktur," kata Cerny.
Walaupun terdapat usaha terbaik untuk mereka bentuk, membuat, membuat dan memasang semua komponen yang diperlukan untuk projek Auckland, arca ini belum pernah terjadi sebelumnya dan memecahkan laluan baharu sentiasa datang dengan gerinda dan calar. Begitu juga, menggabungkan konsep pembuatan satu syarikat dengan syarikat lain tidak semudah menyerahkan baton. Selain itu, jarak fizikal antara tapak menyebabkan kelewatan penghantaran, yang menjadikan beberapa pembuatan di tapak logik.
“Walaupun prosedur pemasangan dan kimpalan telah dirancang terlebih dahulu di Oakland, keadaan tapak sebenar memerlukan kepintaran penyesuaian daripada semua orang,” kata Silva. “Dan kakitangan kesatuan sekerja sangat hebat.”
Semasa beberapa bulan pertama, rutin harian MTH adalah untuk menentukan apa yang diperlukan untuk kerja harian dan cara terbaik untuk mengeluarkan beberapa komponen untuk mendirikan subframe, serta beberapa topang, "penyerap hentakan", lengan, pasak dan pin. Kayu pogo diperlukan untuk mencipta sistem pelapisan sementara, kata Er.
“Ia merupakan proses berterusan mereka bentuk dan mengeluarkan barang dengan pantas untuk memastikan sesuatu bergerak dan sampai ke tapak dengan cepat. Kami menghabiskan banyak masa menyusun apa yang kami ada, mereka bentuk semula dan mereka bentuk semula dalam beberapa kes, dan kemudian mengeluarkan bahagian yang diperlukan.
“Secara literalnya, kami akan mempunyai 10 barang pada hari Selasa yang perlu dihantar di lokasi pada hari Rabu,” kata Hill. “Terdapat banyak kerja lebih masa dan banyak kerja kedai yang dilakukan pada tengah malam.”
“Kira-kira 75 peratus komponen suspensi papan dibuat atau diubah suai di lapangan,” kata Cerny. “Beberapa kali, kami benar-benar menyediakan waktu 24 jam sehari. Saya akan berada di kedai sehingga pukul 2, 3 pagi, dan saya akan pulang ke rumah untuk mandi, mengambil barang pada pukul 5:30 pagi, dan masih basah.”
Sistem gantungan sementara MTH untuk memasang perumah terdiri daripada spring, topang dan kabel. Semua sambungan antara plat dibolt sementara bersama. "Jadi keseluruhan struktur disambungkan secara mekanikal, digantung dari dalam, dengan 304 kekuda," kata Cerny.
Mereka bermula dengan kubah di pangkal arca omhalus – “pusat pusat”. Kubah itu digantung dari kekuda menggunakan sistem sokongan spring gantungan empat titik sementara yang terdiri daripada penyangkut, kabel dan spring. Cerny berkata spring menyediakan “beri dan terima” apabila lebih banyak papan ditambah. Spring kemudian dilaraskan semula berdasarkan berat yang ditambah oleh setiap plat untuk membantu mengimbangi keseluruhan arca.
Setiap satu daripada 168 papan mempunyai sistem sokongan spring suspensi empat titik sendiri jadi ia disokong secara individu apabila dipasang. "Ideanya adalah untuk tidak terlalu menekankan mana-mana sambungan kerana sambungan tersebut dipasang bersama untuk mencapai jurang 0/0," kata Cerny. "Jika papan terkena papan di bawahnya, ia boleh menyebabkan lengkokan dan masalah lain."
Sebagai bukti ketepatan kerja PSI, pemasangannya sangat baik dengan sedikit jurang. “PSI telah melakukan kerja yang hebat dalam membuat panel,” kata Cerny. “Saya memberi mereka semua penghargaan kerana pada akhirnya, ia benar-benar muat. Pemasangannya sangat bagus, yang bagus untuk saya. Kita bercakap, secara literal perseribu inci. Plat diletakkan di atas Terdapat tepi tertutup bersama.”
“Apabila mereka selesai memasangnya, ramai orang berpendapat ia sudah siap,” kata Silva, bukan sahaja kerana lipitnya ketat, tetapi kerana bahagian yang dipasang sepenuhnya dan plat kemasan cermin yang sangat digilap telah memainkan peranan untuk mencerminkan persekitarannya. Tetapi lipit punggung boleh dilihat, merkuri cecair tidak mempunyai lipit. Di samping itu, arca itu masih perlu dikimpal sepenuhnya untuk mengekalkan integriti strukturnya untuk generasi akan datang, kata Silva.
Penyiapan Cloud Gate terpaksa ditangguhkan semasa pembukaan besar-besaran taman itu pada musim luruh tahun 2004, jadi omhalus merupakan GTAW langsung, dan itu berlangsung selama beberapa bulan.
“Anda boleh melihat bintik-bintik coklat kecil, iaitu sambungan pateri TIG di sekeliling keseluruhan struktur,” kata Cerny. “Kami mula membina semula khemah pada bulan Januari.”
"Cabaran pembuatan utama seterusnya untuk projek ini adalah untuk mengimpal jahitan tanpa kehilangan ketepatan bentuk akibat ubah bentuk pengecutan kimpalan," kata Silva.
Kimpalan plasma memberikan kekuatan dan kekakuan yang diperlukan dengan risiko minimum pada kepingan, kata Cerny. Campuran argon/helium 98% berfungsi paling baik dalam mengurangkan pengotoran dan meningkatkan pelakuran.
Pengimpal menggunakan teknik kimpalan plasma lubang kunci menggunakan sumber kuasa Thermal Arc® dan pemasangan traktor dan obor khas yang dibangunkan dan digunakan oleh PSI.