Anish Kapoors visjon for Cloud Gate-skulpturen i Chicagos Millennium Park er at den skal ligne flytende kvikksølv, og jevnt reflektere den omkringliggende byen. Å oppnå denne helheten er et kjærlighetsarbeid.
«Det jeg ønsket å gjøre med Millennium Park var å innlemme Chicagos skyline i den ... slik at folk kunne se skyene som svevde i den og disse svært høye bygningene reflektert i verket. Siden det er formet som en dør, vil deltakeren, betrakteren, kunne gå inn i dette svært dype rommet, som på en måte virker på sin egen refleksjon på samme måte som verkets utseende virker på refleksjonen av den omkringliggende byen.» – den verdensberømte britiske kunstneren Anish Kapoor, skulptøren av Cloud Gate
Når man ser på den rolige overflaten til denne monumentale skulpturen i rustfritt stål, er det vanskelig å gjette hvor mye metall og mot som skjuler seg under overflaten. Cloud Gate skjuler historiene til over 100 metallprodusenter, kuttere, sveisere, trimmere, ingeniører, teknikere, montører, montører og ledere – over 5 år underveis.
Mange jobbet lange dager, jobbet i verksteder midt på natten, slo opp telt på en byggeplass og slet i 43 graders varme i fulle Tyvek®-drakter og halvmasker. Noen jobber mot tyngdekraften, henger i seler, holder verktøy og jobber i glatte bakker. Alt går litt (og langt utover) for å gjøre det umulige mulig.
Å forbedre skulptøren Anish Kapoors konsept med eteriske svevende skyer til en 110 tonn tung, 20 meter lang og 10 meter høy skulptur i rustfritt stål var oppgaven til Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, California, og MTH. Villa Park, Illinois. Ved sitt 120-årsjubileum er MTH en av de eldste entreprenørene innen stål- og glasskonstruksjoner i Chicago-området.
Kravene til gjennomføringen av prosjektet vil avhenge av begge selskapenes kunstneriske ytelse, oppfinnsomhet, mekaniske ferdigheter og produksjonskunnskap. De spesiallagde og bygde til og med utstyr for prosjektet.
Noen av prosjektets problemer stammer fra den merkelig buede formen – en prikk eller en opp-ned navle – og noen fra den store størrelsen. Skulpturene ble bygget av to forskjellige selskaper på forskjellige steder tusenvis av kilometer fra hverandre, noe som skapte problemer med transport og arbeidsstiler. Mange prosesser som må utføres i felten er vanskelige å utføre på verkstedgulvet, enn si ute i felten. Den store vanskeligheten oppstår rett og slett fordi en slik struktur aldri har blitt laget før. Så ingen kobling, ingen plan, ingen veikart.
Ethan Silva fra PSI har omfattende erfaring med skrogbygging, først på skip og senere i andre kunstprosjekter, og er kvalifisert til å utføre unike skrogbyggingsoppgaver. Anish Kapoor ba nyutdannede innen fysikk og kunst om å levere en liten modell.
«Så jeg lagde et prøvestykke på 2 x 3 meter, et veldig glatt, buet og polert stykke, og han sa: «Å, du klarte det, du er den eneste som klarte det», fordi han har lett i to år. Å finne noen som er det, vil duge», sa Silva.
Den opprinnelige planen var at PSI skulle fabrikkere og bygge skulpturen i sin helhet, og deretter sende hele verket sør for Stillehavet, gjennom Panamakanalen, nordover langs Atlanterhavet og langs St. Lawrence-sjøveien til en havn ved Michigansjøen. Edward Ulir, administrerende direktør i Millennium Park Inc. Ifølge uttalelsen vil et spesialdesignet transportbåndssystem ta ham til Millennium Park. Tidsbegrensninger og praktiske hensyn tvang disse planene til å endres. Dermed måtte de buede panelene sikres for transport og fraktes med lastebil til Chicago, hvor MTH monterte understellet og overbygget, og koblet panelene til overbygget.
Det å etterbehandle og polere Cloud Gate-sveisene for å gi dem et sømløst utseende var et av de vanskeligste aspektene ved installasjon og montering på stedet. 12-trinnsprosessen fullføres ved å påføre en lysnende rouge, som ligner på smykkepolish.
«I bunn og grunn jobbet vi med dette prosjektet i omtrent tre år med å lage disse delene», sa Silva. «Dette er hardt arbeid. Det tar mye tid å finne ut hvordan man gjør det og utarbeide detaljene; ​​du vet, bare å få det til perfeksjon. Måten vi bruker datateknologi og god gammeldags metallbearbeiding på er en kombinasjon av smiing og romfartsteknologi.»
Ifølge ham er det vanskelig å lage noe så stort og tungt med høy presisjon. De største platene var i gjennomsnitt 2,1 meter brede og 3,3 meter lange og veide 600 kilo.
«Det å gjøre alt CAD-arbeidet og lage selve verkstedtegningene for jobben er et stort prosjekt i seg selv», sier Silva. «Vi bruker datateknologi til å måle platene og nøyaktig vurdere formen og krumningen deres, slik at de passer riktig sammen.»
«Vi utførte en datasimulering og delte det deretter opp», sa Silva. «Jeg brukte min erfaring med skallbygging, og jeg hadde noen ideer om hvordan vi kunne segmentere formene slik at sømlinjene ville fungere, slik at vi kunne få resultater av best mulig kvalitet.»
Noen plater er firkantede, noen er kakeformede. Jo nærmere de er den skarpe overgangen, desto mer kakeformede er de, og desto større er radiusen til den radielle overgangen. I den øvre delen er de flatere og større.
Plasmaet kutter 316L rustfritt stål med en tykkelse på 0,6 til 0,9 cm, sier Silva, noe som er sterkt nok i seg selv. «Den virkelige utfordringen er å gi de enorme platene en ganske presis krumning. Dette gjøres ved svært presis forming og fabrikasjon av rammen til ribbesystemet for hver plate. På denne måten kan vi nøyaktig bestemme formen på hver plate.»
Platene valses på 3D-valser som PSI har designet og produsert spesielt for å valse disse platene (se fig. 1). «Det er litt som en fetter av de britiske valsene. Vi valser dem med samme teknologi som vingene», sa Silva. Bøy hvert panel ved å bevege det frem og tilbake på valsene, og juster trykket på valsene til panelene er innenfor 0,01 tommer fra ønsket størrelse. Ifølge ham gjør den nødvendige høye presisjonen det vanskelig å forme platene jevnt.
Sveiseren sveiser deretter flussfylte tråden til strukturen i det interne ribbesystemet. «Etter min mening er flussfylte tråd en veldig god måte å lage strukturelle sveiser i rustfritt stål på», forklarer Silva. «Dette gir deg sveiser av høy kvalitet med fokus på produksjon og flott utseende.»
Alle plateoverflater slipes for hånd og freses på en maskin for å kutte dem til en tusendels tomme slik at de passer til hverandre (se fig. 2). Bekreft dimensjonene med nøyaktig måle- og laserskanningsutstyr. Til slutt poleres platen til speilblank overflate og dekkes med en beskyttelsesfilm.
Omtrent en tredjedel av panelene, sammen med basen og den indre strukturen, ble satt sammen i en testmontering før panelene ble sendt fra Auckland (se figur 3 og 4). Planla plankeprosedyren og sømsveiset flere små bord for å sette dem sammen. «Så da vi satte det sammen i Chicago, visste vi at det ville passe», sa Silva.
Temperatur, tid og vibrasjon fra vognen kan føre til at rullet plate løsner. Ribbegitteret er ikke bare utformet for å øke stivheten til platen, men også for å opprettholde formen på platen under transport.
Derfor, når armeringsnettet er inni, blir platen varmebehandlet og avkjølt for å avlaste materialbelastningen. For å forhindre skader under transport ytterligere, lages det vugger for hver tallerken, og disse lastes deretter i beholdere, omtrent fire om gangen.
Containerne ble deretter lastet med halvfabrikata, omtrent fire om gangen, og sendt til Chicago med PSI-mannskapene for installasjon med MTH-mannskapene. En av dem er en logistiker som koordinerer transporten, og den andre er en veileder på det tekniske området. Han jobber daglig med MTH-ansatte og hjelper til med å utvikle nye teknologier etter behov. «Selvfølgelig var han en veldig viktig del av prosessen», sa Silva.
Lyle Hill, president i MTH, sa at MTH Industries i utgangspunktet fikk i oppgave å forankre den eteriske skulpturen til bakken og installere overbygningen, deretter sveise plater til den og utføre den siste slipingen og poleringen, med tillatelse fra PSI Technical Management. Skulptur innebærer en balanse mellom kunst og praksis, teori og virkelighet, nødvendig tid og planlagt tid.
Lou Czerny, visepresident for ingeniørfag og prosjektleder ved MTH, sa at han var interessert i prosjektets unike karakter. «Så vidt vi vet, skjer det ting i dette prosjektet som aldri har blitt gjort før eller aldri har blitt vurdert før», sa Czerny.
Men å jobbe med et verk som er det første i sitt slag krever fleksibel oppfinnsomhet på stedet for å håndtere uforutsette problemer og svare på spørsmål som dukker opp underveis:
Hvordan fester man 128 bilstore paneler av rustfritt stål til en permanent overbygning med barnevotter på? Hvordan lodder man en gigantisk bueformet bønne uten å være avhengig av den? Hvordan kan jeg trenge gjennom en sveis uten å kunne sveise fra innsiden? Hvordan oppnå den perfekte speilblanke overflaten på sveiser i rustfritt stål i felten? Hva skjer hvis lynet slår ned i ham?
Czerny sa at den første indikasjonen på at dette ville bli et usedvanlig komplekst prosjekt var da byggingen og installasjonen av det 14 000 kg tunge utstyret begynte. Stålkonstruksjon som støtter skulpturen.
Selv om høysinkkonstruksjonsstålet som PSI leverte for å montere bunnen av underkonstruksjonen var relativt enkelt å produsere, var plattformen til underkonstruksjonen halvparten over restauranten og halvparten over parkeringsplassen, hver i forskjellig høyde.
«Så fundamentet er liksom utkraget og ustø», sa Czerny. «Der vi la mye av dette stålet, inkludert i begynnelsen av selve platen, måtte vi faktisk tvinge kranen ned i et 1,5 meter langt hull.»
Czerny sa at de brukte et svært sofistikert forankringssystem, inkludert et mekanisk forspenningssystem som ligner på det som brukes i kullgruvedrift og noen kjemiske ankere. Når fundamentet til stålkonstruksjonen er forankret i betong, må det bygges en overbygning som skallet skal festes til.
«Vi begynte å installere fagverkssystemet ved hjelp av to store, fabrikkerte o-ringer i 304 rustfritt stål – en i nordenden av konstruksjonen og en i sørenden», sier Czerny (se figur 3). Ringene er festet med kryssende rørformede fagverk. Ringkjernens underramme er seksjonert og boltet på plass ved hjelp av GMAW, stangsveising og sveisede avstivninger.
«Så det er en så stor overbygning som ingen noen gang har sett; den er utelukkende for det strukturelle rammeverket», sa Czerny.
Til tross for den beste innsatsen for å designe, konstruere, produsere og installere alle nødvendige komponenter for Auckland-prosjektet, er denne skulpturen enestående, og nye veier er alltid ledsaget av riper og skader. På samme måte er det ikke like enkelt å matche ett selskaps produksjonskonsept med et annet som å gi stafettpinnen videre. I tillegg forårsaket den fysiske avstanden mellom stedene leveringsforsinkelser, noe som gjorde det logisk å produsere på stedet.
«Selv om monterings- og sveiseprosedyrene var planlagt i Auckland på forhånd, krevde de faktiske forholdene på stedet at alle var kreative», sa Silva. «Og fagforeningspersonalet er virkelig fantastisk.»
De første månedene var det MTHs daglige rutine å finne ut hva dagens arbeid innebar og hvordan man best kunne lage noen av komponentene til underrammen, samt noen av støttene, «støtdemperne», armene, pinnene og stenderne. Ifølge Ayr trengs det pogo-pinner for å lage et midlertidig ytterkledningssystem.
«Det er en kontinuerlig design- og produksjonsprosess som foregår underveis for å holde ting i gang og komme raskt ut i felten. Vi bruker mye tid på å sortere det vi har, i noen tilfeller redesigne og redesigne, og deretter produsere delene vi trenger.»
«På tirsdag har vi bokstavelig talt ti ting som vi må levere til stedet på onsdag», sa Hill. «Vi har mye overtidsarbeid og mye arbeid i butikken som gjøres midt på natten.»
«Omtrent 75 prosent av komponentene til sidehengslene produseres eller modifiseres i felten», sa Czerny. «Et par ganger tok vi bokstavelig talt igjen for en 24-timers dag. Jeg var i butikken til klokken 02.00, 03.00 og dro hjem for å dusje, hentet klokken 05.30 og ble fortsatt våt.»
MTNs midlertidige opphengssystem for montering av skroget består av fjærer, avstivninger og kabler. Alle skjøter mellom platene er midlertidig festet med bolter. «Så hele strukturen er mekanisk koblet sammen, opphengt fra innsiden på 304-fagverk», sa Czerny.
De starter fra kuppelen ved foten av omgala-skulpturen – «navlens navle». Kuppelen ble hengt opp fra takstolene ved hjelp av et midlertidig firepunkts fjærsystem, bestående av kleshengere, kabler og fjærer. Czerny sa at fjæren gir «sprett» etter hvert som flere planker legges til. Fjærene justeres deretter basert på vekten som legges til av hver plate for å balansere hele skulpturen.
Hvert av de 168 brettene har sitt eget firepunkts fjærsystem, slik at de støttes individuelt på plass. «Tanken er å ikke overvurdere noen skjøter, fordi disse skjøtene er satt sammen for å oppnå et 0/0-avstand», sa Cerny. «Hvis brettet treffer brettet under, kan det føre til vridning og andre problemer.»
Som et bevis på PSIs nøyaktighet er monteringen veldig god, med lite slark. «PSI har gjort en fantastisk jobb med å lage panelene», sier Czerny. «Jeg gir dem æren fordi han til slutt virkelig passer. Passformen er så god at den passer meg. Vi snakker bokstavelig talt om tusendels tomme. Den monterte platen har en lukket kant.»
«Når de er ferdige med monteringen, tror mange at de er ferdige», sa Silva, ikke bare fordi sømmene er tette, men fordi de ferdig monterte delene, med sine høyglanspolerte speiloverflateplater, kom i spill og reflekterte omgivelsene hans. Men endesømmene er synlige, flytende kvikksølv har ingen sømmer. I tillegg måtte skulpturen sveises fullstendig for å bevare sin strukturelle integritet for fremtidige generasjoner, sa Silva.
Ferdigstillelsen av Cloud Gate måtte utsettes under parkens storslåtte åpning høsten 2004, så omhalus ble et levende GTAW, og dette pågikk i flere måneder.
«Du kan se små brune flekker rundt hele strukturen, som er TIG-loddeskjøter», sa Czerny. «Vi begynte å restaurere teltene i januar.»
«Den neste store produksjonsutfordringen for dette prosjektet var å sveise en søm uten å miste formnøyaktigheten på grunn av sveisekrymping», sa Silva.
Ifølge Czerny gir plasmasveising den nødvendige styrken og stivheten med minimal risiko for platen. En blanding av 98 % argon og 2 % helium er best for å redusere forurensning og forbedre fusjon.
Sveisere bruker nøkkelhullsplasmasveiseteknikker med Thermal Arc®-strømkilder og spesielle traktor- og brennerenheter designet og brukt av PSI.