Wizja Anisha Kapoora dla rzeźby Cloud Gate w Millennium Park w Chicago jest taka, że ​​przypomina ona płynną rtęć, płynnie odbijając otaczające miasto. Osiągnięcie tej całości jest dziełem miłości.
„Chciałem, aby Millennium Park obejmował panoramę Chicago… aby ludzie mogli zobaczyć chmury unoszące się w nim i te bardzo wysokie budynki odbijające się w dziele. , uczestnik, widz będzie mógł wejść do tego bardzo głębokiego pomieszczenia, które w pewnym sensie działa na swoje własne odbicie w taki sam sposób, w jaki wygląd dzieła działa na odbicie otaczającego miasta” – światowej sławy brytyjski artysta. Anish Kapoor, rzeźbiarz Cloud Gate
Patrząc na spokojną powierzchnię tej monumentalnej rzeźby ze stali nierdzewnej, trudno zgadnąć, ile metalu i odwagi kryje się pod jej powierzchnią. Cloud Gate kryje historie ponad 100 metalowców, przecinaczy, spawaczy, trymerów, inżynierów, techników, monterów, monterów i menedżerów – ponad 5 lat w trakcie realizacji.
Wielu pracowało długie godziny, pracowało w warsztatach w środku nocy, rozbijało namioty na placu budowy i harowało w 110-stopniowych temperaturach w pełnych kombinezonach Tyvek® i półmaskach. Niektórzy pracowali wbrew grawitacji, wisząc na uprzężach, trzymając narzędzia i pracując na śliskich zboczach. Wszystko idzie trochę (i daleko poza to), aby uczynić niemożliwe możliwym.
Konstrukcję betonową koncepcji rzeźbiarza Anisha Kapoora, eterycznej, unoszącej się chmury, w 110-tonową, 66-stopową, 33-stopową rzeźbę ze stali nierdzewnej, wykonała firma Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, Kalifornia, i MTH, Villa. Park, Illinois. W 120. rocznicę MTH jest jednym z najstarszych wykonawców konstrukcji stalowych i szklanych w rejonie Chicago.
Wymagania dotyczące realizacji projektu będą zależeć od artystycznego wykonania, pomysłowości, umiejętności mechanicznych i know-how produkcyjnego obu firm. Są to urządzenia wykonane na zamówienie, a nawet zbudowane na potrzeby projektu.
Niektóre problemy projektu wynikają z jego dziwnie zakrzywionego kształtu – kropki lub odwróconego pępka – a niektóre z jego rozmiarów. Rzeźby zostały zbudowane przez dwie różne firmy w różnych lokalizacjach oddalonych od siebie o tysiące mil, co stwarza problemy z transportem i stylem pracy. Wiele procesów, które muszą być wykonywane w terenie, jest trudnych do wykonania na hali produkcyjnej, a co dopiero w terenie. Wielka trudność pojawia się po prostu dlatego, że taka struktura nigdy wcześniej nie została stworzona. Więc nie ma połączenia, planu, mapy drogowej.
Ethan Silva z PSI ma duże doświadczenie w budowie kadłubów, najpierw na statkach, a później w innych projektach artystycznych, i jest wykwalifikowany do wykonywania unikalnych zadań związanych z budową kadłubów. Anish Kapoor poprosił absolwentów fizyki i sztuki o dostarczenie małego modelu.
„Więc zrobiłem okaz 2 x 3 metry, naprawdę gładki, zakrzywiony, polerowany kawałek, a on powiedział: 'O, zrobiłeś to, jesteś jedynym, który to zrobił', ponieważ szukał przez dwa lata. Znajdź kogoś, kto to zrobi” – powiedział Silva.
Pierwotny plan zakładał, że PSI wyprodukuje i zbuduje rzeźbę w całości, a następnie przetransportuje cały obiekt na południe od Oceanu Spokojnego przez Kanał Panamski i na północ wzdłuż Oceanu Atlantyckiego i Drogi Wodnej Świętego Wawrzyńca do portu nad jeziorem Michigan. Edward Ulir, dyrektor generalny Millennium Park Inc. Zgodnie z oświadczeniem specjalnie zaprojektowany system przenośników zabierze go do Millennium Park. Ograniczenia czasowe i praktyczność zmusiły do ​​zmiany tych planów. W związku z tym zakrzywione panele musiały zostać zabezpieczone do transportu i przewiezione ciężarówkami do Chicago, gdzie MTH zmontowało podbudowę i nadbudowę oraz połączyło panele z nadbudową.
Wykończenie i polerowanie spoin Cloud Gate, aby nadać im jednolity wygląd, było jednym z najtrudniejszych aspektów instalacji i montażu na miejscu. 12-etapowy proces kończy się nałożeniem rozjaśniającego różu, podobnego do polerowania biżuterii.
„Zasadniczo pracowaliśmy nad tym projektem przez około trzy lata, tworząc te części” — powiedział Silva. „To ciężka praca. Zajmuje dużo czasu, aby dowiedzieć się, jak to zrobić i dopracować szczegóły; wiesz, po prostu doprowadzić to do perfekcji. Sposób, w jaki wykorzystujemy technologię komputerową i dobrą starą obróbkę metali, to połączenie kucia i technologii lotniczej. ”.
Powiedział, że trudno jest zrobić coś tak dużego i ciężkiego z wysoką precyzją. Największe płyty miały średnio 7 stóp szerokości i 11 stóp długości i ważyły ​​1500 funtów.
„Wykonywanie całej pracy CAD i tworzenie rzeczywistych rysunków warsztatowych dla tego zadania to samo w sobie duży projekt” — mówi Silva. „Używamy technologii komputerowej do pomiaru płyt i dokładnej oceny ich kształtu i krzywizny, aby pasowały do ​​siebie prawidłowo.
„Przeprowadziliśmy symulację komputerową, a następnie ją podzieliliśmy” — powiedział Silva. „Wykorzystałem swoje doświadczenie w budowaniu powłok i miałem kilka pomysłów, jak segmentować kształty, aby linie szwów działały, abyśmy mogli uzyskać najlepsze jakościowo rezultaty”.
Niektóre płytki są kwadratowe, niektóre mają kształt wycinka koła. Im bliżej ostrego przejścia, tym bardziej są w kształcie wycinka koła i tym większy jest promień przejścia promieniowego. W górnej części są bardziej płaskie i większe.
Jak mówi Silva, plazma tnie stal nierdzewną 316L o grubości od 1/4 do 3/8 cala, która sama w sobie jest wystarczająco wytrzymała. „Prawdziwym wyzwaniem jest nadanie ogromnym płytom dość precyzyjnej krzywizny. Odbywa się to poprzez bardzo precyzyjne kształtowanie i wytwarzanie ramy układu żeber dla każdej płyty. W ten sposób możemy dokładnie określić kształt każdej płyty”.
Deski są zwijane na rolkach 3D, które PSI zaprojektowało i wyprodukowało specjalnie do zwijania tych desek (patrz rys. 1). „To trochę jak kuzyn brytyjskich rolek. Zwijamy je przy użyciu tej samej technologii, co skrzydła” — powiedział Silva. Zginaj każdy panel, przesuwając go tam i z powrotem na rolkach, regulując nacisk na rolki, aż panele będą miały rozmiar w granicach 0,01″ od pożądanego rozmiaru. Według niego wymagana wysoka precyzja utrudnia płynne formowanie arkuszy.
Następnie spawacz przyspawuje drut rdzeniowy z topnikiem do struktury wewnętrznego układu żebrowanego. „Moim zdaniem drut rdzeniowy z topnikiem to naprawdę świetny sposób na tworzenie spoin konstrukcyjnych ze stali nierdzewnej” — wyjaśnia Silva. „Dzięki temu uzyskuje się wysokiej jakości spoiny, z naciskiem na produkcję i świetny wygląd”.
Wszystkie powierzchnie płyt są ręcznie szlifowane i frezowane na maszynie, aby przyciąć je do tysięcznej części cala, aby pasowały do ​​siebie (patrz rys. 2). Sprawdź wymiary za pomocą dokładnego sprzętu pomiarowego i skanującego laserowo. Na koniec płyta jest polerowana do lustrzanego wykończenia i pokrywana folią ochronną.
Około jednej trzeciej paneli, wraz z podstawą i wewnętrzną strukturą, zostało zmontowanych w zestawie testowym przed wysłaniem paneli z Auckland (patrz rysunki 3 i 4). Zaplanowano procedurę układania desek i zespawano kilka małych desek, aby je połączyć. „Więc kiedy złożyliśmy to w Chicago, wiedzieliśmy, że będzie pasować” – powiedział Silva.
Temperatura, czas i wibracje wózka mogą powodować poluzowanie się zwiniętej blachy. Kratka żebrowana została zaprojektowana nie tylko w celu zwiększenia sztywności płyty, ale także w celu zachowania kształtu płyty podczas transportu.
Dlatego, gdy siatka wzmacniająca znajduje się wewnątrz, płyta jest poddawana obróbce cieplnej i chłodzona, aby zmniejszyć naprężenia materiału. Aby dodatkowo zapobiec uszkodzeniom podczas transportu, dla każdego naczynia wykonuje się kołyski, a następnie ładuje się je do pojemników, około czterech na raz.
Następnie kontenery załadowano półproduktami, około cztery na raz, i wysłano do Chicago z ekipami PSI w celu instalacji z ekipami MTH. Jeden z nich jest logistykiem, który koordynuje transport, a drugi jest kierownikiem w obszarze technicznym. Codziennie współpracuje z personelem MTH i pomaga rozwijać nowe technologie w razie potrzeby. „Oczywiście był bardzo ważną częścią procesu” — powiedział Silva.
Lyle Hill, prezes MTH, powiedział, że początkowo MTH Industries miało za zadanie zakotwiczyć eteryczną rzeźbę w ziemi i zainstalować nadbudowę, a następnie przyspawać do niej blachy i wykonać ostateczne szlifowanie i polerowanie, za co odpowiadało PSI Technical Management. Rzeźba oznacza równowagę między sztuką a praktycznością, teorią a rzeczywistością, wymaganym czasem a zaplanowanym czasem.
Lou Czerny, wiceprezes ds. inżynierii i kierownik projektu MTH, powiedział, że interesuje go wyjątkowość projektu. „O ile nam wiadomo, w tym konkretnym projekcie dzieją się rzeczy, których nigdy wcześniej nie robiono ani nie brano pod uwagę” — powiedział Cerny.
Jednak praca nad pierwszym w swoim rodzaju dziełem wymaga elastycznej pomysłowości na miejscu, aby móc radzić sobie z nieprzewidzianymi problemami i odpowiadać na pytania, które pojawiają się po drodze:
Jak przymocować 128 paneli ze stali nierdzewnej wielkości samochodu do stałej nadbudówki, mając na sobie rękawiczki? Jak przylutować gigantyczną fasolę w kształcie łuku, nie polegając na niej? Jak mogę przebić spoinę, nie mogąc spawać od środka? Jak uzyskać idealne lustrzane wykończenie spoin ze stali nierdzewnej w terenie? Co się stanie, jeśli uderzy w niego piorun?
Czerny powiedział, że pierwszym sygnałem, że będzie to wyjątkowo skomplikowany projekt, było rozpoczęcie budowy i instalacji 30-tysięcznego sprzętu. Stalowa konstrukcja podtrzymująca rzeźbę.
Chociaż stal konstrukcyjna o wysokiej zawartości cynku dostarczona przez firmę PSI do montażu podstawy konstrukcji nośnej była stosunkowo łatwa w wykonaniu, platforma dla konstrukcji nośnej znajdowała się w połowie nad restauracją, a w połowie nad parkingiem, każdy na innej wysokości.
„Więc podstawa jest w pewnym sensie wspornikowa i chwiejna” – powiedział Czerny. „Tam, gdzie umieściliśmy dużo tej stali, w tym na początku samej płyty, musieliśmy wcisnąć dźwig do otworu o głębokości 5 stóp”.
Czerny powiedział, że użyli bardzo zaawansowanego systemu kotwienia, w tym mechanicznego systemu naprężania wstępnego podobnego do tych stosowanych w górnictwie węglowym i niektórych kotw chemicznych. Po zakotwiczeniu podstawy konstrukcji stalowej w betonie należy zbudować nadbudowę, do której zostanie przymocowana powłoka.
„Rozpoczęliśmy instalację systemu kratownicowego, używając dwóch dużych, wykonanych pierścieni uszczelniających ze stali nierdzewnej 304 — jednego na północnym końcu konstrukcji i jednego na południowym końcu” — mówi Czerny (patrz rysunek 3). Pierścienie są mocowane za pomocą przecinających się kratownic rurowych. Podrama rdzenia pierścienia jest dzielona i przykręcana na miejscu za pomocą spawania metodą GMAW, spawania prętowego i spawanych usztywnień.
„Mamy więc do czynienia z wielką nadbudową, której nikt nigdy nie widział; służy ona wyłącznie jako rama konstrukcyjna” – powiedział Czerny.
Pomimo wszelkich starań, aby zaprojektować, skonstruować, wyprodukować i zainstalować wszystkie wymagane komponenty dla projektu w Auckland, ta rzeźba jest bezprecedensowa, a nowym ścieżkom zawsze towarzyszą zadziory i rysy. Podobnie, dopasowanie koncepcji produkcyjnej jednej firmy do drugiej nie jest tak łatwe, jak przekazanie pałeczki. Ponadto fizyczna odległość między miejscami powodowała opóźnienia w dostawach, co sprawiało, że logicznym było produkowanie na miejscu.
„Chociaż procedury montażu i spawania zostały zaplanowane w Auckland z wyprzedzeniem, rzeczywiste warunki na miejscu wymagały od wszystkich kreatywności” — powiedział Silva. „A personel związkowy jest naprawdę świetny”.
Przez pierwsze kilka miesięcy codzienna rutyna MTH polegała na określaniu, na czym polega praca danego dnia i jak najlepiej wykonać niektóre elementy zespołu ramy pomocniczej, a także niektóre rozpórki, „amortyzatory”, ramiona, sworznie i sworznie. Er powiedział, że potrzebne są drążki pogo, aby stworzyć tymczasowy system bocznicy.
„To ciągły proces projektowania i produkcji w locie, aby wszystko szło do przodu i szybko trafiało na pole. Spędzamy dużo czasu na sortowaniu tego, co mamy, w niektórych przypadkach na przeprojektowywaniu i przeprojektowywaniu, a następnie na produkcji potrzebnych nam części.
„Dosłownie we wtorek będziemy mieli 10 rzeczy, które musimy dostarczyć do sklepu w środę” – powiedział Hill. „Mamy dużo pracy w godzinach nadliczbowych i dużo pracy w sklepie wykonywanej w środku nocy”.
„Około 75 procent elementów zawieszenia burty jest produkowanych lub modyfikowanych w terenie” – powiedział Czerny. „Kilka razy dosłownie nadrabialiśmy 24-godzinny dzień. Byłem w sklepie do 2, 3 w nocy i wracałem do domu, żeby wziąć prysznic, odebrałem o 5:30 i nadal byłem mokry. ”.
Tymczasowy system zawieszenia MTN do montażu kadłuba składa się ze sprężyn, rozpór i kabli. Wszystkie połączenia między płytami są tymczasowo przykręcone. „Cała konstrukcja jest więc mechanicznie połączona, zawieszona od wewnątrz na 304 kratownicach” – powiedział Czerny.
Zaczynają się od kopuły u podstawy rzeźby omgala – „pępka pępka”. Kopuła została zawieszona na kratownicach za pomocą tymczasowego czteropunktowego systemu podparcia sprężynowego, składającego się z wieszaków, kabli i sprężyn. Czerny powiedział, że sprężyna zapewnia „odbicie”, gdy dodawane są kolejne deski. Sprężyny są następnie regulowane na podstawie ciężaru dodawanego przez każdą płytę, aby zrównoważyć całą rzeźbę.
Każda z 168 desek ma swój własny czteropunktowy system zawieszenia sprężynowego, dzięki czemu jest indywidualnie podparta na miejscu. „Chodzi o to, aby nie przeceniać żadnych połączeń, ponieważ te połączenia są ze sobą połączone, aby uzyskać szczelinę 0/0” — powiedział Cerny. „Jeśli deska uderzy w deskę pod spodem, może to doprowadzić do wypaczenia i innych problemów”.
Jako dowód dokładności PSI, montaż jest bardzo dobry, z niewielkim luzem. „PSI wykonało fantastyczną robotę, tworząc panele” — mówi Czerny. „Daję im uznanie, ponieważ ostatecznie naprawdę pasują. Sprzęt jest naprawdę dobry, co dla mnie jest po prostu fantastyczne. Mówimy dosłownie o tysięcznych częściach cala. Zmontowana płyta ma zamkniętą krawędź”.
„Kiedy kończą montaż, wiele osób myśli, że to już koniec” – powiedział Silva, nie tylko dlatego, że szwy są szczelne, ale także dlatego, że w pełni zmontowane części i polerowane na lustro płyty wchodzą do gry, aby odbijać otoczenie. Ale szwy czołowe są widoczne, płynna rtęć nie ma szwów. Ponadto rzeźba musiała zostać w pełni zespawana, aby zachować jej integralność strukturalną dla przyszłych pokoleń, powiedział Silva.
Zakończenie budowy Cloud Gate opóźniło się ze względu na uroczyste otwarcie parku jesienią 2004 r., w związku z czym Omhalus stał się żywym GTAW, co trwało kilka miesięcy.
„Można zobaczyć małe brązowe plamki dookoła konstrukcji, które są spoinami lutowanymi metodą TIG” – powiedział Czerny. „Zaczęliśmy odnawiać namioty w styczniu”.
„Kolejnym poważnym wyzwaniem produkcyjnym w tym projekcie było wykonanie spoiny bez utraty dokładności kształtu z powodu skurczu spawalniczego” — powiedział Silva.
Według Czernego spawanie plazmowe zapewnia niezbędną wytrzymałość i sztywność przy minimalnym ryzyku dla blachy. Mieszanka 98% argonu i 2% helu jest najlepsza w redukcji zanieczyszczeń i poprawie łączenia.
Spawacze stosują technikę spawania plazmowego z otworem na klucz, wykorzystując źródła prądu Thermal Arc® oraz specjalne zespoły traktora i palnika zaprojektowane i stosowane przez PSI.