Vízia Anisha Kapoora pre sochu Cloud Gate v Millennium Parku v Chicagu je, aby pripomínala tekutú ortuť a plynule odrážala okolité mesto. Dosiahnutie tejto plynulosti je prácou lásky.
„V Millennium Parku som chcel vytvoriť niečo, čo by zapadlo do panorámy Chicaga... aby ľudia videli oblaky vznášajúce sa v ňom a tie veľmi vysoké budovy odrážajúce sa v diele. Vďaka tvaru dverí bude môcť účastník, teda publikum, vstúpiť do tejto veľmi hlbokej miestnosti takým spôsobom, že to robí s odrazom človeka to isté, čo exteriér diela robí s odrazom okolitých mestských vecí.“ – svetoznámy britský umelec Anish Kapoor, sochár Cloud Gate
Pri pohľade na pokojný povrch tejto monumentálnej sochy z nehrdzavejúcej ocele je ťažké uhádnuť, koľko kovu a odvahy sa skrýva pod jej povrchom. Cloud Gate ukrýva príbehy viac ako 100 kovovýrobcov, rezbárov, zváračov, orezávačov, inžinierov, technikov, železiarov, inštalatérov a manažérov – to všetko za päť rokov.
Mnohí pracovali nadčasy, vykonávali dielenské práce uprostred noci, kempovali na stavenisku a dreli v teplotách 43 stupňov Celzia v plných oblekoch Tyvek® a respirátoroch s polomaskami. Niektorí pracovali v polohách proti gravitácii, viseli na bezpečnostných pásoch, držali náradie a pracovali na klzkých svahoch. Všetko ide trochu (a ďaleko za hranice), aby sa nemožné stalo možným.
Preniesť koncept éterických vznášajúcich sa oblakov od sochára Anisha Kapoora do 110-tonovej, 20 metrov dlhej a 10 metrov vysokej sochy z nehrdzavejúcej ocele bolo úlohou výrobnej spoločnosti Performance Structures Inc. (PSI) z Oaklandu v Kalifornii a spoločnosti MTH z Villa Parku v štáte Illinois. Pri príležitosti svojho 120. výročia je spoločnosť MTH jedným z najstarších dodávateľov architektonických kovových a sklenených konštrukcií v oblasti Chicaga.
Požiadavky na realizáciu projektu budú vyžadovať umelecké prevedenie, vynaliezavosť, mechanické zručnosti a výrobné know-how oboch spoločností. Pre tento projekt si prispôsobili a dokonca aj vyrobili zariadenia.
Niektoré z výziev projektu pramenia z jeho zvláštne zakriveného tvaru – bodky alebo obráteného pupka – a niektoré z jeho samotnej veľkosti. Sochy postavili dve rôzne spoločnosti na rôznych miestach vzdialených tisíce kilometrov, čo spôsobuje problémy s dopravou a pracovnými štýlmi. Mnohé procesy, ktoré sa musia vykonávať v teréne, je ťažké vykonať v dielenskom prostredí, nieto ešte v teréne. Veľa ťažkostí vzniká jednoducho preto, že takáto štruktúra ešte nikdy nebola vytvorená. Takže žiadna referencia, žiadny plán, žiadna plánovacia mapa.
Ethan Silva z PSI má rozsiahle skúsenosti s konštrukciou škrupín, spočiatku na lodiach a neskôr v iných umeleckých projektoch, a je kvalifikovaný pre jedinečné úlohy konštrukcie škrupín. Anish Kapoor požiadal absolventov fyziky a umenia, aby poskytli malý model.
„Tak som vyrobil vzorku s rozmermi 2 x 3 metre, naozaj hladký, zakrivený, leštený kus, a on povedal: ‚Och, ty si to dokázal, si jediný, kto to dokázal,‘ pretože dva roky hľadal niekoho, kto by to urobil,“ povedal Silva.
Pôvodný plán bol, aby spoločnosť PSI sochu kompletne vyrobila a postavila a potom celú sochu prepravila na juh od Tichého oceánu, cez Panamský prieplav, na sever pozdĺž Atlantického oceánu a pozdĺž St. Lawrence Seaway do prístavu na Michiganskom jazere, uviedol Edward Uhlir, výkonný riaditeľ spoločnosti Millennium Park Inc. Podľa vyhlásenia ju do Millennium Parku dopraví špeciálne navrhnutý dopravníkový systém. Časové obmedzenia a praktickosť prinútili tieto plány zmeniť. Zakrivené panely sa preto museli na prepravu pripraviť a prepraviť do Chicaga, kde spoločnosť MTH zmontovala spodnú a nadstavbu a spojila panely s nadstavbou.
Dokončenie a leštenie zvarov Cloud Gate pre bezproblémový vzhľad bolo jedným z najťažších aspektov inštalácie a montáže v teréne. 12-krokový proces sa končí rozjasňujúcim líčidlom podobným leštidlu pre klenotníkov.
„Takže sme na tomto projekte v podstate pracovali asi tri roky a vyrábali sme tieto súčiastky,“ povedal Silva. „Je to ťažká práca. Veľa času sa venuje zisťovaniu, ako to urobiť, a vypracovaniu detailov; viete, jednoducho zdokonaľovaniu. Spôsob, akým používame počítačovú technológiu a staré dobré spracovanie kovov, je kombinácia kovania a leteckej technológie.“
Je ťažké vyrobiť niečo také veľké a ťažké s presnosťou, povedal. Najväčšie taniere mali v priemere šírku 7 stôp a dĺžku 11 stôp a vážili 1 500 libier.
„Vykonávanie všetkých prác v CAD systéme a vytváranie skutočných dielenských výkresov je samo o sebe veľký projekt,“ hovorí Silva. „Na meranie dosiek a presné posúdenie ich tvaru a zakrivenia, aby do seba správne zapadali, používame počítačovú technológiu.“
„Vyrobili sme počítačové modelovanie a potom sme to rozdelili,“ povedal Silva. „Využil som svoje skúsenosti s konštrukciou škrupín a mal som niekoľko nápadov, ako segmentovať tvary, aby švy fungovali a dosiahli sme čo najkvalitnejšie výsledky.“
Niektoré platne sú štvorcové, iné majú tvar koláča. Čím bližšie sú k strmému prechodu, tým viac sú koláčového tvaru a tým väčší je radiálny prechod. V hornej časti sú plochejšie a väčšie.
Plazma reže nehrdzavejúcu oceľ 316L s hrúbkou 1/4 až 3/8 palca, ktorá je sama o sebe dostatočne pevná, hovorí Silva. „Skutočnou výzvou je dosiahnuť dostatočne presné zakrivenie obrovských dosiek. To sa dosahuje veľmi presným tvarovaním a výrobou rámu rebrového systému pre každú dosku. Týmto spôsobom môžeme presne definovať tvar každej dosky.“
Dosky sa valcujú na 3D valcoch, ktoré spoločnosť PSI navrhla a vyrobila špeciálne na valcovanie týchto dosiek (pozri obrázok 1). „Je to tak trochu bratranec britských valcov. Valcujeme ich technikou podobnou tej, akú vyrábajú blatníky,“ povedal Silva. Každý panel ohýbame jeho pohybom tam a späť na valcoch a upravujeme tlak na valcoch, kým panely nedosiahnu požadovanú veľkosť s presnosťou 0,01 palca. Vysoká požadovaná presnosť sťažuje hladké tvarovanie plechov, povedal.
Zvárač potom spojí tavidlom nanesenú zmes s vnútornou štruktúrou rebrového systému. „Podľa môjho názoru je tavidlom nanesená zmes naozaj skvelý spôsob, ako vytvoriť konštrukčné zvary z nehrdzavejúcej ocele,“ vysvetľuje Silva. „Poskytuje vám vysoko kvalitné zvary so silným zameraním na výrobu a vyzerá skvele.“
Celé povrchy dosiek sú ručne brúsené a strojovo frézované, aby sa orezali s požadovanou presnosťou na tisícinu palca, aby do seba všetky zapadali (pozri obrázok 2). Rozmery sa skontrolujú pomocou presného meracieho a laserového skenovacieho zariadenia. Nakoniec sa doska vyleští do zrkadlového lesku a pokryje sa ochrannou fóliou.
Približne jedna tretina panelov spolu so základňou a vnútornou konštrukciou bola postavená v skúšobnej montáži pred odoslaním panelov z Aucklandu (pozri obrázky 3 a 4). Naplánoval som postup obloženia a vykonal som zváranie švov na niekoľkých malých doskách, aby som ich spojil. „Takže keď sme to dali dokopy v Chicagu, vedeli sme, že to bude pasovať,“ povedal Silva.
Teplota, čas a vibrácie nákladného vozidla môžu spôsobiť uvoľnenie valcovaného plechu. Rebrovaný rošt nie je určený len na zvýšenie tuhosti dosky, ale aj na udržanie tvaru dosky počas prepravy.
Preto sa doska s výstužnou sieťovinou na vnútornej strane tepelne spracováva a ochladzuje, aby sa zmiernilo namáhanie materiálu. Aby sa ďalej zabránilo poškodeniu počas prepravy, pre každú dosku sa vyrobia kolísky, ktoré sa potom nakladajú do kontajnerov, približne po štyroch naraz.
Kontajnery boli potom naložené do polotovarov, približne po štyroch, a odoslané do Chicaga s posádkami PSI na inštaláciu s posádkami MTH. Jeden je logista, ktorý koordinuje prepravu, a druhý je supervízor v technickej oblasti. Denne spolupracuje so zamestnancami MTH a podľa potreby pomáha s vývojom nových technológií. „Bol samozrejme veľmi dôležitou súčasťou procesu,“ povedal Silva.
Lyle Hill, prezident spoločnosti MTH, uviedol, že spoločnosť MTH Industries mala pôvodne za úlohu upevniť éterickú sochu k zemi a nainštalovať nadstavbu, potom k nej privariť plechy a vykonať finálne brúsenie a leštenie, s láskavým dovolením technického poradenstva PSI. Dokončenie sochy znamená rovnováhu medzi umením a praktickosťou; teóriou a realitou; požadovaným časom a plánovaným časom.
Lou Cerny, viceprezident pre inžinierstvo a projektový manažér spoločnosti MTH, povedal, že na projekte ho zaujíma jeho jedinečnosť. „Pokiaľ vieme, na tomto konkrétnom projekte sa dejú veci, ktoré sa nikdy predtým nerobili alebo sa o nich nikdy skutočne neuvažovalo,“ povedal Cerny.
Práca na jedinečnej práci si však vyžaduje flexibilnú vynaliezavosť na mieste, aby sa dalo čeliť nepredvídaným výzvam a odpovedať na otázky, ktoré vznikajú v priebehu práce:
Ako upevniť 128 panelov z nehrdzavejúcej ocele veľkosti auta na trvalú nadstavbu a manipulovať s nimi v detských rukavičkách? Ako zvárať obrovskú fazuľu v tvare oblúka bez toho, aby ste sa na ňu spoliehali? Ako prevariť zvar bez toho, aby ste mohli zvárať zvnútra? Ako dosiahnuť dokonalý zrkadlový lesk zvarov z nehrdzavejúcej ocele v poľnom prostredí? Čo sa stane, ak do nej udrie blesk?
Prvým signálom, že to bude mimoriadne náročný projekt, povedal Cerny, bolo začatie výstavby a inštalácie 13 500 kg vážiaceho zariadenia – oceľovej konštrukcie, ktorá podopiera sochu.
Hoci výroba konštrukčnej ocele s vysokým obsahom zinku, ktorú spoločnosť PSI poskytla na montáž základne spodnej konštrukcie, bola relatívne jednoduchá, miesto spodnej konštrukcie sa nachádzalo v polovici nad reštauráciou a v druhej polovici nad parkoviskom, pričom každá časť bola v inej výške.
„Takže spodná konštrukcia je trochu konzolová a vratká,“ povedal Cerny. „Tam, kde sme umiestnili veľa tejto ocele, vrátane začiatku samotnej práce s plechmi, sme museli žeriav zaviesť do 1,5-metrového otvoru.“
Černý povedal, že použili vysoko sofistikovaný kotviaci systém vrátane mechanického predpínacieho systému, podobného typu používanému pri ťažbe uhlia, a niektorých chemických kotiev. Po upevnení spodnej konštrukcie oceľovej konštrukcie v betóne je potrebné postaviť nadstavbu, ku ktorej bude pripevnená škrupina.
„S inštaláciou priehradového systému sme začali pomocou dvoch veľkých vyrobených O-krúžkov z nehrdzavejúcej ocele 304 – jedného na severnom konci konštrukcie a jedného na južnom konci,“ hovorí Cerny (pozri obrázok 3). Krúžky sú spojené krížovo prepojenými rúrkovými priehradovými nosníkmi. Pomocný rám s prstencovým jadrom je vyrobený v sekciách a skrutkovaný na mieste pomocou GMAW a zváraných tyčí a zváraných výstuh.
„Takže je tam veľká nadstavba, ktorú nikto nikdy nevidel; slúži výhradne na nosenie konštrukcie,“ povedal Cerny.
Napriek maximálnemu úsiliu navrhnúť, vyrobiť, zrealizovať a nainštalovať všetky potrebné komponenty pre projekt v Aucklande je táto socha bezprecedentná a prelamovanie nových ciest vždy prináša problémy a škrabance. Podobne ani kombinácia výrobného konceptu jednej spoločnosti s konceptom inej nie je taká jednoduchá ako odovzdanie štafety. Okrem toho fyzická vzdialenosť medzi lokalitami spôsobovala oneskorenia dodávok, čo logicky spôsobovalo, že časť výroby na mieste bola vykonaná na mieste.
„Zatiaľ čo montážne a zváracie postupy boli v Oaklande naplánované vopred, skutočné podmienky na stavenisku si vyžadovali adaptívnu vynaliezavosť od všetkých,“ povedal Silva. „A odborári sú naozaj skvelí.“
Počas prvých niekoľkých mesiacov bola dennou rutinou spoločnosti MTH určiť, čo bude denná práca obnášať a ako najlepšie vyrobiť niektoré komponenty na montáž pomocného rámu, ako aj niektoré vzpery, „tlmiče nárazov“, ramená, kolíky a čapy. Er povedal, že potrebné boli tyče pogo na vytvorenie dočasného obkladového systému.
„Je to nepretržitý proces navrhovania a výroby za chodu, aby sa veci udržiavali v pohybe a rýchlo sa doručili na miesto. Trávime veľa času triedením toho, čo máme, v niektorých prípadoch prepracovaním a prepracovaním, a potom výrobou požadovaných dielov.“
„Doslova budeme mať v utorok 10 vecí, ktoré musíme v stredu dodať na miesto,“ povedal Hill. „Je tu veľa nadčasov a veľa práce v obchode uprostred noci.“
„Asi 75 percent komponentov zavesenia dosky sa vyrába alebo upravuje v teréne,“ povedal Cerny. „Boli časy, keď sme si doslova vymysleli 24-hodinový deň. Bol som v obchode do 2. alebo 3. hodiny ráno a o 5:30 som išiel domov osprchovať sa a ísť si kúpiť ingrediencie, ešte mokrý.“
Dočasný závesný systém MTH na montáž krytu pozostáva z pružín, vzpier a lán. Všetky spoje medzi doskami sú dočasne zoskrutkované. „Celá konštrukcia je teda mechanicky spojená, zavesená zvnútra, pomocou 304 priehradových nosníkov,“ povedal Černý.
Začínajú s kupolou na základni sochy omhalus – „pupka pupka“. Kupola bola zavesená z priehradových nosníkov pomocou dočasného štvorbodového systému závesných pružín pozostávajúceho zo závesov, káblov a pružín. Cerny povedal, že pružina poskytuje „vzájomnú kolíziu“, keď sa pridávajú ďalšie dosky. Pružiny sa potom upravujú na základe hmotnosti pridanej každou doskou, aby sa pomohlo vyvážiť celú sochu.
Každá zo 168 dosiek má vlastný štvorbodový systém pružín, takže je po upevnení podopretá individuálne. „Cieľom nie je preceňovať žiadny zo spojov, pretože tieto spoje sú spojené tak, aby sa dosiahla medzera 0/0,“ povedal Cerny. „Ak doska narazí na dosku pod ňou, môže to spôsobiť vybočenie a iné problémy.“
Dôkazom presnosti práce spoločnosti PSI je veľmi dobrá montáž s malým počtom medzier. „PSI odviedli fantastickú prácu pri výrobe panelov,“ hovorí Cerny. „Vďaka nim to všetko za to, pretože nakoniec to naozaj sedí. Osadenie je naozaj pekné, čo je pre mňa fantastické. Hovoríme doslova o tisícinách palca. Tieto dosky sa dajú dokopy. Je tam uzavretá hrana.“
„Keď dokončia montáž, veľa ľudí si myslí, že je hotová,“ povedal Silva, nielen preto, že spoje sú tesné, ale aj preto, že plne zmontované diely s vysoko leštenými zrkadlovými doskami odrážajú okolie. Tupé spoje sú však viditeľné, tekutá ortuť žiadne spoje nemá. Okrem toho musela byť socha stále úplne zvarená, aby sa zachovala jej štrukturálna integrita pre budúce generácie, povedal Silva.
Dokončenie Cloud Gate muselo byť pozastavené počas slávnostného otvorenia parku na jeseň 2004, takže Omhalus bol ako živá GTAW a trvalo to niekoľko mesiacov.
„Vidíte malé hnedé škvrny, ktoré sú spôsobené spájkovaním TIG po celej konštrukcii,“ povedal Cerny. „Stany sme začali prestavovať v januári.“
„Ďalšou veľkou výrobnou výzvou pre tento projekt bolo zvariť šev bez straty presnosti tvaru v dôsledku deformácie zmršťovaním pri zváraní,“ povedal Silva.
Plazmové zváranie poskytuje požadovanú pevnosť a tuhosť s minimálnym rizikom pre dosku, povedal Cerny. Zmes 98 % argónu a 2 % hélia funguje najlepšie pri znižovaní znečistenia a zlepšovaní tavenia.
Zvárači používajú techniky plazmového zvárania kľúčovou dierkou s použitím zdrojov Thermal Arc® a špeciálnych zostáv traktora a horáka vyvinutých a používaných spoločnosťou PSI.