Задумка Аніша Капура адносна скульптуры «Клауд Брама» ў чыкагскім парку «Міленіум» заключаецца ў тым, каб яна нагадвала вадкую ртуць, плаўна адлюстроўваючы навакольны горад. Дасягненне гэтай цэласнасці — гэта праца любові.
«Я хацеў зрабіць з паркам Тысячагоддзя чыкагскі гарадскі пейзаж... каб людзі маглі бачыць аблокі, якія плывуць у ім, і гэтыя вельмі высокія будынкі, адлюстраваныя ў творы. Тады, паколькі твор мае форму дзвярэй, удзельнік, гледач, зможа ўвайсці ў гэты вельмі глыбокі пакой, які ў пэўным сэнсе дзейнічае на сваё ўласнае адлюстраванне гэтак жа, як знешні выгляд твора дзейнічае на адлюстраванне навакольнага горада». — сусветна вядомы брытанскі мастак Аніш Капур, скульптар «Воблачнай брамы».
Гледзячы на ​​спакойную паверхню гэтай манументальнай скульптуры з нержавеючай сталі, цяжка здагадацца, колькі металу і мужнасці хаваецца пад яе паверхняй. Cloud Gate хавае гісторыі больш чым 100 металаапрацоўшчыкаў, разьбяроў, зваршчыкаў, аздабляльнікаў, інжынераў, тэхнікаў, мантажнікаў, слесараў і кіраўнікоў — больш за 5 гадоў стварэння.
Многія працавалі доўгія гадзіны, працавалі ў майстэрнях сярод ночы, ставілі намёты на будаўнічай пляцоўцы і цяжка працавалі пры тэмпературы 43 градусаў Цэльсія ў поўных касцюмах Tyvek® і паўмасках. Некаторыя працуюць супраць сілы цяжару, вісячы на ​​рамянях бяспекі, трымаючы інструменты і працуючы на ​​слізкіх схілах. Усё робіць крыху (і значна больш), каб зрабіць немагчымае магчымым.
Увасабленне канцэпцыі скульптара Аніша Капура — эфемерных лунаючых аблокаў — у скульптуру з нержавеючай сталі вагой 110 тон, даўжынёй 66 футаў і вышынёй 33 футы было задачай кампаній Performance Structures Inc. (PSI) з Окленда, Каліфорнія, і MTH з Віла-Парка, штат Ілінойс. У свой 120-гадовы юбілей MTH з'яўляецца адным з найстарэйшых падрадчыкаў па вырабе сталёвых і шкляных канструкцый у раёне Чыкага.
Патрабаванні да рэалізацыі праекта будуць залежаць ад мастацкага майстэрства, кемлівасці, механічных навыкаў і вытворчых ведаў абедзвюх кампаній. Яны вырабляюць на заказ і нават будуюць абсталяванне для праекта.
Некаторыя праблемы праекта вынікаюць з яго дзіўна выгнутай формы — кропкі або перавернутага пупка, — а некаторыя — з яго велізарных памераў. Скульптуры былі пабудаваныя дзвюма рознымі кампаніямі ў розных месцах за тысячы міль адно ад аднаго, што стварае праблемы з транспарціроўкай і стылем працы. Многія працэсы, якія неабходна выконваць у палявых умовах, цяжка выканаць у цэху, не кажучы ўжо пра палявыя ўмовы. Вялікая цяжкасць узнікае проста таму, што такая канструкцыя ніколі раней не стваралася. Такім чынам, ні сувязі, ні плана, ні дарожнай карты.
Ітан Сільва з PSI мае шырокі вопыт у будаўніцтве корпусаў, спачатку на суднах, а пазней у іншых мастацкіх праектах, і кваліфікаваны для выканання унікальных задач па будаўніцтве корпусаў. Аніш Капур папрасіў выпускнікоў фізікі і мастацтва прадаставіць невялікую мадэль.
«Такім чынам, я зрабіў узор памерам 2 х 3 метры, сапраўды гладкі выгнуты паліраваны кавалак, і ён сказаў: «О, ты зрабіў гэта, ты адзіны, хто гэта зрабіў», таму што ён шукаў два гады. Знайдзіце таго, хто падыдзе», — сказаў Сільва.
Першапачатковы план прадугледжваў, што PSI вырабіць і пабудаваць скульптуру цалкам, а затым адправіць усю працу на поўдзень ад Ціхага акіяна праз Панамскі канал, на поўнач уздоўж Атлантыкі і па марскім шляху Святога Лаўрэнція ў порт на возеры Мічыган. Эдвард Улір, генеральны дырэктар Millennium Park Inc. Згодна з заявай, спецыяльна распрацаваная канвеерная сістэма даставіць яго ў Millennium Park. Абмежаванні ў часе і практычнасць вымусілі змяніць гэтыя планы. Такім чынам, выгнутыя панэлі павінны былі быць замацаваны для транспарціроўкі і дастаўлены грузавіком у Чыкага, дзе MTH сабрала асновую і надбудову, а таксама злучыла панэлі з надбудовай.
Аздабленне і паліроўка зварных швоў Cloud Gate для надання ім бясшвоўнага выгляду былі адным з самых складаных аспектаў усталёўкі і зборкі на месцы. 12-этапны працэс завяршаецца нанясеннем адбельваючага румянца, падобнага да паліролі для ювелірных вырабаў.
«Па сутнасці, мы працавалі над гэтым праектам каля трох гадоў, вырабляючы гэтыя дэталі», — сказаў Сільва. «Гэта цяжкая праца. Патрабуецца шмат часу, каб зразумець, як гэта зрабіць, і прапрацаваць дэталі; ведаеце, проста давесці да дасканаласці. Спосаб, якім мы выкарыстоўваем камп'ютэрныя тэхналогіі і добрую старую металаапрацоўку, — гэта спалучэнне коўкі і аэракасмічных тэхналогій».
Паводле яго слоў, складана зрабіць нешта такое вялікае і цяжкае з высокай дакладнасцю. Найбуйнейшыя пліты ў сярэднім мелі 7 футаў у шырыню і 11 футаў у даўжыню і важылі 1500 фунтаў.
«Выкананне ўсёй працы ў САПР і стварэнне чарцяжоў для вырабу — гэта ўжо само па сабе вялікі праект», — кажа Сільва. «Мы выкарыстоўваем камп'ютэрныя тэхналогіі для вымярэння пласцін і дакладнай ацэнкі іх формы і крывізны, каб яны правільна падыходзілі адна да адной».
«Мы зрабілі камп'ютэрнае мадэляванне, а потым падзялілі яго на часткі», — сказаў Сільва. «Я выкарыстаў свой вопыт у будаўніцтве абалонак і ў мяне з'явіліся ідэі, як сегментаваць формы, каб лініі швоў працавалі добра, і мы маглі атрымаць найлепшыя вынікі».
Некаторыя пласціны квадратныя, некаторыя — пірагавыя. Чым бліжэй яны да рэзкага пераходу, тым больш яны маюць піраговую форму і тым большы радыус радыяльнага пераходу. У верхняй частцы яны больш плоскія і буйныя.
Па словах Сілвы, плазма рэжа нержавеючую сталь 316L таўшчынёй ад 1/4 да 3/8 цалі, якая сама па сабе дастаткова трывалая. «Сапраўдная задача — надаць велізарным плітам даволі дакладную крывізну. Гэта дасягаецца шляхам вельмі дакладнага фарміравання і вырабу каркаса сістэмы рэбраў для кожнай пліты. Такім чынам, мы можам дакладна вызначыць форму кожнай пліты».
Пліты пракатваюцца на трохмерных роліках, якія кампанія PSI распрацавала і вырабіла спецыяльна для пракаткі гэтых пліт (гл. мал. 1). «Гэта нешта накшталт стрыечнага брата брытанскіх ролікаў. Мы пракатваем іх па той жа тэхналогіі, што і крылы», — сказаў Сільва. Згінайце кожную панэль, перамяшчаючы яе туды-сюды на роліках, рэгулюючы ціск на ролікі, пакуль панэлі не будуць адпавядаць патрэбнаму памеру ў межах 0,01 цалі. Паводле яго слоў, неабходная высокая дакладнасць абцяжарвае плаўнае фармаванне лістоў.
Затым зваршчык прыварвае парашковы дрот да канструкцыі ўнутранай рабрыстай сістэмы. «На маю думку, парашковы дрот — гэта выдатны спосаб стварэння канструкцыйных зварных швоў з нержавеючай сталі», — тлумачыць Сільва. «Гэта дазваляе атрымаць высакаякасныя зварныя швы з акцэнтам на вытворчасць і выдатны знешні выгляд».
Усе паверхні дошак шліфуюцца і фрэзеруюцца ўручную на станку, каб яны былі выразаныя з дакладнасцю да тысячнай долі цалі і ідэальна падыходзілі адна да адной (гл. мал. 2). Памеры правяраюцца з дапамогай дакладнага вымяральнага абсталявання і лазернага сканавання. Нарэшце, пліта паліруецца да люстранога бляску і пакрываецца ахоўнай плёнкай.
Прыкладна траціна панэляў разам з асновай і ўнутранай канструкцыяй была сабрана ў ходзе тэставай зборкі перад адпраўкай панэляў з Окленда (гл. малюнкі 3 і 4). Мы спланавалі працэдуру кладкі абшыўкі і зварылі некалькі невялікіх дошак, каб злучыць іх разам. «Такім чынам, калі мы сабралі ўсё ў Чыкага, мы ведалі, што яно падыдзе», — сказаў Сільва.
Тэмпература, час і вібрацыя каляскі могуць прывесці да расхіствання рулоннага ліста. Рабрыстыя рашоткі прызначаны не толькі для павелічэння калянасці дошкі, але і для захавання яе формы падчас транспарціроўкі.
Такім чынам, калі арматурная сетка знаходзіцца ўнутры, пліта падвяргаецца тэрмічнай апрацоўцы і астуджэнню, каб зняць напружанне матэрыялу. Каб яшчэ больш прадухіліць пашкоджанні падчас транспарціроўкі, для кожнай талеркі вырабляюцца падстаўкі, а затым іх загружаюць у кантэйнеры, прыкладна па чатыры за раз.
Затым кантэйнеры былі загружаныя паўфабрыкатамі, прыкладна па чатыры за раз, і адпраўлены ў Чыкага брыгадамі PSI для ўстаноўкі з брыгадамі MTH. Адзін з іх — лагіст, які каардынуе транспарціроўку, а другі — кіраўнік у тэхнічнай зоне. Ён штодня працуе з персаналам MTH і дапамагае распрацоўваць новыя тэхналогіі па меры неабходнасці. «Вядома, ён быў вельмі важнай часткай працэсу», — сказаў Сільва.
Лайл Хіл, прэзідэнт MTH, сказаў, што першапачаткова MTH Industries было даручана замацаваць эфемерную скульптуру на зямлі і ўсталяваць надбудову, затым прыварыць да яе лісты і выканаць канчатковую шліфоўку і паліроўку, прадастаўленую PSI Technical Management. Скульптура прадугледжвае баланс паміж мастацтвам і практычнасцю, тэорыяй і рэальнасцю, неабходным часам і запланаваным часам.
Лу Чэрні, віцэ-прэзідэнт MTH па інжынерыі і кіраўнік праекта, сказаў, што яго цікавіць унікальнасць праекта. «Наколькі нам вядома, у гэтым канкрэтным праекце адбываюцца рэчы, якія ніколі раней не рабілі і ніколі раней не разглядаліся», — сказаў Чэрні.
Але праца над першай у сваім родзе працай патрабуе гнуткай кемлівасці на месцы, каб вырашаць непрадбачаныя праблемы і адказваць на пытанні, якія ўзнікаюць па ходзе працы:
Як прымацаваць 128 панэляў з нержавеючай сталі памерам з аўтамабіль да пастаяннай надбудовы ў дзіцячых пальчатках? Як прыпаяць гіганцкую дугападобную фасолю, не абапіраючыся на яе? Як прабіць зварны шво, не маючы магчымасці зварваць знутры? Як дасягнуць ідэальнай люстраной паверхні зварных швоў нержавеючай сталі ў палявых умовах? Што адбудзецца, калі ў яго ўдарыць маланка?
Чэрні сказаў, што першым прыкметай таго, што гэта будзе выключна складаны праект, стала пачатак будаўніцтва і ўстаноўкі абсталявання вагой 30 000 фунтаў. Стальная канструкцыя, якая падтрымлівае скульптуру.
Нягледзячы на ​​тое, што высокацынкавая канструкцыйная сталь, пастаўленая PSI для зборкі асновы падканструкцыі, была адносна лёгкай у вырабе, платформа падканструкцыі знаходзілася напалову над рэстаранам і напалову над паркоўкай, кожная з якіх была на рознай вышыні.
«Такім чынам, аснова мае кансольную форму і хісткую кансоль», — сказаў Чэрні. «Там, дзе мы ўклалі шмат сталі, у тым ліку ў пачатак самой пліты, нам давялося ўціснуць кран у паўтараметровую адтуліну».
Чэрні сказаў, што яны выкарыстоўвалі вельмі складаную сістэму анкернага мацавання, у тым ліку механічную сістэму папярэдняга нацяжэння, падобную да той, што выкарыстоўваецца ў вугальнай здабычы, і некаторыя хімічныя анкеры. Пасля таго, як аснова сталёвай канструкцыі замацавана ў бетоне, неабходна пабудаваць надбудову, да якой будзе мацавацца абалонка.
«Мы пачалі ўсталёўваць ферменную сістэму, выкарыстоўваючы два вялікія вырабленыя ўшчыльняльныя кольцы з нержавеючай сталі 304 — адно на паўночным канцы канструкцыі і адно на паўднёвым», — кажа Чэрні (гл. малюнак 3). Кальцы мацуюцца з дапамогай перасякальных трубчастых ферм. Падрамнік з кальцавым асяродкам разразаецца на секцыі і мацуецца балтамі з дапамогай GMAW, зваркі стрыжнем і звараных рэбраў калянасці.
«Такім чынам, там такая вялікая надбудова, якую ніхто ніколі не бачыў; яна патрэбна выключна для структурнага каркаса», — сказаў Чэрні.
Нягледзячы на ​​ўсе намаганні па праектаванні, распрацоўцы, вырабе і ўсталёўцы ўсіх неабходных кампанентаў для праекта ў Оклендзе, гэтая скульптура беспрэцэдэнтная, і новыя шляхі заўсёды суправаджаюцца задзірынамі і драпінамі. Падобным чынам, супастаўленне вытворчай канцэпцыі адной кампаніі з іншай не так проста, як перадаць эстафету. Акрамя таго, фізічная адлегласць паміж пляцоўкамі прывяла да затрымак з пастаўкамі, што рабіла лагічным вытворчасць на месцы.
«Нягледзячы на ​​тое, што працэдуры зборкі і зваркі былі спланаваны ў Оклендзе загадзя, рэальныя ўмовы на будаўнічай пляцоўцы патрабавалі ад усіх творчасці», — сказаў Сільва. «І прафсаюзны персанал сапраўды выдатны».
На працягу першых некалькіх месяцаў штодзённай руцінай MTH было вызначэнне таго, што прадугледжвае праца на дзень і як найлепш вырабіць некаторыя кампаненты зборкі падрамніка, а таксама некаторыя стойкі, «амартызатары», рычагі, штыфты і шпількі. Паводле слоў Эра, для стварэння часовай сістэмы абшыўкі патрэбныя рычагі.
«Гэта бесперапынны працэс праектавання і вытворчасці на хаду, каб забяспечыць рух і хуткае ўкараненне ў эксплуатацыю. Мы трацім шмат часу на сартаванне таго, што ў нас ёсць, у некаторых выпадках на перапрацоўку і перапрацоўку, а затым на вытворчасць неабходных нам дэталяў».
«Літаральна ў аўторак у нас будзе 10 рэчаў, якія мы павінны даставіць на месца ў сераду», — сказаў Хіл. «У нас шмат звышурочнай працы і шмат працы ў краме, якая выконваецца сярод ночы».
«Каля 75 працэнтаў кампанентаў падвескі борта вырабляюцца або мадыфікуюцца ў палявых умовах», — сказаў Чэрні. «Пару разоў мы літаральна кампенсавалі 24-гадзінны працоўны дзень. Я быў у краме да 2-3 гадзін ночы, пайшоў дадому прыняць душ, забраў а 5:30 і ўсё роўна прамок...»
Часовая падвесная сістэма MTN для зборкі корпуса складаецца з спружын, стоек і тросаў. Усе злучэнні паміж плітамі часова замацаваны балтамі. «Такім чынам, уся канструкцыя механічна злучана, падвешана знутры на 304 фермах», — сказаў Чэрні.
Яны пачынаюцца з купала ля асновы скульптуры омгала — «пупа пупка». Купал быў падвешаны да ферм з дапамогай часовай чатырохкропкавай сістэмы спружыннай апоры, якая складаецца з падвесаў, тросаў і спружын. Чэрні сказаў, што спружына забяспечвае «падскок» пры даданні новых дошак. Затым спружыны рэгулююцца ў залежнасці ад вагі, дададзенай кожнай пласцінай, каб збалансаваць усю скульптуру.
Кожная з 168 дошак мае ўласную чатырохкропкавую сістэму падвескі з спружынамі, таму яны падтрымліваюцца асобна. «Ідэя заключаецца ў тым, каб не пераацэньваць якія-небудзь злучэнні, бо яны злучаныя так, каб дасягнуць зазору 0/0», — сказаў Чэрні. «Калі дошка ўдарыцца аб дошку знізу, гэта можа прывесці да дэфармацыі і іншых праблем».
Пацвярджэннем дакладнасці PSI з'яўляецца вельмі добрая зборка, з мінімальным люфтам. «PSI выдатна папрацавалі над вырабам панэляў», — кажа Чэрні. «Я аддаю ім належнае, таму што, у рэшце рэшт, ён сапраўды пасуе. Пасуецца настолькі добра, што падыходзіць мне. Гаворка ідзе літаральна пра тысячныя долі цалі. Сабраная пласціна мае закрыты край».
«Калі яны заканчваюць зборку, многія людзі думаюць, што яны скончылі», — сказаў Сілва, не толькі таму, што швы шчыльныя, але і таму, што цалкам сабраныя дэталі з іх паліраванымі люстранымі пласцінамі ўступаюць у гульню, адлюстроўваючы наваколле... Але стыковыя швы бачныя, у вадкай ртуці швоў няма. Акрамя таго, скульптуру трэба было цалкам звараць, каб захаваць яе структурную цэласнасць для будучых пакаленняў, сказаў Сілва.
Завяршэнне будаўніцтва «Воблачнай брамы» давялося адкласці падчас урачыстага адкрыцця парку восенню 2004 года, таму омгалус стаў жывым GTAW, і гэта працягвалася некалькі месяцаў.
«Вы можаце ўбачыць маленькія карычневыя плямы па ўсёй канструкцыі, якія з'яўляюцца прыпоем TIG», — сказаў Чэрні. «Мы пачалі аднаўляць намёты ў студзені».
«Наступнай сур'ёзнай вытворчай задачай для гэтага праекта было зварванне шва без страты дакладнасці формы з-за ўсаджвання пры зварцы», — сказаў Сільва.
Паводле слоў Чэрні, плазменная зварка забяспечвае неабходную трываласць і калянасць з мінімальнай рызыкай для ліста. Сумесь з 98% аргону і 2% гелія найлепш зніжае забруджванне і паляпшае сплаўленне.
Зваршчыкі выкарыстоўваюць тэхніку плазменнай зваркі тыпу «замочная свідравіна» з выкарыстаннем крыніц харчавання Thermal Arc® і спецыяльных вузлоў трактароў і гарэлак, распрацаваных і якія выкарыстоўваюцца PSI.