Визията на Аниш Капур за скулптурата Cloud Gate в Милениум Парк в Чикаго е, че тя прилича на течен живак, безпроблемно отразяващ околния град. Постигането на тази безпроблемност е труд на любов.
„Това, което исках да направя в Millennium Park, беше да направя нещо, което да се впише в силуета на Чикаго… така че хората да видят облаците, носещи се в него, и онези много високи сгради, отразени в работата.След това, поради формата си във вратата, участникът, публиката, ще може да влезе в тази много дълбока стая, по някакъв начин тя прави същото с отражението на човек, както екстериорът на творбата прави с отражението на околните градски неща.– световноизвестен британски художник Аниш Капур, скулптор на Cloud Gate
Гледайки спокойната повърхност на тази монументална скулптура от неръждаема стомана, е трудно да се отгатне колко метал и смелост се крият под нейната повърхност. Cloud Gate крие историите на повече от 100 производители на метали, резачи, заварчици, тримери, инженери, техници, железари, монтажници и мениджъри - всички в продължение на пет години.
Мнозина работеха извънредно, работеха в работилница посред нощ, къмпингуваха на място и се трудеха при 110-градусови температури в пълни костюми Tyvek® и респиратори с полумаска. Някои работят в позиции срещу гравитацията, висящи на предпазните колани, докато държат инструменти и работят по хлъзгави склонове. Всичко отива малко (и далеч отвъд), за да направи невъзможното възможно.
Подсилването на концепцията на скулптора Аниш Капур за ефирни плаващи облаци в скулптура от неръждаема стомана с тегло 110 тона, дължина 66 фута и височина 33 фута беше задачата на компанията производител Performance Structures Inc. (PSI), Оукланд, Калифорния, и MTH, Вила Парк, Илинойс. На своята 120-та годишнина MTH е един от най-старите архитектурни метални и стъклени изделия изпълнители на структурно проектиране в района на Чикаго.
Изискванията за реализиране на проекта ще включват художественото изпълнение, изобретателността, механичните умения и производственото ноу-хау на двете компании. Те поръчаха и дори изградиха оборудване за проекта.
Някои от предизвикателствата на проекта идват от неговата странна извита форма – точка или обърнат пъп – а други от големия му размер. Скулптурите са изградени от две различни компании на различни места на хиляди километри една от друга, което създава проблеми с транспорта и стиловете на работа. Много процеси, които трябва да се извършват на полето, са трудни за извършване в среда на магазин, да не говорим на полето. Много трудности възникват просто защото такава структура никога не е била създавана преди. Така че, няма препратка , без план, без пътна карта.
Итън Силва от PSI има богат опит в конструирането на черупки, първоначално на кораби, а по-късно в други художествени проекти, квалифициран за уникални задачи за конструиране на черупки. Аниш Капур помоли завършилите физика и изкуство да осигурят малък модел.
„Така че направих проба с размери 2 x 3 метра, наистина гладко извито полирано парче и той каза: „О, ти го направи, ти си единственият, който го направи“, защото той търси две години за Намерете някой, който да го направи“, каза Силва.
Първоначалният план беше PSI да изработи напълно и конструира скулптурата и след това да изпрати цялата част на юг от Тихия океан, през Панамския канал, на север по протежение на Атлантическия океан и по морския път на Св. Лорънс до пристанище на езерото Мичиган, според Едуард Улир, изпълнителен директор на Millennium Park Inc. Според изявлението, специално проектирана конвейерна система ще я транспортира до Millennium Park. Ограниченията във времето и практичността са принудени тези планове да се променят. Следователно, извитите панели трябваше да бъдат закрепени за транспортиране и превозени с камион до Чикаго, където MTH щеше да сглоби подструктурата и надстройката и да свърже панелите към надстройката.
Завършването и полирането на заваръчните шевове на Cloud Gate за безпроблемен вид беше един от най-трудните аспекти на задачата за инсталиране и сглобяване на място. Процесът от 12 стъпки завършва с изсветляващ руж, подобен на бижутерския лак.
„Така че по същество работихме по този проект около три години, правейки тези части“, каза Силва. „Това е трудна работа.Голяма част от това време се изразходва за измисляне как да се направи и изработване на детайлите;знаете, просто го усъвършенствам.Начинът, по който използваме компютърната технология и добрата старомодна металообработка, е комбинация от коване и аерокосмическа технология.
Трудно е да се направи нещо толкова голямо и тежко с прецизност, каза той. Най-големите чинии са средно 7 фута широки и 11 фута дълги и тежат 1500 паунда.
„Извършването на цялата CAD работа и създаването на действителните чертежи на магазина за работата всъщност е голям проект само по себе си“, казва Силва. „Ние използваме компютърна технология, за да измерим плочите и точно да оценим тяхната форма и извивка, така че да паснат една на друга правилно.
„Направихме компютърно моделиране и след това го разделихме“, каза Силва. „Използвах опита си с изграждането на черупки и имах някои идеи как да сегментирам формите, за да накарам линиите на шевовете да работят, за да можем да постигнем най-добри резултати.“
Някои плочи са квадратни, други са във формата на пай. Колкото по-близо са до стръмен преход, толкова по-оформени са на пай и толкова по-голям е радиалният преход. В горната част те са по-плоски и по-големи.
Плазмено реже неръждаема стомана 316L с дебелина от 1/4 до 3/8 инча, която е достатъчно здрава сама по себе си, казва Силва. „Истинското предизвикателство е огромните плочи да получат достатъчно прецизна кривина.Това се постига чрез много прецизно оформяне и изработване на рамката на ребрената система за всяка плоча.По този начин можем точно да дефинираме формата на всяка плоча.“
Дъските се навиват на 3D ролки, които PSI е проектирал и произвел специално за навиване на тези дъски (вижте Фигура 1).“Това е нещо като братовчед на британските ролки.Ние ги навиваме, като използваме техника, подобна на това как се правят калници,” каза Силва. Огънете всеки панел, като го движите напред и назад върху ролките, регулирайки натиска върху ролките, докато панелите са в рамките на 0,01 инча от желания размер. Изискваната висока точност затруднява гладкото формоване на листове, каза той.
След това заварчикът зашива флюсовата сърцевина към структурата на вътрешната реброва система. „Според мен флюсовата сърцевина е наистина чудесен начин за създаване на структурни заварки в неръждаема стомана“, обяснява Силва. „Това ви дава висококачествени заварки със силен фокус върху производството и изглежда страхотно.“
Целите повърхности на дъските са ръчно шлифовани и машинно фрезовани, за да бъдат изрязани до желаната хилядна от инча точност, така че всички да паснат една към друга (вижте Фигура 2). Проверете размерите с прецизно измервателно и лазерно сканиращо оборудване. Накрая плочата се полира до огледално покритие и се покрива със защитен филм.
Около една трета от панелите, заедно с основата и вътрешната структура, бяха издигнати в пробния монтаж, преди панелите да бъдат изпратени от Оукланд (вижте фигури 3 и 4). Планирахме процедурата за сайдинг и направихме някои заваръчни шевове на някои малки дъски, за да ги свържем заедно.“ Така че, когато го сглобихме в Чикаго, знаехме, че ще пасне“, каза Силва.
Температурата, времето и вибрациите на камиона могат да доведат до разхлабване на навития лист. Оребрената решетка е предназначена не само да увеличи твърдостта на дъската, но и да поддържа формата на дъската по време на транспортиране.
Следователно, с армировъчната мрежа от вътрешната страна, плочата се обработва топлинно и се охлажда, за да се облекчи напрежението на материала. За допълнително предотвратяване на повреда при транспортиране се правят люлки за всяка плоча, които след това се зареждат в контейнери, около четири наведнъж.
След това контейнерите бяха заредени в полуготови продукти, около четири наведнъж, и изпратени в Чикаго с екипи на PSI за монтаж с екипи на MTH. Единият е човекът по логистиката, който координира транспорта, а другият е надзорникът в техническата област. Той работи с персонала на MTH ежедневно и помага за разработването на нови технологии, ако е необходимо. „Той, разбира се, беше много важна част от процеса“, каза Силва.
Лайл Хил, президент на MTH, каза, че MTH Industries първоначално е била натоварена със задачата да закрепи ефирната скулптура към земята и да монтира надстройката, след това да завари листовете към нея и да даде окончателното шлайфане и полиране, с любезното съдействие на техническото ръководство на PSI.Завършването на скулптурата означава баланс между изкуство и практичност;теория и реалност;необходимо време и планирано време.
Лу Черни, вицепрезидент по инженерството и ръководител на проекта на MTH, каза, че това, което го интересува за проекта, е неговата уникалност. „Доколкото знаем, има неща, които се случват по този конкретен проект, които никога не са били правени преди или никога не са били обмисляни преди“, каза Черни.
Но работата по първа по рода си работа изисква гъвкава изобретателност на място, за да се справите с непредвидени предизвикателства и да отговорите на въпроси, които възникват с напредването на работата:
Как да монтирате 128 панела от неръждаема стомана с размер на автомобил към постоянна надстройка, докато ги боравите с детски ръкавици? Как заварявате гигантско дъгообразно зърно, без да разчитате на него? Как да проникнете в заваръчния шев, без да можете да заварявате отвътре? Как да постигнете перфектно огледално покритие за заваръчни шевове от неръждаема стомана в полеви условия? Какво ще се случи, ако го удари мълния?
Първият знак, че това ще бъде изключително труден проект, каза Черни, беше, когато започна изграждането и монтажа на оборудването от 30 000 паунда. Стоманената конструкция, която поддържа скулптурата.
Докато богатата на цинк структурна стомана, предоставена от PSI за сглобяване на основата на подструктурата, беше сравнително лесна за производство, мястото на подструктурата беше разположено наполовина над ресторанта и наполовина над паркинга, всяка на различна височина.
„Така че подструктурата е някак конзолна и клатена“, каза Черни. „Там, където поставихме много от тази стомана, включително в началото на самата работа с плочата, всъщност трябваше да накараме крана да влезе в дупка от 5 фута.“
Черни каза, че са използвали много усъвършенствана система за закотвяне, включително механична система за предварително натоварване, подобна на типа неща, използвани във въгледобива, и някои химически анкери. След като подструктурата на стоманената конструкция е фиксирана в бетона, е необходимо да се изгради надстройка, към която ще бъде прикрепена обвивката.
„Започнахме да инсталираме системата от ферми, като използвахме два големи изработени О-пръстена от неръждаема стомана 304 – един в северния край на конструкцията и един в южния край,“ казва Черни (вижте Фигура 3). Пръстените се държат заедно от кръстосани тръбни ферми. Подрамката на пръстеновидната сърцевина е конструирана на секции и завинтена на място с помощта на GMAW и прътова заварка и заварени усилващи елементи.
„Така че има голяма надстройка, която никой никога не е виждал;това е строго за структурно рамкиране“, каза Черни.
Въпреки всички усилия за проектиране, производство, производство и инсталиране на всички необходими компоненти за проекта в Оукланд, тази скулптура е безпрецедентна и пробива нови пътища винаги идва с неравности и драскотини. По същия начин комбинирането на производствената концепция на една компания с тази на друга не е толкова просто, колкото предаването на щафетата. Освен това физическото разстояние между обектите причини забавяне на доставката, което направи част от производството на място логично.
„Докато процедурите по сглобяване и заваряване бяха планирани предварително в Оукланд, действителните условия на обекта изискваха адаптивна изобретателност от всички“, каза Силва. „А персоналът на профсъюза е наистина страхотен.“
През първите няколко месеца ежедневната рутина на MTH беше да определи какво включва работата през деня и как най-добре да се произведат някои от компонентите за изправяне на подрамката, както и някои подпори, „амортисьори“, рамена, колчета и щифтове.Пого пръчките, необходими за създаване на временна сайдинг система, каза Ер.
„Това е непрекъснат процес на проектиране и производство в движение, за да поддържаме нещата в движение и да ги доставяме бързо на мястото.Прекарваме много време в сортиране на това, което имаме, преработвайки и преработвайки в някои случаи, и след това произвеждаме необходимите части.
„Буквално във вторник ще имаме 10 неща, които трябва да доставим на място в сряда“, каза Хил. „Има много извънреден труд и много работа в магазина посред нощ.“
„Около 75 процента от компонентите на окачването на борда се произвеждат или модифицират на място“, каза Черни. „Имаше моменти, когато буквално измисляхме 24-часов ден.Бях в магазина до 2, 3 сутринта и се прибирах в 5:30 сутринта, за да си взема душ и да отида да взема съставките, все още мокър.
Системата за временно окачване MTH за сглобяване на корпуса се състои от пружини, подпори и кабели. Всички фуги между плочите са временно закрепени заедно.“ Така че цялата конструкция е механично свързана, окачена отвътре, с 304 ферми“, каза Черни.
Те започват с купола в основата на скулптурата omhalus – „пъпа на коремния пъп“. Куполът е окачен на фермите с помощта на временно четириточково окачване на пружинна опорна система, състояща се от закачалки, кабели и пружини. Черни каза, че пружината осигурява „даване и вземане“, когато се добавят повече дъски. След това пружините се регулират отново въз основа на теглото, добавено от всяка плоча, за да се балансира цялата скулптура.
Всяка от 168-те дъски има своя собствена четириточкова пружинна опорна система за окачване, така че се поддържа индивидуално, когато е на място. „Идеята е да не се набляга прекалено на никоя от ставите, защото тези стави са събрани, за да се постигне 0/0 празнина“, каза Черни. „Ако дъска удари дъската под нея, това може да причини изкривяване и други проблеми.“
Като доказателство за точността на работата на PSI, сглобяването е много добро с малко празнини. „PSI свършиха фантастична работа при направата на панелите“, казва Черни. „Отдавам им цялата заслуга, защото в крайна сметка наистина пасва.Оформлението е наистина хубаво, което е фантастично за мен.Говорим буквално за хилядни от инча.Тези плочи поставят един затворен ръб.
„Когато завършат сглобяването, много хора смятат, че е готово“, каза Силва, не само защото шевовете са стегнати, но и защото напълно сглобените части, със своите силно полирани огледални плочи, са влезли в действие, за да отразят заобикалящата ги среда. Но челните шевове са видими, течният живак няма шевове. Освен това скулптурата все още трябваше да бъде напълно заварена, за да запази структурната си цялост за бъдещите поколения , каза Силва.
Завършването на Cloud Gate трябваше да бъде отложено по време на тържественото откриване на парка през есента на 2004 г., така че omhalus беше GTAW на живо и това продължи няколко месеца.
„Можете да видите малки кафяви петна, които са ВИГ запоени съединения около цялата конструкция“, каза Черни. „Започнахме възстановяването на палатките през януари.“
„Следващото голямо производствено предизвикателство за този проект беше заваряването на шева без загуба на точност на формата поради деформация при свиване при заваряване“, каза Силва.
Плазменото заваряване осигурява необходимата здравина и твърдост с минимален риск за дъската, каза Черни. Смес от 98% аргон/2% хелий работи най-добре за намаляване на замърсяването и подобряване на синтеза.
Заварчиците използват техники за плазмено заваряване чрез ключалка, използвайки източници на захранване Thermal Arc® и специални модули за трактор и горелка, разработени и използвани от PSI.