Gweledigaeth Anish Kapoor ar gyfer cerflun Cloud Gate ym Mharc y Mileniwm yn Chicago yw ei fod yn debyg i fercwri hylif, gan adlewyrchu'r ddinas o'i chwmpas yn ddi-dor. Mae cyflawni'r di-dordeb hwn yn llafur cariad.
“Yr hyn roeddwn i eisiau ei wneud ym Mharc y Mileniwm oedd creu rhywbeth a fyddai’n ffitio i orwel Chicago…fel y byddai pobl yn gweld y cymylau’n arnofio ynddo a’r adeiladau tal iawn hynny’n cael eu hadlewyrchu yn y gwaith. Yna, oherwydd ei ffurf yn y drws, bydd y cyfranogwr, y gynulleidfa, yn gallu mynd i mewn i’r ystafell ddofn iawn hon, mewn ffordd mae’n gwneud yr un peth i adlewyrchiad person ag y mae tu allan y gwaith yn ei wneud i adlewyrchiad pethau’r ddinas o’i gwmpas.” – yr artist Prydeinig byd-enwog Anish Kapoor, cerflunydd Cloud Gate
Wrth edrych ar wyneb tawel y cerflun dur di-staen coffaol hwn, mae'n anodd dyfalu faint o fetel a dewrder sydd o dan ei wyneb. Mae Cloud Gate yn cuddio straeon mwy na 100 o wneuthurwyr metel, torwyr, weldwyr, trimwyr, peirianwyr, technegwyr, gweithwyr haearn, gosodwyr a rheolwyr—i gyd dros bum mlynedd.
Roedd llawer yn gweithio goramser, yn gwneud gwaith gweithdy yng nghanol y nos, yn gwersylla ar y safle, ac yn llafurio mewn tymereddau o 110 gradd mewn siwtiau Tyvek® llawn ac anadlyddion hanner masg. Mae rhai yn gweithio mewn safleoedd yn erbyn disgyrchiant, yn hongian o wregysau diogelwch wrth ddal offer ac yn gweithio ar lethrau llithrig. Mae popeth yn mynd ychydig (ac ymhell y tu hwnt) er mwyn gwneud yr amhosibl yn bosibl.
Tasg y cwmni gweithgynhyrchu Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, ac MTH, Villa Park, IL oedd atgyfnerthu cysyniad y cerflunydd Anish Kapoor o gymylau arnofiol ethereal yn gerflun dur di-staen 110 tunnell, 66 troedfedd o hyd, 33 troedfedd o uchder. Ar ei ben-blwydd yn 120 oed, mae MTH yn un o'r contractwyr dylunio strwythurol metel a gwydr pensaernïol hynaf yn ardal Chicago.
Bydd y gofynion ar gyfer gwireddu'r prosiect yn manteisio ar weithrediad artistig, dyfeisgarwch, sgiliau mecanyddol a gwybodaeth weithgynhyrchu'r ddau gwmni. Fe wnaethant addasu a hyd yn oed adeiladu offer ar gyfer y prosiect.
Mae rhai o heriau'r prosiect yn deillio o'i siâp rhyfedd crwm - dot neu fotwm bol gwrthdro - a rhai o'i faint pur. Adeiladwyd y cerfluniau gan ddau gwmni gwahanol mewn gwahanol leoliadau filoedd o filltiroedd ar wahân, gan greu problemau gyda chludiant ac arddulliau gwaith. Mae llawer o brosesau y mae'n rhaid eu gwneud yn y maes yn anodd eu gwneud mewn amgylchedd siop, heb sôn am yn y maes. Mae llawer o anhawster yn codi oherwydd nad yw strwythur o'r fath erioed wedi'i greu o'r blaen. Felly, dim cyfeiriad, dim glasbrint, dim map ffordd.
Mae gan Ethan Silva o PSI brofiad helaeth mewn adeiladu cregyn, i ddechrau ar longau ac yn ddiweddarach mewn prosiectau celf eraill, ac fe gymhwysodd ar gyfer tasgau adeiladu cregyn unigryw. Gofynnodd Anish Kapoor i raddedigion ffiseg a chelf ddarparu model bach.
“Felly gwnes i sampl 2 x 3 metr, darn crwm wedi'i sgleinio'n llyfn iawn, a dywedodd e, 'O, ti wnaeth e, ti yw'r unig un a'i gwnaeth e,' oherwydd ei fod wedi bod yn chwilio am ddwy flynedd am y dewis o ddod o hyd i rywun i'w wneud,” meddai Silva.
Y cynllun gwreiddiol oedd i PSI gynhyrchu ac adeiladu'r cerflun yn llawn, ac yna cludo'r darn cyfan i'r de o Gefnfor y Môr Tawel, trwy Gamlas Panama, i'r gogledd ar hyd Cefnfor yr Iwerydd, ac ar hyd Ffordd Forol Sant Lawrence i borthladd ar Lyn Michigan, yn ôl Edward Uhlir, cyfarwyddwr gweithredol Millennium Park Inc. Yn ôl y datganiad, bydd system gludo a gynlluniwyd yn arbennig yn ei gludo i Barc y Mileniwm. Gorfododd cyfyngiadau amser ac ymarferoldeb i'r cynlluniau hyn newid. Felly, roedd yn rhaid paratoi'r paneli crwm ar gyfer cludiant a'u cludo mewn tryciau i Chicago, lle byddai MTH yn cydosod yr is-strwythur a'r uwchstrwythur, ac yn cysylltu'r paneli â'r uwchstrwythur.
Gorffen a sgleinio weldiadau'r Cloud Gate i gael golwg ddi-dor oedd un o agweddau anoddaf y dasg gosod a chydosod yn y maes. Mae'r broses 12 cam yn gorffen gyda lliw goch disgleirio tebyg i sglein gemwaith.
“Felly fe wnaethon ni weithio ar y prosiect hwnnw am tua thair blynedd yn y bôn, gan wneud y rhannau hyn,” meddai Silva. “Mae'n swydd anodd. Mae llawer o'r amser hwnnw'n cael ei dreulio yn darganfod sut i'w wneud ac yn gweithio allan y manylion; wyddoch chi, dim ond ei berffeithio. Y ffordd rydyn ni'n defnyddio technoleg gyfrifiadurol a gwaith metel hen ffasiwn da yw cyfuniad o ffugio a thechnoleg awyrofod.”
Mae'n anodd gwneud rhywbeth mor fawr a thrwm gyda chywirdeb, meddai. Roedd y platiau mwyaf ar gyfartaledd yn 7 troedfedd o led ac 11 troedfedd o hyd ac yn pwyso 1,500 pwys.
“Mae gwneud yr holl waith CAD a chreu’r lluniadau siop gwirioneddol ar gyfer y gwaith yn brosiect mawr ynddo’i hun mewn gwirionedd,” meddai Silva. “Rydym yn defnyddio technoleg gyfrifiadurol i fesur y platiau ac asesu eu siâp a’u crymedd yn gywir fel eu bod yn ffitio gyda’i gilydd yn gywir.
“Fe wnaethon ni fodelu cyfrifiadurol ac yna ei rannu,” meddai Silva. “Defnyddiais fy mhrofiad gyda gwaith adeiladu cregyn, ac roedd gen i rai syniadau ar sut i segmentu’r siapiau i gael y llinellau gwythiennau i weithio fel y gallem gael y canlyniadau o’r ansawdd gorau.”
Mae rhai platiau'n sgwâr, mae rhai'n siâp pastai. Po agosaf ydyn nhw at drawsnewidiad serth, y mwyaf siâp pastai ydyn nhw, a'r mwyaf yw'r trawsnewidiad rheiddiol. Ar y brig, maen nhw'n fwy gwastad ac yn fwy.
Mae plasma yn torri dur di-staen 316L 1/4- i 3/8-modfedd o drwch, sy'n ddigon cryf ar ei ben ei hun, meddai Silva. "Yr her wirioneddol yw cael y slabiau enfawr i gromlin ddigon manwl gywir. Gwneir hyn trwy ffurfio a chreu ffrâm y system asennau ar gyfer pob slab yn fanwl iawn. Fel hyn gallwn ddiffinio siâp pob slab yn fanwl gywir."
Mae'r byrddau'n cael eu rholio ar roleri 3D y mae PSI wedi'u dylunio a'u cynhyrchu'n benodol ar gyfer rholio'r byrddau hyn (gweler Ffigur 1). "Mae'n fath o gefnder i'r rholeri Prydeinig. Rydym yn eu rholio gan ddefnyddio techneg debyg i sut mae ffendrau'n cael eu gwneud," meddai Silva. Plygwch bob panel trwy ei symud yn ôl ac ymlaen ar roleri, gan addasu'r pwysau ar y rholeri nes bod y paneli o fewn 0.01 modfedd i'r maint a ddymunir. Mae'r manwl gywirdeb uchel sy'n ofynnol yn ei gwneud hi'n anodd ffurfio dalennau'n llyfn, meddai.
Yna mae'r weldiwr yn cysylltu'r craidd fflwcs â strwythur y system asennau mewnol. “Yn fy marn i, mae craidd fflwcs yn ffordd wych o greu weldiadau strwythurol mewn dur di-staen,” eglura Silva. “Mae'n rhoi weldiadau o ansawdd uchel i chi gyda ffocws cryf ar gynhyrchu ac mae'n edrych yn wych.”
Mae holl arwynebau'r byrddau'n cael eu malu â llaw a'u melino â pheiriant i'w tocio i'r cywirdeb milfed o fodfedd a ddymunir fel eu bod i gyd yn ffitio gyda'i gilydd (gweler Ffigur 2). Gwiriwch y dimensiynau gydag offer mesur a sganio laser manwl gywir. Yn olaf, mae'r plât yn cael ei sgleinio i orffeniad drych ac yn cael ei orchuddio â ffilm amddiffynnol.
Codwyd tua thraean o'r paneli, ynghyd â'r sylfaen a'r strwythur mewnol, yn y cynulliad prawf cyn i'r paneli gael eu cludo o Auckland (gweler Ffigurau 3 a 4). Cynlluniodd y weithdrefn cladio a gwnaeth rywfaint o weldio sêm ar rai byrddau bach i'w cysylltu â'i gilydd. "Felly pan wnaethon ni ei roi at ei gilydd yn Chicago, roedden ni'n gwybod y byddai'n ffitio," meddai Silva.
Gall tymheredd, amser a dirgryniad tryc achosi i'r ddalen wedi'i rholio lacio. Nid yn unig y mae'r gratiad asenog wedi'i gynllunio i gynyddu anystwythder y bwrdd, ond hefyd i gynnal siâp y bwrdd yn ystod cludiant.
Felly, gyda'r rhwyll atgyfnerthu ar y tu mewn, mae'r plât yn cael ei drin â gwres a'i oeri i leddfu straen deunydd. Er mwyn atal difrod ymhellach wrth ei gludo, gwneir crudlau ar gyfer pob plât, sydd wedyn yn cael eu llwytho ar gynwysyddion, tua phedwar ar y tro.
Yna llwythwyd y cynwysyddion yn gynhyrchion lled-orffenedig, tua phedwar ar y tro, a'u hanfon i Chicago gyda chriwiau PSI i'w gosod gyda chriwiau MTH. Un yw'r person logisteg sy'n cydlynu'r cludiant, a'r llall yw'r goruchwyliwr yn yr ardal dechnegol. Mae'n gweithio gyda staff MTH yn ddyddiol ac yn helpu i ddatblygu technolegau newydd yn ôl yr angen. "Wrth gwrs, roedd yn rhan hanfodol iawn o'r broses," meddai Silva.
Dywedodd Lyle Hill, llywydd MTH, fod MTH Industries wedi cael y dasg wreiddiol o sicrhau'r cerflun ethereal i'r llawr a gosod yr uwchstrwythur, yna weldio'r dalennau iddo a rhoi'r tywodio a'r sgleinio terfynol, trwy garedigrwydd canllawiau technegol PSI. Mae cwblhau'r cerflun yn golygu cydbwysedd rhwng celf ac ymarferoldeb; damcaniaeth a realiti; amser gofynnol ac amser wedi'i drefnu.
Dywedodd Lou Cerny, is-lywydd peirianneg a rheolwr prosiect MTH, mai'r hyn sydd o ddiddordeb iddo am y prosiect yw ei unigrywiaeth. “Hyd y gwyddom ni, mae pethau'n digwydd ar y prosiect penodol hwn nad ydynt erioed wedi'u gwneud o'r blaen, neu nad ydynt erioed wedi'u hystyried o'r blaen mewn gwirionedd,” meddai Cerny.
Ond mae gweithio ar swydd gyntaf o'i fath yn gofyn am ddyfeisgarwch hyblyg ar y safle i ymdopi â heriau annisgwyl ac ateb cwestiynau sy'n codi wrth i'r gwaith fynd rhagddo:
Sut ydych chi'n ffitio 128 o baneli dur di-staen maint car i uwchstrwythur parhaol wrth eu trin â menig plentyn? Sut ydych chi'n weldio ffa siâp arc enfawr heb ddibynnu arni? Sut i dreiddio weldiad heb allu weldio o'r tu mewn? Sut i gyflawni gorffeniad drych perffaith ar gyfer weldiadau dur di-staen mewn amgylchedd maes? Beth fydd yn digwydd os bydd mellt yn ei daro?
Yr arwydd cyntaf y byddai hwn yn brosiect eithriadol o anodd, meddai Cerny, oedd pan ddechreuodd y gwaith adeiladu a gosod ar yr offer 30,000 pwys. Y strwythur dur sy'n cynnal y cerflun.
Er bod y dur strwythurol cyfoethog o sinc a ddarparwyd gan PSI i gydosod sylfaen yr is-strwythur yn gymharol syml i'w gynhyrchu, roedd safle'r is-strwythur wedi'i leoli hanner uwchben y bwyty a hanner uwchben y maes parcio, pob un ar uchder gwahanol.
“Felly mae’r is-strwythur braidd yn gantiliferog ac yn simsan,” meddai Cerny. “Lle gwnaethon ni roi llawer o’r dur hwn, gan gynnwys ar ddechrau’r gwaith platiau ei hun, roedd yn rhaid i ni gael y craen i yrru i dwll 5 troedfedd.”
Dywedodd Cerny eu bod wedi defnyddio system angori hynod soffistigedig, gan gynnwys system raglwytho fecanyddol, tebyg i'r math o bethau a ddefnyddir mewn cloddio glo, a rhai angorau cemegol. Unwaith y bydd is-strwythur y strwythur dur wedi'i osod yn y concrit, mae angen adeiladu uwchstrwythur y bydd y gragen ynghlwm wrtho.
“Dechreuon ni osod y system drawst gan ddefnyddio dau gylch-O dur di-staen 304 mawr wedi’u cynhyrchu—un ar ben gogleddol y strwythur ac un ar y pen deheuol,” meddai Cerny (gweler Ffigur 3). Mae’r cylchoedd yn cael eu dal at ei gilydd gan drawstiau tiwb croesi. Mae’r is-ffrâm craidd-cylch wedi’i hadeiladu mewn adrannau ac wedi’i bolltio yn ei le gan ddefnyddio GMAW a weldio bar a stiffenwyr weldio.
“Felly mae yna uwchstrwythur mawr nad oes neb erioed wedi’i weld; mae ar gyfer fframio strwythurol yn unig,” meddai Cerny.
Er gwaethaf ymdrechion gorau i ddylunio, cynhyrchu, cynhyrchu a gosod yr holl gydrannau angenrheidiol ar gyfer prosiect Auckland, mae'r cerflun hwn yn ddigynsail ac mae torri llwybrau newydd bob amser yn dod â byrrau a chrafiadau. Yn yr un modd, nid yw cyfuno cysyniad gweithgynhyrchu un cwmni â chwmni arall mor syml â throsglwyddo'r baton. Yn ogystal, achosodd y pellter ffisegol rhwng safleoedd oedi wrth gyflenwi, a wnaeth rhywfaint o weithgynhyrchu ar y safle yn rhesymegol.
“Er bod y gweithdrefnau cydosod a weldio wedi’u cynllunio ymlaen llaw yn Oakland, roedd amodau gwirioneddol y safle yn gofyn am ddyfeisgarwch addasol gan bawb,” meddai Silva. “Ac mae staff yr undeb yn wych iawn.”
Yn ystod yr ychydig fisoedd cyntaf, trefn ddyddiol MTH oedd penderfynu beth oedd gwaith y diwrnod yn ei olygu a'r ffordd orau o gynhyrchu rhai o'r cydrannau ar gyfer codi'r is-ffrâm, yn ogystal â rhai strutiau, "amsugnwyr sioc," breichiau, pegiau a phinnau. Roedd angen y ffyn pogo i greu system seidin dros dro, meddai Er.
“Mae’n broses barhaus o ddylunio a gweithgynhyrchu ar frys i gadw pethau’n symud a’u cael i’r safle’n gyflym. Rydym yn treulio llawer o amser yn didoli drwy’r hyn sydd gennym, yn ailgynllunio ac yn ailgynllunio mewn rhai achosion, ac yna’n cynhyrchu’r rhannau gofynnol.
“Yn llythrennol, bydd gennym ni 10 peth ddydd Mawrth y mae’n rhaid i ni eu danfon ar y safle ddydd Mercher,” meddai Hill. “Mae yna lawer o oramser a llawer o waith siop yn cael ei wneud yng nghanol y nos.”
“Mae tua 75 y cant o gydrannau atal y bwrdd yn cael eu cynhyrchu neu eu haddasu yn y maes,” meddai Cerny. “Roedd adegau pan oedden ni’n llythrennol yn creu diwrnod 24 awr. Byddwn i yn y siop tan 2, 3am, a byddwn i’n mynd adref am 5:30am i gael cawod a mynd i gael y cynhwysion, yn dal yn wlyb.”
Mae'r system atal dros dro MTH ar gyfer cydosod y tai yn cynnwys sbringiau, struts a cheblau. Mae'r holl gymalau rhwng y platiau wedi'u bolltio at ei gilydd dros dro. "Felly mae'r strwythur cyfan wedi'i gysylltu'n fecanyddol, wedi'i atal o'r tu mewn, gyda 304 o drawstiau," meddai Cerny.
Maen nhw'n dechrau gyda'r gromen wrth waelod cerflun yr omhalus – “bogail y botwm bol”. Cafodd y gromen ei chrogi o'r trawstiau gan ddefnyddio system gefnogi gwanwyn atal pedwar pwynt dros dro yn cynnwys crogfachau, ceblau a sbringiau. Dywedodd Cerny fod y gwanwyn yn darparu “rhoi a chymryd” wrth i fwy o fyrddau gael eu hychwanegu. Yna caiff y sbringiau eu hail-addasu yn seiliedig ar y pwysau a ychwanegir gan bob plât i helpu i gydbwyso'r cerflun cyfan.
Mae gan bob un o'r 168 o fyrddau ei system gefnogi gwanwyn atal pedwar pwynt ei hun felly caiff ei gynnal yn unigol pan fydd yn ei le. ”Y syniad yw peidio â gorbwysleisio unrhyw un o'r cymalau oherwydd bod y cymalau hynny wedi'u rhoi at ei gilydd i gyflawni bwlch 0/0,” meddai Cerny. ”Os yw bwrdd yn taro'r bwrdd oddi tano, gall achosi bwcl a phroblemau eraill.”
Fel tystiolaeth i gywirdeb gwaith PSI, mae'r cydosodiad yn dda iawn gyda bylchau bach. “Mae PSI wedi gwneud gwaith gwych o wneud y paneli,” meddai Cerny. “Rwy'n rhoi'r holl glod iddyn nhw oherwydd yn y diwedd, mae'n ffitio'n iawn. Mae'r ffitiad yn neis iawn, sy'n wych i mi. Rydyn ni'n siarad, yn llythrennol filfed o fodfedd. Mae'r platiau hyn yn rhoi ymyl gaeedig at ei gilydd.”
“Pan maen nhw'n gorffen y cydosodiad, mae llawer o bobl yn meddwl ei fod wedi'i wneud,” meddai Silva, nid yn unig oherwydd bod y gwythiennau'n dynn, ond hefyd oherwydd bod y rhannau sydd wedi'u cydosod yn llawn, gyda'u platiau gorffeniad drych wedi'u sgleinio'n fawr, wedi dod i rym i adlewyrchu ei amgylchoedd. Ond mae gwythiennau pen-ôl yn weladwy, nid oes gan fercwri hylif unrhyw wythiennau. Yn ogystal, roedd yn rhaid weldio'r cerflun yn llawn o hyd i gynnal ei gyfanrwydd strwythurol ar gyfer cenedlaethau'r dyfodol, meddai Silva.
Bu’n rhaid gohirio cwblhau Cloud Gate yn ystod agoriad mawreddog y parc yn hydref 2004, felly roedd omhalus yn GTAW byw, ac aeth hynny ymlaen am ychydig fisoedd.
“Gallwch weld smotiau brown bach, sef cymalau sodro TIG o amgylch y strwythur cyfan,” meddai Cerny. “Dechreuon ni ailadeiladu’r pebyll ym mis Ionawr.”
“Yr her weithgynhyrchu fawr nesaf ar gyfer y prosiect hwn oedd weldio’r sêm heb golli cywirdeb siâp oherwydd anffurfiad crebachu weldio,” meddai Silva.
Mae weldio plasma yn darparu'r cryfder a'r anystwythder gofynnol gyda'r risg leiaf i'r bwrdd, meddai Cerny. Mae cymysgedd argon 98% / heliwm 2% yn gweithio orau wrth leihau baeddu a gwella uno.
Mae weldwyr yn defnyddio technegau weldio plasma twll clo gan ddefnyddio ffynonellau pŵer Thermal Arc® a chynulliadau tractor a thortsh arbennig a ddatblygwyd a'u defnyddio gan PSI.