Anish Kapoors Vision für die Cloud Gate-Skulptur im Millennium Park in Chicago besteht darin, dass sie flüssigem Quecksilber ähnelt und die umgebende Stadt nahtlos widerspiegelt. Diese Nahtlosigkeit zu erreichen ist eine Liebesarbeit.
„Was ich im Millennium Park machen wollte, war, etwas zu schaffen, das in die Skyline von Chicago passt … damit die Leute die darin schwebenden Wolken und die sehr hohen Gebäude sehen können, die sich in der Arbeit widerspiegeln.Dann wird der Teilnehmer, das Publikum, aufgrund seiner Form in der Tür in der Lage sein, diesen sehr tiefen Raum zu betreten, und zwar in gewisser Weise auf das Spiegelbild einer Person, wie das Äußere des Werks auf das Spiegelbild der umgebenden städtischen Dinge.– weltberühmter britischer Künstler Anish Kapoor, Cloud Gate-Bildhauer
Wenn man die ruhige Oberfläche dieser monumentalen Edelstahlskulptur betrachtet, ist es schwer zu erraten, wie viel Metall und Mut sich unter ihrer Oberfläche verbirgt. Cloud Gate verbirgt die Geschichten von mehr als 100 Metallbauern, Zuschneidern, Schweißern, Zuschneidern, Ingenieuren, Technikern, Hüttenarbeitern, Installateuren und Managern – alle über einen Zeitraum von fünf Jahren.
Viele machten Überstunden, arbeiteten mitten in der Nacht in der Werkstatt, kampierten vor Ort und schufteten bei Temperaturen von 110 Grad in kompletten Tyvek®-Anzügen und Halbmasken-Atemschutzmasken. Einige arbeiteten in Positionen gegen die Schwerkraft, baumelten am Sicherheitsgurt, während sie Werkzeuge hielten, und arbeiteten auf rutschigen Hängen. Alles geht ein wenig (und weit darüber hinaus), um das Unmögliche möglich zu machen.
Das Konzept des Bildhauers Anish Kapoor von ätherischen schwebenden Wolken in einer 110 Tonnen schweren, 66 Fuß langen und 33 Fuß hohen Edelstahlskulptur zu verstärken, war die Aufgabe des Herstellerunternehmens Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, und MTH, Villa Park, IL. Anlässlich seines 120-jährigen Jubiläums ist MTH einer der ältesten architektonischen Metall- und Glasbauunternehmer im Raum Chicago.
Die Anforderungen zur Realisierung des Projekts werden auf der künstlerischen Umsetzung, dem Einfallsreichtum, den mechanischen Fähigkeiten und dem Fertigungs-Know-how beider Unternehmen basieren. Sie haben die Ausrüstung für das Projekt individuell angefertigt und sogar gebaut.
Einige der Herausforderungen des Projekts ergeben sich aus seiner seltsam geschwungenen Form – einem Punkt oder einem umgedrehten Bauchnabel – und andere aus seiner schieren Größe. Die Skulpturen wurden von zwei verschiedenen Unternehmen an unterschiedlichen Standorten gebaut, die tausende Kilometer voneinander entfernt liegen, was zu Problemen mit Transport und Arbeitsstil führte. Viele Prozesse, die vor Ort durchgeführt werden müssen, sind in einer Werkstattumgebung schwierig durchzuführen, geschweige denn vor Ort. Viele Schwierigkeiten entstehen einfach dadurch, dass eine solche Struktur noch nie zuvor erstellt wurde. Also keine Referenz, keine Blaupause, keine Roadmap.
Ethan Silva vom PSI verfügt über umfassende Erfahrung im Rohbau, zunächst auf Schiffen und später in anderen Kunstprojekten, und ist für einzigartige Rohbauaufgaben qualifiziert. Anish Kapoor bat Absolventen der Physik- und Kunstwissenschaften, ein kleines Modell bereitzustellen.
„Also fertigte ich ein 2 x 3 Meter großes Muster an, ein wirklich glatt geschwungenes, poliertes Stück, und er sagte: ‚Oh, du hast es geschafft, du bist der Einzige, der es geschafft hat‘, weil er zwei Jahre lang danach gesucht hatte, jemanden zu finden, der das macht“, sagte Silva.
Laut Edward Uhlir, Geschäftsführer von Millennium Park Inc., war ursprünglich geplant, dass PSI die Skulptur vollständig herstellen und konstruieren und das gesamte Stück dann südlich des Pazifischen Ozeans, durch den Panamakanal, nördlich entlang des Atlantischen Ozeans und entlang des Sankt-Lorenz-Seewegs zu einem Hafen am Michigansee transportieren sollte. Der Aussage zufolge soll ein speziell entwickeltes Fördersystem die Skulptur zum Millennium Park transportieren. Zeitbeschränkungen und Praktikabilität zwangen zu einer Änderung dieser Pläne die Unter- und Oberkonstruktion und verbinden die Paneele mit der Oberkonstruktion.
Das Fertigstellen und Polieren der Schweißnähte des Cloud Gate für ein nahtloses Aussehen war einer der schwierigsten Aspekte der Installations- und Montageaufgabe vor Ort. Der 12-stufige Prozess endet mit einem aufhellenden Rouge, das der Politur eines Juweliers ähnelt.
„Wir haben also etwa drei Jahre lang an diesem Projekt gearbeitet und diese Teile hergestellt“, sagte Silva. „Es ist eine harte Arbeit.“Ein Großteil dieser Zeit wird damit verbracht, herauszufinden, wie es geht, und die Details auszuarbeiten.Weißt du, ich perfektioniere es einfach.Die Art und Weise, wie wir Computertechnologie und die gute alte Metallbearbeitung nutzen, ist eine Kombination aus Schmieden und Luft- und Raumfahrttechnik.“
Es sei schwierig, etwas so Großes und Schweres mit Präzision herzustellen, sagte er. Die größten Platten waren durchschnittlich 7 Fuß breit und 11 Fuß lang und wogen 1.500 Pfund.
„Die gesamte CAD-Arbeit zu erledigen und die eigentlichen Werkstattzeichnungen für die Arbeit zu erstellen, ist eigentlich ein großes Projekt für sich“, sagt Silva. „Wir verwenden Computertechnologie, um die Platten zu messen und ihre Form und Krümmung genau zu beurteilen, damit sie richtig zusammenpassen.
„Wir haben eine Computermodellierung durchgeführt und sie dann aufgeteilt“, sagte Silva. „Ich habe meine Erfahrung mit der Schalenkonstruktion genutzt und hatte einige Ideen, wie ich die Formen segmentieren könnte, um die Nahtlinien zum Funktionieren zu bringen, damit wir die besten Ergebnisse erzielen konnten.“
Manche Platten sind quadratisch, andere tortenförmig. Je näher sie an einem steilen Übergang liegen, desto tortenförmiger sind sie und desto größer ist der radiale Übergang. Oben sind sie flacher und größer.
Plasma schneidet 1/4 bis 3/8 Zoll dicken 316L-Edelstahl, der für sich genommen stark genug ist, sagt Silva. „Die eigentliche Herausforderung besteht darin, den riesigen Brammen eine ausreichend präzise Krümmung zu verleihen.Dies geschieht durch eine sehr präzise Formung und Fertigung des Rippensystemrahmens für jede Platte.Auf diese Weise können wir die Form jeder Platte genau definieren.“
Die Bretter werden auf 3D-Walzen gerollt, die PSI speziell für das Rollen dieser Bretter entwickelt und hergestellt hat (siehe Abbildung 1). „Es ist eine Art Cousin der britischen Walzen.“„Wir rollen sie mit einer Technik, die der Herstellung von Kotflügeln ähnelt“, sagte Silva. Biegen Sie jedes Blech, indem Sie es auf Rollen hin und her bewegen und den Druck auf die Rollen anpassen, bis die Bleche nur noch 0,01 Zoll von der gewünschten Größe entfernt sind. Die erforderliche hohe Präzision mache es schwierig, Bleche glatt zu formen, sagte er.
Anschließend schweißt der Schweißer das Flussmittel mit der inneren Rippensystemstruktur zusammen. „Meiner Meinung nach ist Flussmittelseele wirklich eine großartige Möglichkeit, strukturelle Schweißnähte in Edelstahl herzustellen“, erklärt Silva. „Sie erhalten hochwertige Schweißnähte mit einem starken Fokus auf die Produktion und sehen großartig aus.“
Die gesamten Oberflächen der Platten werden von Hand geschliffen und maschinell gefräst, um sie auf die gewünschte Tausendstel-Zoll-Genauigkeit zuzuschneiden, sodass sie alle zusammenpassen (siehe Abbildung 2). Überprüfen Sie die Abmessungen mit Präzisionsmess- und Laserscangeräten. Abschließend wird die Platte auf Hochglanz poliert und mit einer Schutzfolie überzogen.
Ungefähr ein Drittel der Paneele, zusammen mit der Basis und der inneren Struktur, wurden in der Probemontage errichtet, bevor die Paneele aus Auckland verschifft wurden (siehe Abbildungen 3 und 4). Wir planten die Verkleidungsarbeiten und führten Nahtschweißungen an einigen kleinen Brettern durch, um sie miteinander zu verbinden. „Als wir es also in Chicago zusammenbauten, wussten wir, dass es passen würde“, sagte Silva.
Temperatur, Zeit und Vibrationen des LKWs können dazu führen, dass sich das gerollte Blech löst. Der gerippte Gitterrost soll nicht nur die Steifigkeit des Bretts erhöhen, sondern auch die Form des Bretts während des Transports beibehalten.
Daher wird die Platte mit dem Verstärkungsnetz auf der Innenseite wärmebehandelt und abgekühlt, um Materialspannungen abzubauen. Um Transportschäden noch weiter zu verhindern, werden für jede Platte Wiegen angefertigt, die dann in jeweils etwa vier Container auf einmal geladen werden.
Die Container wurden dann jeweils zu etwa vier Halbfertigprodukten verladen und mit PSI-Teams nach Chicago geschickt, wo sie von MTH-Teams installiert wurden. Einer ist der Logistiker, der den Transport koordiniert, und der andere ist der Vorgesetzte im technischen Bereich. Er arbeitet täglich mit den MTH-Mitarbeitern zusammen und hilft bei Bedarf bei der Entwicklung neuer Technologien. „Er war natürlich ein sehr wichtiger Teil des Prozesses“, sagte Silva.
Lyle Hill, Präsident von MTH, sagte, MTH Industries sei zunächst damit beauftragt worden, die ätherische Skulptur am Boden zu befestigen und den Aufbau zu installieren, dann die Bleche daran zu schweißen und das abschließende Schleifen und Polieren vorzunehmen, mit freundlicher Genehmigung von PSI Technical.Die Fertigstellung der Skulptur bedeutet eine Balance zwischen Kunst und Zweckmäßigkeit;Theorie und Realität;benötigte Zeit und geplante Zeit.
Lou Cerny, MTHs Vizepräsident für Technik und Projektmanager, sagte, was ihn an dem Projekt interessiere, sei seine Einzigartigkeit. „Soweit wir wissen, passieren bei diesem speziellen Projekt Dinge, die noch nie zuvor durchgeführt wurden oder die noch nie wirklich in Betracht gezogen wurden“, sagte Cerny.
Aber die Arbeit an einem einzigartigen Auftrag erfordert flexiblen Einfallsreichtum vor Ort, um unvorhergesehene Herausforderungen zu meistern und Fragen zu beantworten, die sich im Laufe der Arbeit stellen:
Wie bringt man 128 Edelstahlbleche in Pkw-Größe an einen dauerhaften Aufbau an, während man sie mit Samthandschuhen anfasst? Wie schweißt man eine riesige bogenförmige Bohne, ohne sich darauf verlassen zu müssen? Wie dringt man in eine Schweißnaht ein, ohne von innen schweißen zu können? Wie erreicht man im Feldeinsatz eine perfekte Hochglanzoptik für Edelstahlschweißnähte? Was passiert, wenn ein Blitz einschlägt?
Das erste Anzeichen dafür, dass es sich um ein außerordentlich schwieriges Projekt handeln würde, sei laut Cerny der Beginn des Baus und der Installation der 30.000 Pfund schweren Ausrüstung gewesen, der Stahlkonstruktion, die die Skulptur trägt.
Während der von PSI zur Verfügung gestellte zinkhaltige Baustahl zur Montage der Unterkonstruktion relativ einfach herzustellen war, befand sich die Unterkonstruktion zur Hälfte über dem Restaurant und zur Hälfte über dem Parkplatz, jeweils auf unterschiedlicher Höhe.
„Die Unterkonstruktion ist also irgendwie freitragend und wackelig“, sagte Cerny. „Wo wir viel Stahl einbauten, auch zu Beginn der Plattenarbeiten selbst, mussten wir tatsächlich den Kran dazu bringen, in ein 5-Fuß-Loch zu fahren.“
Cerny sagte, sie verwendeten ein hochentwickeltes Verankerungssystem, einschließlich eines mechanischen Vorspannsystems, ähnlich dem, was im Kohlebergbau verwendet wird, und einiger chemischer Anker. Sobald die Unterkonstruktion der Stahlkonstruktion im Beton befestigt ist, muss eine Überkonstruktion gebaut werden, an der die Schale befestigt wird.
„Wir begannen mit der Installation des Fachwerksystems mithilfe von zwei großen O-Ringen aus Edelstahl 304 – einem am nördlichen Ende der Struktur und einem am südlichen Ende“, sagt Cerny (siehe Abbildung 3). Die Ringe werden durch sich kreuzende Rohrbinder zusammengehalten. Der Ringkern-Hilfsrahmen wird in Abschnitten konstruiert und vor Ort mittels GMAW, Stabschweißung und geschweißten Versteifungen verschraubt.
„Es gibt also einen großen Überbau, den noch nie jemand gesehen hat;Es dient ausschließlich der strukturellen Rahmung“, sagte Cerny.
Trotz aller Bemühungen, alle für das Auckland-Projekt erforderlichen Komponenten zu entwerfen, herzustellen, herzustellen und zu installieren, ist diese Skulptur beispiellos und das Beschreiten neuer Wege ist immer mit Graten und Kratzern verbunden. Ebenso ist die Kombination des Fertigungskonzepts eines Unternehmens mit dem eines anderen nicht so einfach wie die Übergabe des Staffelstabs. Darüber hinaus verursachte die physische Entfernung zwischen den Standorten Lieferverzögerungen, was eine Fertigung vor Ort logisch erscheinen ließ.
„Während die Montage- und Schweißverfahren in Oakland im Voraus geplant wurden, erforderten die tatsächlichen Standortbedingungen von allen einen adaptiven Einfallsreichtum“, sagte Silva. „Und die Gewerkschaftsmitarbeiter sind wirklich großartig.“
In den ersten Monaten bestand die tägliche Routine von MTH darin, festzulegen, was die Arbeit des Tages mit sich brachte und wie man einige Komponenten für den Aufbau des Hilfsrahmens sowie einige Streben, „Stoßdämpfer“, Arme, Stifte und Stifte am besten herstellte.Die Pogo-Sticks seien nötig, um ein temporäres Abstellgleissystem zu schaffen, sagte Er.
„Es handelt sich um einen fortlaufenden Prozess der Konstruktion und Fertigung im Handumdrehen, um sicherzustellen, dass die Dinge in Bewegung bleiben und schnell zur Baustelle gelangen.Wir verbringen viel Zeit damit, das, was wir haben, zu sortieren, in einigen Fällen neu zu konstruieren und neu zu konstruieren und dann die benötigten Teile herzustellen.
„Im wahrsten Sinne des Wortes werden wir am Dienstag zehn Dinge haben, die wir am Mittwoch vor Ort ausliefern müssen“, sagte Hill. „Es gibt viele Überstunden und viele Ladenarbeiten werden mitten in der Nacht erledigt.“
„Etwa 75 Prozent der Board-Aufhängungskomponenten werden vor Ort hergestellt oder modifiziert“, sagte Cerny. „Ein paar Mal haben wir uns buchstäblich einen 24-Stunden-Tag ausgedacht.Ich war bis 2 oder 3 Uhr morgens im Laden, ging nach Hause, um zu duschen, holte um 5:30 Uhr ab und wurde trotzdem nass.“
Das temporäre Aufhängungssystem MTH zum Zusammenbau des Gehäuses besteht aus Federn, Streben und Kabeln. Alle Verbindungen zwischen den Platten sind vorübergehend miteinander verschraubt. „Die gesamte Struktur ist also mechanisch verbunden und von innen aufgehängt, mit 304-Fachwerken“, sagte Cerny.
Sie beginnen mit der Kuppel an der Basis der Omhalus-Skulptur – „dem Nabel des Bauchnabels“. Die Kuppel wurde mithilfe eines temporären Vierpunkt-Aufhängungsfedersystems, bestehend aus Aufhängern, Kabeln und Federn, an den Trägern aufgehängt. Cerny sagte, die Feder stelle ein „Geben und Nehmen“ dar, wenn weitere Bretter hinzugefügt werden. Die Federn werden dann basierend auf dem von jeder Platte hinzugefügten Gewicht neu eingestellt, um das Gleichgewicht der gesamten Skulptur zu unterstützen.
Jedes der 168 Bretter verfügt über ein eigenes Federstützsystem mit Vierpunktaufhängung, so dass es im eingebauten Zustand individuell gestützt wird. „Die Idee ist, keine der Verbindungen zu stark zu betonen, da diese Verbindungen so zusammengesetzt sind, dass ein Abstand von 0/0 entsteht“, sagte Cerny. „Wenn ein Brett das darunter liegende Brett trifft, kann es zu Knicken und anderen Problemen kommen.“
Als Beweis für die Genauigkeit der Arbeit von PSI ist die Montage sehr gut und weist nur wenige Lücken auf. „PSI hat bei der Herstellung der Panels fantastische Arbeit geleistet“, sagt Cerny. „Ich gebe ihnen die volle Anerkennung, denn am Ende hat es wirklich gepasst.“Die Ausstattung ist wirklich schön, was für mich großartig ist.Wir sprechen buchstäblich von Tausendstel Zoll.Der Teller wird aufgesetzt. Es entsteht ein geschlossener Rand.“
„Wenn sie mit dem Zusammenbau fertig sind, denken viele Leute, dass es geschafft ist“, sagte Silva, nicht nur, weil die Nähte dicht sind, sondern auch, weil die vollständig zusammengebauten Teile und die hochglanzpolierten Hochglanzplatten ins Spiel gekommen sind, um die Umgebung widerzuspiegeln. Aber Stoßnähte sind sichtbar, flüssiges Quecksilber hat keine Nähte. Darüber hinaus musste die Skulptur noch vollständig nahtgeschweißt werden, um ihre strukturelle Integrität für zukünftige Generationen zu bewahren, sagte Silva.
Die Fertigstellung von Cloud Gate musste während der großen Eröffnung des Parks im Herbst 2004 auf Eis gelegt werden, sodass Omhalus ein Live-GTAW war, und das dauerte einige Monate.
„Man sieht kleine braune Flecken, das sind WIG-Lötstellen rund um die gesamte Struktur“, sagte Cerny. „Wir haben im Januar mit dem Wiederaufbau der Zelte begonnen.“
„Die nächste große Fertigungsherausforderung für dieses Projekt bestand darin, die Naht zu schweißen, ohne dass die Formgenauigkeit aufgrund der Schweißschrumpfungsverformung verloren geht“, sagte Silva.
Plasmaschweißen sorgt für die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit bei minimalem Risiko für das Blech, sagte Cerny. Eine Mischung aus 98 % Argon und 2 % Helium eignet sich am besten zur Reduzierung von Verschmutzungen und zur Verbesserung der Fusion.
Schweißer verwenden Stichloch-Plasmaschweißtechniken unter Verwendung von Thermal Arc®-Stromquellen und speziellen Traktor- und Brennerbaugruppen, die von PSI entwickelt und verwendet werden.