De visie van Anish Kapoor voor het Cloud Gate-beeldhouwwerk in het Millennium Park in Chicago is dat het lijkt op vloeibaar kwik en naadloos de omliggende stad weerspiegelt. Het bereiken van deze naadloosheid is een werk van liefde.
“Wat ik in Millennium Park wilde doen, was iets maken dat in de skyline van Chicago zou passen...zodat mensen de wolken erin zouden zien zweven en die zeer hoge gebouwen weerspiegeld zouden zien in het werk.Dan, vanwege zijn vorm in de deur, zal de deelnemer, het publiek, deze zeer diepe kamer kunnen betreden, op een manier die hetzelfde doet met de weerspiegeling van een persoon als de buitenkant van het werk doet met de weerspiegeling van de omliggende stadsdingen.– wereldberoemde Britse kunstenaar Anish Kapoor, Cloud Gate-beeldhouwer
Kijkend naar het kalme oppervlak van dit monumentale roestvrijstalen beeld, is het moeilijk te raden hoeveel metaal en moed er onder het oppervlak schuilt. Cloud Gate verbergt de verhalen van meer dan 100 metaalbewerkers, snijders, lassers, trimmers, ingenieurs, technici, ijzerbewerkers, installateurs en managers - allemaal gedurende vijf jaar.
Velen maakten overuren, deden werkplaatswerk midden in de nacht, kampeerden op het terrein en zwoegden bij temperaturen van 110 graden in volledige Tyvek®-pakken en halfgelaatsmaskers. Sommigen werken in posities tegen de zwaartekracht in, bengelend aan veiligheidsgordels terwijl ze gereedschap vasthouden en werken op gladde hellingen. Alles gaat een beetje (en veel verder) om het onmogelijke mogelijk te maken.
Het versterken van het concept van beeldhouwer Anish Kapoor van etherische zwevende wolken in een 110 ton, 20 meter lange, 33 meter hoge roestvrijstalen sculptuur was de taak van het fabrikantbedrijf Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, en MTH, Villa Park, IL. Op zijn 120ste verjaardag is MTH een van de oudste architectonische constructie-ontwerpers van metaal en glas in de omgeving van Chicago.
De vereisten voor het realiseren van het project zullen gebruikmaken van de artistieke uitvoering, vindingrijkheid, mechanische vaardigheden en fabricagekennis van beide bedrijven. Ze hebben op maat gemaakte en zelfs gebouwde apparatuur voor het project.
Sommige van de uitdagingen van het project komen voort uit de vreemd gebogen vorm - een stip of een omgekeerde navel - en andere uit de enorme omvang. De sculpturen zijn gebouwd door twee verschillende bedrijven op verschillende locaties duizenden kilometers van elkaar verwijderd, wat problemen veroorzaakte met transport en werkstijlen. Veel processen die in het veld moeten worden uitgevoerd, zijn moeilijk uit te voeren in een winkelomgeving, laat staan ​​in het veld.
Ethan Silva van PSI heeft uitgebreide ervaring in het bouwen van casco's, aanvankelijk op schepen en later in andere kunstprojecten, gekwalificeerd voor unieke cascobouwtaken. Anish Kapoor vroeg afgestudeerden in natuurkunde en kunst om een ​​klein model te leveren.
"Dus ik maakte een monster van 2 x 3 meter, een heel glad gebogen, gepolijst stuk, en hij zei: 'Oh, jij hebt het gedaan, jij bent de enige die het heeft gedaan', omdat hij al twee jaar op zoek was naar de Vind iemand om het te doen, "zei Silva.
Het oorspronkelijke plan was dat PSI het beeld volledig fabriceerde en bouwde en vervolgens het hele stuk verscheepte ten zuiden van de Stille Oceaan, door het Panamakanaal, noordwaarts langs de Atlantische Oceaan en langs de St. Lawrence Seaway naar een haven aan Lake Michigan, volgens Edward Uhlir, uitvoerend directeur van Millennium Park Inc. zou de onderbouw en bovenbouw monteren, en de panelen verbinden met de bovenbouw.
Het afwerken en polijsten van de lasnaden van de Cloud Gate voor een naadloos uiterlijk was een van de moeilijkste aspecten van de installatie- en montagetaak in het veld. Het 12-stappenproces eindigt met een verhelderende rouge die lijkt op juwelierslak.
"Dus we hebben ongeveer drie jaar aan dat project gewerkt om deze onderdelen te maken," zei Silva. "Het is een zware klus.Veel van die tijd wordt besteed aan het uitzoeken hoe het moet en het uitwerken van de details;weet je, gewoon perfectioneren.De manier waarop we computertechnologie en ouderwetse metaalbewerking gebruiken, is een combinatie van smeden en ruimtevaarttechnologie.”
Het is moeilijk om zoiets groots en zwaars met precisie te maken, zei hij. De grootste platen waren gemiddeld 2 meter breed en 3 meter lang en wogen 1.500 pond.
"Al het CAD-werk doen en de daadwerkelijke winkeltekeningen voor het werk maken, is eigenlijk een groot project op zich", zegt Silva. "We gebruiken computertechnologie om de platen te meten en hun vorm en kromming nauwkeurig te beoordelen, zodat ze goed in elkaar passen.
"We hebben computermodellering gedaan en het vervolgens opgesplitst", zei Silva.
Sommige platen zijn vierkant, sommige zijn taartvormig. Hoe dichter ze bij een steile overgang zijn, hoe taartvormiger ze zijn en hoe groter de radiale overgang. Aan de bovenkant zijn ze vlakker en groter.
Plasma snijdt 1/4- tot 3/8-inch dik 316L roestvrij staal, dat op zichzelf sterk genoeg is, zegt Silva. "De echte uitdaging is om de enorme platen een voldoende precieze kromming te geven.Dit wordt gedaan door het ribbensysteemframe per plaat zeer nauwkeurig te vormen en te fabriceren.Zo kunnen we de vorm van elke plaat precies bepalen.”
De planken worden gerold op 3D-rollen die PSI speciaal heeft ontworpen en vervaardigd voor het rollen van deze planken (zie afbeelding 1).” Het is een soort neef van de Britse rollen.We rollen ze met een techniek die vergelijkbaar is met hoe spatborden worden gemaakt, 'zei Silva. Buig elk paneel door het heen en weer te bewegen op rollen, waarbij de druk op de rollen wordt aangepast totdat de panelen binnen 0,01 inch van de gewenste maat zijn. De vereiste hoge precisie maakt het moeilijk om vellen soepel te vormen, zei hij.
De lasser naait vervolgens de laskern aan de structuur van het binnenste ribsysteem. "Naar mijn mening is laskern echt een geweldige manier om structurele lassen in roestvrij staal te maken", legt Silva uit. "Het geeft je lasnaden van hoge kwaliteit met een sterke focus op productie en ziet er geweldig uit."
De volledige oppervlakken van de platen zijn met de hand geslepen en machinaal gefreesd om ze tot de gewenste nauwkeurigheid van een duizendste van een inch bij te snijden, zodat ze allemaal in elkaar passen (zie afbeelding 2). Controleer de afmetingen met precisiemeet- en laserscanapparatuur. Ten slotte wordt de plaat gepolijst tot een spiegelafwerking en bedekt met een beschermende film.
Ongeveer een derde van de panelen, samen met de basis en de interne structuur, werd tijdens de proefmontage geplaatst voordat de panelen vanuit Auckland werden verzonden (zie afbeeldingen 3 en 4). Plande de gevelbeplating en deed wat naadlassen op enkele kleine planken om ze samen te voegen. "Dus toen we het in elkaar zetten in Chicago, wisten we dat het zou passen, " zei Silva.
Temperatuur, tijd en trillingen van de vrachtwagen kunnen ervoor zorgen dat de opgerolde plaat los gaat zitten. Het geribbelde rooster is niet alleen ontworpen om de stijfheid van de plaat te vergroten, maar ook om de vorm van de plaat tijdens het transport te behouden.
Daarom wordt de plaat, met het verstevigingsgaas aan de binnenkant, warmtebehandeld en gekoeld om materiaalspanning te verminderen. Om schade tijdens het transport verder te voorkomen, worden voor elke plaat sledes gemaakt, die vervolgens op containers worden geladen, ongeveer vier tegelijk.
De containers werden vervolgens geladen in halffabrikaten, ongeveer vier tegelijk, en met PSI-bemanningen naar Chicago gestuurd voor installatie met MTH-bemanningen. De ene is de logistiek persoon die het transport coördineert, en de andere is de supervisor op technisch gebied. Hij werkt dagelijks met MTH-personeel en helpt waar nodig bij het ontwikkelen van nieuwe technologieën. "Hij was natuurlijk een zeer cruciaal onderdeel van het proces", zei Silva.
Lyle Hill, president van MTH, zei dat MTH Industries in eerste instantie de taak had om de etherische sculptuur op de grond te bevestigen en de bovenbouw te installeren, vervolgens de platen eraan te lassen en het laatste schuren en polijsten te geven, met dank aan de technische begeleiding van PSI.De voltooiing van het beeld betekent een balans tussen kunst en bruikbaarheid;theorie en werkelijkheid;benodigde tijd en geplande tijd.
Lou Cerny, vice-president engineering en projectmanager van MTH, zei dat wat hem interesseert aan het project, het unieke karakter ervan is.
Maar werken aan een unieke baan vereist flexibele vindingrijkheid ter plaatse om onvoorziene uitdagingen aan te gaan en vragen te beantwoorden die zich voordoen naarmate het werk vordert:
Hoe monteer je 128 roestvrijstalen panelen ter grootte van een auto op een permanente bovenbouw terwijl je ze met fluwelen handschoenen hanteert? Hoe last je een gigantische boogvormige boon zonder erop te vertrouwen? Hoe doordring je een las zonder van binnenuit te kunnen lassen?
Het eerste teken dat dit een uitzonderlijk moeilijk project zou worden, zei Cerny, was toen de bouw en installatie van de 30.000 pond zware apparatuur begon. De stalen constructie die het beeld ondersteunt.
Terwijl het zinkrijke structurele staal dat door PSI werd geleverd om de onderbouwbasis te monteren, relatief eenvoudig te vervaardigen was, bevond de onderbouwlocatie zich half boven het restaurant en half boven de parkeerplaats, elk op een andere hoogte.
"Dus de onderbouw is nogal vrijdragend en gammel", zei Cerny. "Waar we veel van dit staal hebben geplaatst, ook aan het begin van het plaatwerk zelf, moesten we de kraan eigenlijk in een gat van 1,5 meter laten rijden."
Cerny zei dat ze een zeer geavanceerd verankeringssysteem gebruikten, inclusief een mechanisch voorbelastingssysteem, vergelijkbaar met het soort materiaal dat wordt gebruikt in de kolenmijnbouw, en enkele chemische ankers. Zodra de onderconstructie van de staalconstructie in het beton is bevestigd, is het noodzakelijk om een ​​bovenbouw te bouwen waaraan de schaal zal worden bevestigd.
"We zijn begonnen met het installeren van het truss-systeem met behulp van twee grote gefabriceerde O-ringen van roestvrij staal 304 - een aan de noordkant van de constructie en een aan de zuidkant", zegt Cerny (zie afbeelding 3). De ringen worden bij elkaar gehouden door kriskras buisspanten.
“Er is dus een grote bovenbouw die nog nooit iemand heeft gezien;het is strikt voor structurele framing, 'zei Cerny.
Ondanks alle inspanningen om alle vereiste componenten voor het Auckland-project te ontwerpen, fabriceren, fabriceren en installeren, is deze sculptuur ongekend en komt het betreden van nieuwe wegen altijd met bramen en krassen. Evenzo is het combineren van het productieconcept van het ene bedrijf met dat van een ander bedrijf niet zo eenvoudig als het doorgeven van het stokje. Bovendien veroorzaakte de fysieke afstand tussen de locaties vertragingen bij de levering, waardoor sommige productie op locatie logisch was.
"Hoewel de assemblage- en lasprocedures in Oakland van tevoren waren gepland, vereisten de werkelijke omstandigheden op de locatie aanpassingsvernuft van iedereen", zei Silva. "En het vakbondspersoneel is echt geweldig."
Gedurende de eerste paar maanden was MTH's dagelijkse routine om te bepalen wat het werk van de dag inhield en hoe sommige componenten voor het opzetten van het subframe het beste konden worden vervaardigd, evenals enkele stutten, 'schokdempers', armen, haringen en pennen.De pogo-sticks die nodig waren om een ​​tijdelijk zijspoorsysteem te creëren, zei Er.
“Het is een doorlopend proces van on-the-fly ontwerpen en produceren om dingen in beweging te houden en ze snel ter plaatse te krijgen.We besteden veel tijd aan het doorzoeken van wat we hebben, in sommige gevallen opnieuw ontwerpen en opnieuw ontwerpen, en vervolgens de benodigde onderdelen vervaardigen.
"We hebben letterlijk 10 dingen op dinsdag die we woensdag ter plaatse moeten afleveren", zei Hill. "Er wordt veel overgewerkt en er wordt midden in de nacht veel winkelwerk gedaan."
"Ongeveer 75 procent van de componenten van de ophanging van het bord wordt in het veld gefabriceerd of aangepast", zei Cerny. "Een paar keer verzonnen we letterlijk een dag van 24 uur.Ik zou tot 2, 3 uur in de winkel zijn, en ik zou naar huis gaan om te douchen, om 5.30 uur op te halen en nog steeds nat te worden.
Het tijdelijke ophangsysteem MTH voor het monteren van de behuizing bestaat uit veren, stutten en kabels. Alle verbindingen tussen de platen zijn tijdelijk met bouten aan elkaar bevestigd.
Ze beginnen met de koepel aan de basis van de omhalus-sculptuur - "de navel van de navel". De koepel werd aan de spanten opgehangen met behulp van een tijdelijk vierpunts veerondersteuningssysteem bestaande uit hangers, kabels en veren. Cerny zei dat de veer zorgt voor een "geven en nemen" naarmate er meer planken worden toegevoegd. De veren worden vervolgens opnieuw afgesteld op basis van het gewicht dat door elke plaat wordt toegevoegd om het hele beeld in balans te houden.
Elk van de 168 boards heeft zijn eigen vierpunts veerondersteuningssysteem, zodat het afzonderlijk wordt ondersteund wanneer het op zijn plaats zit. "Het idee is om geen van de gewrichten te veel te benadrukken, omdat die gewrichten zijn samengevoegd om een ​​0/0 opening te bereiken, " zei Cerny. "Als een board het board eronder raakt, kan dit knikken en andere problemen veroorzaken."
Als bewijs van de nauwkeurigheid van het werk van PSI, is de montage erg goed met weinig gaten. "PSI heeft fantastisch werk geleverd door de panelen te maken", zegt Cerny. "Ik geef ze alle eer, want uiteindelijk pasten ze echt.De inrichting is echt mooi, wat geweldig is voor mij.We hebben het over letterlijk duizendsten van een inch.Het bord staat op Er zit een dichte rand aan elkaar.”
"Als ze klaar zijn met de montage, denken veel mensen dat het klaar is", zei Silva, niet alleen omdat de naden strak zijn, maar ook omdat de volledig geassembleerde onderdelen en de hoogglans gepolijste spiegelafwerkingsplaten een rol spelen om de omgeving te weerspiegelen. Maar stompe naden zijn zichtbaar, vloeibaar kwik heeft geen naden. Bovendien moest het beeld nog volledig worden gelast om de structurele integriteit voor toekomstige generaties te behouden, zei Silva.
De voltooiing van Cloud Gate moest worden opgeschort tijdens de grote opening van het park in de herfst van 2004, dus omhalus was een live GTAW, en dat duurde een paar maanden.
"Je kunt kleine bruine vlekken zien, dit zijn TIG-soldeerverbindingen rond de hele structuur," zei Cerny. "We zijn in januari begonnen met het herbouwen van de tenten."
"De volgende grote productie-uitdaging voor dit project was het lassen van de naad zonder de vormnauwkeurigheid te verliezen als gevolg van krimpvervorming door lassen," zei Silva.
Plasmalassen biedt de vereiste sterkte en stijfheid met minimaal risico voor de plaat, zei Cerny. Een mengsel van 98% argon / 2% helium werkt het beste bij het verminderen van vervuiling en het verbeteren van de samensmelting.
Lassers passen sleutelgat-plasmalastechnieken toe met behulp van Thermal Arc®-stroombronnen en speciale tractor- en toortscombinaties die zijn ontwikkeld en gebruikt door PSI.