Anish Kapoors visjon for Cloud Gate-skulpturen i Chicagos Millennium Park er at den ligner flytende kvikksølv, som sømløst gjenspeiler den omkringliggende byen. Å oppnå denne sømløsheten er et kjærlighetsarbeid.
«Det jeg ønsket å gjøre i Millennium Park var å lage noe som passet inn i Chicagos skyline...så folk skulle se skyene flyte i den og de veldig høye bygningene reflektert i arbeidet.Da, på grunn av sin form i døren, vil deltakeren, publikum, kunne gå inn i dette veldig dype rommet, på en måte gjør det det samme med refleksjonen av en person som utsiden av verket gjør med refleksjonen av de omkringliggende byens ting.»– verdenskjente britiske kunstneren Anish Kapoor, Cloud Gate-skulptør
Når man ser på den rolige overflaten til denne monumentale skulpturen i rustfritt stål, er det vanskelig å gjette hvor mye metall og mot som ligger under overflaten. Cloud Gate skjuler historiene til mer enn 100 metallprodusenter, kuttere, sveisere, trimmere, ingeniører, teknikere, jernarbeidere, installatører og ledere – over fem år.
Mange jobbet overtid, gjorde verkstedarbeid midt på natten, telte på stedet og slet i 110-graders temperaturer i fulle Tyvek®-dresser og halvmaske-respiratorer. Noen jobber i posisjoner mot tyngdekraften, dinglet fra setebelter mens de holdt verktøy og jobbet i glatte bakker. Alt går litt (og langt utover) for å gjøre det umulige mulig.
Å forsterke skulptøren Anish Kapoors konsept med eteriske flytende skyer til en 110 tonn, 66 fot lang, 33 fot høy skulptur i rustfritt stål var oppgaven til produsenten Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA, og MTH, Villa Park, IL. designentreprenører i Chicago-området.
Kravene for å realisere prosjektet vil utnytte den kunstneriske utførelse, oppfinnsomhet, mekaniske ferdigheter og produksjonskunnskap til begge selskapene. De skreddersydde og bygde til og med utstyr for prosjektet.
Noen av prosjektets utfordringer kommer fra den merkelig buede formen – en prikk eller en omvendt navle – og noen fra dens store størrelse. Skulpturene ble bygget av to forskjellige selskaper på forskjellige steder tusenvis av mil fra hverandre, noe som skaper problemer med transport og arbeidsstiler. Mange prosesser som må gjøres i felten er vanskelige å gjøre i et butikkmiljø, enn si fordi en slik struktur har aldri vært vanskelig, ingen referanse har vært skapt før. , ingen veikart.
Ethan Silva fra PSI har lang erfaring innen skallkonstruksjon, først på skip og senere i andre kunstprosjekter, kvalifisert for unike skjellkonstruksjonsoppgaver. Anish Kapoor ba fysikk- og kunstutdannede om å gi en liten modell.
"Så jeg laget en prøve på 2 x 3 meter, et veldig glatt, buet, polert stykke, og han sa, 'Å, du gjorde det, du er den eneste som gjorde det', fordi han hadde lett i to år etter Finn noen til å gjøre det," sa Silva.
Den opprinnelige planen var at PSI skulle fullt ut fabrikere og konstruere skulpturen, og deretter sende hele stykket sør for Stillehavet, gjennom Panamakanalen, nordover langs Atlanterhavet, og langs St. Lawrence Seaway til en havn ved Lake Michigan, ifølge Edward Uhlir, administrerende direktør i Millennium Park Inc. I følge uttalelsen vil en spesialdesignet disse transportørene til Millenniums transportsystem endres til Millenniums transportsystem. Derfor måtte de buede panelene avstives for transport og lastes til Chicago, hvor MTH skulle sette sammen under- og overbygg, og koble panelene til overbygget.
Etterbehandling og polering av Cloud Gates sveiser for et sømløst utseende var en av de vanskeligste aspektene ved installasjons- og monteringsoppgaven i felten. 12-trinnsprosessen avsluttes med en lysende rødfarge som ligner på gullsmedpolering.
"Så vi jobbet i utgangspunktet med det prosjektet i omtrent tre år, og laget disse delene," sa Silva. "Det er en tøff jobb.Mye av den tiden går med til å finne ut hvordan det skal gjøres og utarbeide detaljene;du vet, bare å perfeksjonere det.Måten vi bruker datateknologi og god gammeldags metallbearbeiding på er en kombinasjon av smiing og romfartsteknologi.»
Det er vanskelig å lage noe så stort og tungt med presisjon, sa han. De største platene var i gjennomsnitt 7 fot brede og 11 fot lange og veide 1500 pund.
"Å gjøre alt CAD-arbeidet og lage de faktiske butikktegningene for arbeidet er faktisk et stort prosjekt i seg selv," sier Silva. "Vi bruker datateknologi for å måle platene og nøyaktig vurdere deres form og krumning slik at de passer sammen riktig.
"Vi gjorde datamodellering og delte det opp," sa Silva. "Jeg brukte min erfaring med skallkonstruksjon, og jeg hadde noen ideer om hvordan jeg skulle segmentere formene for å få sømlinjene til å fungere slik at vi kunne få de beste kvalitetsresultatene."
Noen plater er firkantede, noen er paiformede. Jo nærmere de er en bratt overgang, jo mer paiformede er de, og jo større er den radielle overgangen. Øverst er de flatere og større.
Plasma kutter 1/4- til 3/8-tommers tykt 316L rustfritt stål, som er sterkt nok alene, sier Silva. Den virkelige utfordringen er å få de enorme platene til en tilstrekkelig presis krumning.Dette gjøres ved å forme og fremstille ribbesystemrammen for hver plate svært nøyaktig.På denne måten kan vi nøyaktig definere formen på hver plate."
Bordene rulles på 3D-ruller som PSI har designet og produsert spesielt for å rulle disse brettene (se figur 1).Vi ruller dem ved å bruke en teknikk som ligner på hvordan fendere er laget," sa Silva. Bøy hvert panel ved å flytte det frem og tilbake på ruller, juster trykket på rullene til panelene er innenfor 0,01 tommer av ønsket størrelse. Den høye presisjonen som kreves gjør det vanskelig å forme ark jevnt, sa han.
Sveiseren syr deretter flukskjernen til den indre ribbesystemstrukturen. "Etter min mening er flusskjerner virkelig en flott måte å lage strukturelle sveiser i rustfritt stål på," forklarer Silva. "Det gir deg sveiser av høy kvalitet med sterkt fokus på produksjon og ser flott ut."
Hele overflatene på platene er håndslipt og maskinfrest for å trimme dem til ønsket tusendels tommes nøyaktighet slik at de alle passer sammen (se figur 2).Sjekk dimensjoner med presisjonsmåle- og laserskanningsutstyr.Til slutt poleres platen til en speilfinish og dekkes med en beskyttende film.
Omtrent en tredjedel av panelene, sammen med basen og den innvendige strukturen, ble reist i prøvemontasjen før panelene ble sendt fra Auckland (se figur 3 og 4). Planla sideprosedyren og gjorde litt sømsveising på noen små plater for å feste dem sammen." Så da vi satte det sammen i Chicago, visste vi at det kom til å passe," sa Silva.
Temperatur, tid og truckvibrasjoner kan føre til at det rullede arket løsner. Ribbegitteret er ikke bare designet for å øke stivheten til platen, men også for å opprettholde platens form under transport.
Derfor, med armeringsnettet på innsiden, blir platen varmebehandlet og avkjølt for å avlaste materialbelastningen. For ytterligere å forhindre transportskader lages det vugger for hver plate, som deretter lastes på containere, omtrent fire om gangen.
Containerne ble deretter lastet inn i halvfabrikata, cirka fire om gangen, og sendt til Chicago med PSI-mannskaper for installasjon med MTH-mannskaper. Den ene er logistikkpersonen som koordinerer transporten, og den andre er veileder på det tekniske området. Han jobber med MTH-ansatte til daglig og er med på å utvikle nye teknologier etter behov.» Han sa selvfølgelig at prosessen var en svært kritisk del.
Lyle Hill, president for MTH, sa at MTH Industries opprinnelig hadde i oppgave å feste den eteriske skulpturen til bakken og installere overbygningen, deretter sveise arkene til den og gi den siste slipingen og poleringen, med tillatelse fra PSIs tekniske veiledning.Fullføringen av skulpturen betyr en balanse mellom kunst og praktisk;teori og virkelighet;nødvendig tid og planlagt tid.
Lou Cerny, MTHs visepresident for ingeniørfag og prosjektleder, sa at det som interesserer ham med prosjektet er dets unike."Så vidt vi vet, skjer det ting på dette spesielle prosjektet som aldri har blitt gjort før, eller som aldri har vært vurdert før," sa Cerny.
Men å jobbe med en første i sitt slag krever fleksibel oppfinnsomhet på stedet for å møte uforutsette utfordringer og svare på spørsmål som dukker opp etter hvert som arbeidet skrider frem:
Hvordan monterer du 128 paneler av rustfritt stål i bilstørrelse til en permanent overbygning mens du håndterer dem med barnehansker?Hvordan sveiser du en gigantisk bueformet bønne uten å stole på den?Hvordan penetrere en sveis uten å kunne sveise fra innsiden?Hvordan oppnå en perfekt speilfinish for rustfrie stålsveisinger hvis lynet vil skje i et felt?
Det første tegnet på at dette ville bli et eksepsjonelt vanskelig prosjekt, sa Cerny, var da konstruksjonen og installasjonen begynte på utstyret på 30 000 pund. Stålkonstruksjonen som støtter skulpturen.
Mens det sinkrike konstruksjonsstålet levert av PSI for å montere underkonstruksjonsbasen var relativt enkelt å produsere, lå underkonstruksjonsstedet halvt over restauranten og halvt over parkeringsplassen, hver i forskjellig høyde.
"Så underkonstruksjonen er litt utkraget og vaklevoren," sa Cerny. "Der vi la mye av dette stålet, inkludert i begynnelsen av selve platearbeidet, måtte vi faktisk få kranen til å kjøre inn i et 5-fots hull."
Cerny sa at de brukte et svært sofistikert forankringssystem, inkludert et mekanisk forspenningssystem, lik den type ting som brukes i kullgruvedrift, og noen kjemiske ankere. Når underkonstruksjonen til stålkonstruksjonen er festet i betongen, er det nødvendig å bygge en overbygning som skallet skal festes til.
"Vi begynte å installere fagverkssystemet ved å bruke to store O-ringer i 304 rustfritt stål - en på nordenden av strukturen og en på sørenden," sier Cerny (se figur 3). Ringene holdes sammen av kryssende rørfagverk. Ringkjerneunderrammen er konstruert i seksjoner og boltet på plass ved hjelp av GMAW og sveisede stangsveiser.
«Så det er en stor overbygning som ingen noen gang har sett;det er strengt tatt for strukturell innramming,” sa Cerny.
Til tross for best mulig innsats for å designe, produsere, produsere og installere alle de nødvendige komponentene for Auckland-prosjektet, er denne skulpturen enestående, og å bryte nye veier kommer alltid med grader og riper. Likeledes er det ikke så enkelt å kombinere et selskaps produksjonskonsept med et annet som å sende stafettpinnen. I tillegg forårsaket den fysiske forsinkelsen mellom anleggene, noe som forårsaket en viss leveringsavstand mellom anleggene.
"Mens monterings- og sveiseprosedyrene var planlagt på forhånd i Oakland, krevde de faktiske forholdene på stedet tilpasningsdyktighet fra alle," sa Silva. "Og fagforeningens ansatte er virkelig flotte."
I løpet av de første månedene var MTHs daglige rutine å finne ut hva dagens arbeid innebar og hvordan man best kunne produsere noen av komponentene for oppreisning av underrammen, samt noen stag, «støtdempere», armer, tapper og tapper.Pogo-pinnene som trengs for å lage et midlertidig sidesystem, sa Er.
"Det er en pågående prosess med å designe og produsere i farten for å holde ting i bevegelse og få dem raskt til stedet.Vi bruker mye tid på å sortere gjennom det vi har, redesigne og redesigne i noen tilfeller, og deretter produsere de nødvendige delene.
"Bokstavelig talt kommer vi til å ha 10 ting på tirsdag som vi må levere på stedet på onsdag," sa Hill. "Det er mye overtid og mye butikkarbeid som gjøres midt på natten."
"Omtrent 75 prosent av brettopphengskomponentene er produsert eller modifisert i felten," sa Cerny.Jeg ville vært i butikken til 02.30, og jeg ville gå hjem for å ta en dusj, hente klokken 05.30 og fortsatt bli våt.»
Det midlertidige opphengssystemet MTH for montering av huset består av fjærer, stag og kabler. Alle skjøter mellom platene er midlertidig boltet sammen." Så hele strukturen er mekanisk koblet, opphengt fra innsiden, med 304 takstoler," sa Cerny.
De starter med kuppelen ved bunnen av omhalus-skulpturen – "navlen til navlen". Kuppelen ble hengt opp fra takstolene ved hjelp av et midlertidig firepunkts opphengsfjærstøttesystem bestående av hengere, kabler og fjærer. Cerny sa at fjæren gir en "gi og ta" ettersom flere brett legges til. Fjærene justeres deretter på nytt av hver plate for å hjelpe til med vekten.
Hvert av de 168 brettene har sitt eget firepunkts fjærstøttesystem, slik at det støttes individuelt når det er på plass." Ideen er ikke å overbetone noen av skjøtene fordi disse skjøtene er satt sammen for å oppnå et 0/0 gap," sa Cerny. "Hvis et brett treffer brettet under det, kan det forårsake knekking og andre problemer."
Som et vitnesbyrd om nøyaktigheten til PSIs arbeid, er monteringen veldig bra med få hull. "PSI har gjort en fantastisk jobb med å lage panelene," sier Cerny. "Jeg gir dem all ære fordi det til slutt passet virkelig.Tilpasningen er veldig fin, noe som er flott for meg.Vi snakker bokstavelig talt tusendeler av en tomme.Platen legges på Det er en lukket kant sammen.»
"Når de er ferdige med monteringen, tror mange at det er gjort," sa Silva, ikke bare fordi sømmene er tette, men fordi de ferdigmonterte delene, og de høypolerte platene med speilfinish, har spilt inn for å reflektere omgivelsene. Men baksømmene er synlige, flytende kvikksølv har ingen sømmer. I tillegg måtte skulpturen fortsatt opprettholdes fullt ut for fremtidens generasjon. sa Silva.
Fullføringen av Cloud Gate måtte settes på vent under parkens store åpning høsten 2004, så omhalus var en live GTAW, og det varte i noen måneder.
"Du kan se små brune flekker, som er TIG-loddeforbindelser rundt hele strukturen," sa Cerny. "Vi begynte å bygge om teltene i januar."
"Den neste store produksjonsutfordringen for dette prosjektet var å sveise sømmen uten å miste formnøyaktigheten på grunn av sveisekrympingsdeformasjon," sa Silva.
Plasmasveising gir den nødvendige styrken og stivheten med minimal risiko for arket, sa Cerny. En blanding av 98 % argon/2 % helium fungerer best for å redusere begroing og forbedre fusjon.
Sveisere bruker plasmasveiseteknikker for nøkkelhull ved hjelp av Thermal Arc®-strømkilder og spesielle traktor- og brennerenheter utviklet og brukt av PSI.