Видение Аниша Капура скульптуры «Облачные ворота» в Миллениум-парке в Чикаго состоит в том, что она напоминает жидкую ртуть, плавно отражающую окружающий город.Достижение этой целостности — труд любви.
«Что я хотел сделать с Миллениум-парком, так это включить горизонт Чикаго… чтобы люди могли видеть плавающие в нем облака и эти очень высокие здания, отраженные в работе., участник, зритель сможет войти в эту очень глубокую комнату, которая в некотором смысле действует на собственное отражение так же, как внешний вид произведения действует на отражение окружающего города», — всемирно известный британский художник.Аниш Капур, скульптор Облачных врат
Глядя на спокойную поверхность этой монументальной скульптуры из нержавеющей стали, трудно догадаться, сколько металла и мужества скрывается под ее поверхностью.Cloud Gate скрывает истории более 100 производителей металла, резчиков, сварщиков, триммеров, инженеров, техников, слесарей, слесарей и менеджеров — более 5 лет в процессе создания.
Многие работали долгие часы, работали в мастерских по ночам, ставили палатки на стройке и трудились при 110-градусной температуре в полных костюмах Tyvek® и полумасках.Некоторые работают против силы тяжести, висят на ремнях безопасности, держат инструменты и работают на скользких склонах.Все идет немного (и далеко за пределы), чтобы сделать невозможное возможным.
Превращение концепции скульптора Аниша Капура о эфирном парящем облаке в скульптуру из нержавеющей стали весом 110 тонн, 66 футов в длину и 33 фута в высоту было задачей производственной фирмы Performance Structures Inc.(PSI), Окленд, Калифорния, и MTH, Вилла.Парк, Иллинойс.К своему 120-летнему юбилею MTH является одним из старейших подрядчиков по производству металлоконструкций и стекла в районе Чикаго.
Требования к реализации проекта будут зависеть от художественного исполнения, изобретательности, механических навыков и производственных ноу-хау обеих компаний.Они изготавливаются на заказ и даже изготавливаются по проекту.
Некоторые проблемы проекта проистекают из его странно изогнутой формы — точки или перевернутого пупка, а некоторые — из-за его огромных размеров.Скульптуры были построены двумя разными компаниями в разных местах на расстоянии тысяч миль друг от друга, что создавало проблемы с транспортировкой и стилями работы.Многие процессы, которые должны выполняться в полевых условиях, трудно выполнить в цеху, не говоря уже о полевых условиях.Большая трудность возникает просто потому, что такая структура никогда раньше не создавалась.Итак, ни ссылки, ни плана, ни дорожной карты.
Итан Сильва из PSI имеет большой опыт в строительстве корпусов, сначала кораблей, а затем и других художественных проектов, и обладает квалификацией для выполнения уникальных задач по строительству корпусов.Аниш Капур попросил выпускников факультетов физики и искусства предоставить небольшую модель.
«Поэтому я сделал образец размером 2 х 3 метра, действительно гладкий изогнутый полированный кусок, и он сказал: «О, ты сделал это, ты единственный, кто это сделал», потому что он искал два года.Найдите того, кто это сделает», — сказал Сильва.
Первоначальный план заключался в том, чтобы PSI изготовила и построила скульптуру полностью, а затем отправила всю часть к югу от Тихого океана через Панамский канал и на север вдоль Атлантического океана и морского пути Святого Лаврентия в порт на озере Мичиган.Эдвард Улир, генеральный директор Millennium Park Inc. Согласно заявлению, специально разработанная конвейерная система доставит его в Миллениум-парк.Нехватка времени и практичность заставили эти планы измениться.Таким образом, изогнутые панели необходимо было закрепить для транспортировки и доставить грузовиком в Чикаго, где компания MTH собрала основание и надстройку и соединила панели с надстройкой.
Финишная обработка и полировка сварных швов Cloud Gate для придания им бесшовного вида была одним из самых сложных аспектов установки и сборки на месте.12-этапный процесс завершается нанесением осветляющих румян, похожих на полировку для ювелирных изделий.
«По сути, мы работали над этим проектом около трех лет, изготавливая эти детали», — сказал Сильва.«Это тяжелая работа.Требуется много времени, чтобы понять, как это сделать и проработать детали;знаете, лишь бы довести до совершенства.То, как мы используем компьютерные технологии и старую добрую металлообработку, представляет собой сочетание ковки и аэрокосмических технологий.».
Он сказал, что трудно сделать что-то такое большое и тяжелое с высокой точностью.Самые большие плиты имели в среднем 7 футов в ширину и 11 футов в длину и весили 1500 фунтов.
«Выполнение всей работы с САПР и создание фактических рабочих чертежей для работы — это большой проект сам по себе», — говорит Сильва.«Мы используем компьютерные технологии для измерения пластин и точно оцениваем их форму и кривизну, чтобы они правильно подходили друг к другу.
«Мы сделали компьютерное моделирование, а затем разделили его», — сказал Сильва.«Я использовал свой опыт в строительстве оболочек, и у меня были некоторые идеи о том, как сегментировать формы, чтобы линии шва работали, чтобы мы могли получить результаты наилучшего качества».
Некоторые тарелки квадратные, некоторые имеют форму пирога.Чем ближе они к резкому переходу, тем более они имеют форму пирога и тем больше радиус радиального перехода.В верхней части они более плоские и крупные.
По словам Сильвы, плазма режет нержавеющую сталь марки 316L толщиной от 1/4 до 3/8 дюйма, которая сама по себе достаточно прочна.«Настоящая задача состоит в том, чтобы придать огромным плитам достаточно точную кривизну.Это достигается очень точным формированием и изготовлением каркаса реберной системы для каждой плиты.Таким образом, мы можем точно определить форму каждой плиты».
Плиты прокатываются на роликах 3D, которые компания PSI разработала и изготовила специально для прокатки этих плит (см. рис. 1).«Это своего рода двоюродный брат британских катков.Мы скатываем их по той же технологии, что и крылья», — сказал Сильва.Согните каждую панель, перемещая ее вперед и назад на роликах, регулируя давление на ролики, пока панели не будут в пределах 0,01 дюйма от желаемого размера.По его словам, требуемая высокая точность затрудняет плавное формование листов.
Затем сварщик приваривает порошковую проволоку к конструкции внутренней ребристой системы.«По моему мнению, порошковая проволока — действительно отличный способ сварки конструкций из нержавеющей стали, — объясняет Сильва.«Это дает вам высококачественные сварные швы с акцентом на производство и великолепный внешний вид».
Все поверхности досок шлифуются вручную и фрезеруются на станке, чтобы обрезать их с точностью до тысячных долей дюйма, чтобы подогнать друг к другу (см. рис. 2).Проверьте размеры с помощью точного измерительного и лазерного сканирующего оборудования.В завершение пластина полируется до зеркального блеска и покрывается защитной пленкой.
Около трети панелей вместе с основанием и внутренней конструкцией были собраны в пробной сборке перед отправкой панелей из Окленда (см. рис. 3 и 4).Спланировали процедуру обшивки и сварили швом несколько небольших досок, чтобы соединить их вместе.«Поэтому, когда мы собрали его в Чикаго, мы знали, что он подойдет», — сказал Сильва.
Температура, время и вибрация тележки могут привести к ослаблению проката.Ребристая решетка предназначена не только для увеличения жесткости доски, но и для сохранения формы доски при транспортировке.
Поэтому, когда армирующая сетка находится внутри, плита подвергается термообработке и охлаждению для снятия напряжения материала.Чтобы еще больше предотвратить повреждение при транспортировке, для каждого блюда изготавливаются поддоны, которые затем загружаются в контейнеры, примерно по четыре за раз.
Затем контейнеры были загружены полуфабрикатами, примерно по четыре за раз, и отправлены в Чикаго с бригадами PSI для установки с бригадами MTH.Один из них — логист, который координирует перевозки, а другой — супервайзер в технической сфере.Он ежедневно работает с персоналом MTH и по мере необходимости помогает разрабатывать новые технологии.«Конечно, он был очень важной частью процесса», — сказал Сильва.
Лайл Хилл, президент MTH, сказал, что MTH Industries изначально было поручено закрепить эфирную скульптуру на земле и установить надстройку, затем приварить к ней листы и выполнить окончательную шлифовку и полировку, любезно предоставленную Техническим управлением PSI.скульптура подразумевает баланс между искусством и практичностью, теорией и реальностью, необходимым временем и запланированным временем.
Лу Черни, вице-президент MTH по проектированию и руководителю проекта, сказал, что его интересует уникальность проекта.«Насколько нам известно, в этом конкретном проекте происходят вещи, которые никогда раньше не делались и никогда не рассматривались», — сказал Черни.
Но работа над первой в своем роде работой требует гибкой изобретательности на месте, чтобы справляться с непредвиденными проблемами и отвечать на возникающие вопросы:
Как прикрепить 128 панелей из нержавеющей стали размером с автомобиль к постоянной надстройке в лайковых перчатках?Как спаять гигантский дугообразный боб, не полагаясь на него?Как я могу проникнуть в сварной шов, не имея возможности сваривать изнутри?Как добиться идеального зеркального блеска сварных швов из нержавеющей стали в полевых условиях?Что будет, если в него ударит молния?
Черни сказал, что первым признаком того, что это будет исключительно сложный проект, стало начало строительства и монтажа оборудования весом 30 000 фунтов.Стальная конструкция, поддерживающая скульптуру.
Хотя конструкционная сталь с высоким содержанием цинка, предоставленная PSI для сборки основания подконструкции, была относительно проста в изготовлении, платформа для подконструкции была расположена наполовину над рестораном и наполовину над автостоянкой, каждая на разной высоте.
«Таким образом, основание является своего рода консольным и шатким», — сказал Черни.«Там, где мы помещали много этой стали, в том числе в начале самой плиты, нам фактически приходилось заталкивать кран в 5-футовое отверстие».
Черни сказал, что они использовали очень сложную систему анкеровки, в том числе систему механического предварительного натяжения, подобную той, что используется в угольной промышленности, и некоторые химические анкеры.После закрепления основания стальной конструкции в бетоне необходимо построить надстройку, к которой будет прикреплена оболочка.
«Мы начали установку ферменной системы, используя два больших изготовленных уплотнительных кольца из нержавеющей стали 304 — одно на северном конце конструкции и одно на южном конце», — говорит Черни (см. рис. 3).Кольца скреплены пересекающимися трубчатыми фермами.Подрамник с кольцевым сердечником разделен на секции и закреплен болтами с использованием GMAW, сварки стержней и сварных ребер жесткости.
«Итак, есть большая надстройка, которую никто никогда не видел;это чисто для структурной основы», — сказал Черни.
Несмотря на все усилия по проектированию, проектированию, производству и установке всех необходимых компонентов для проекта в Окленде, эта скульптура беспрецедентна, и новые пути всегда сопровождаются заусенцами и царапинами.Точно так же сопоставить производственную концепцию одной компании с другой не так просто, как передать эстафетную палочку.Кроме того, физическое расстояние между площадками вызывало задержки с доставкой, что делало логичным производство на месте.
«Несмотря на то, что процедуры сборки и сварки были запланированы в Окленде заранее, реальные условия на площадке требовали от всех творческого подхода», — сказал Сильва.«И профсоюзный персонал действительно замечательный».
В течение первых нескольких месяцев ежедневная рутина MTH заключалась в том, чтобы определить, что влечет за собой дневная работа и как лучше всего изготовить некоторые компоненты сборки подрамника, а также некоторые стойки, «амортизаторы», рычаги, штифты и штифты.Эр сказал, что пого-стики нужны для создания временной системы боковых путей.
«Это непрерывный процесс проектирования и производства «на лету», чтобы все двигалось и быстро доставлялось в поле.Мы тратим много времени на сортировку того, что у нас есть, в некоторых случаях на перепроектирование и редизайн, а затем на производство нужных нам деталей.
«Буквально во вторник у нас будет 10 вещей, которые мы должны доставить на место в среду», — сказал Хилл.«У нас много сверхурочной работы и много работы в магазине, выполняемой посреди ночи».
«Около 75 процентов компонентов подвески бортов производятся или модифицируются в полевых условиях, — сказал Черни.«Пару раз мы буквально наверстывали 24-часовой день.Был в магазине до 2, 3 ночи и пошел домой принимать душ, забрал в 5:30 и еще промок.».
Система временной подвески MTN для сборки корпуса состоит из пружин, распорок и тросов.Все стыки между пластинами временно скрепляются болтами.«Таким образом, вся конструкция механически связана, подвешена изнутри на 304 фермах», — сказал Черни.
Они начинаются от купола у основания скульптуры омгала – «пупка пупка».Купол подвешивался к фермам с помощью временной четырехточечной подвесной рессорной опорной системы, состоящей из подвесок, тросов и пружин.Черни сказал, что пружина обеспечивает «отскок» при добавлении большего количества досок.Затем пружины регулируются в зависимости от веса, добавляемого каждой пластиной, чтобы сбалансировать всю скульптуру.
Каждая из 168 досок имеет свою собственную четырехточечную пружинную систему поддержки, поэтому она индивидуально поддерживается на месте.«Идея состоит в том, чтобы не переоценивать какие-либо суставы, потому что эти суставы собраны для достижения зазора 0/0», — сказал Черни.«Если доска ударяется о доску под ней, это может привести к деформации и другим проблемам».
Как свидетельство точности PSI, сборка очень хороша с небольшим люфтом.«PSI проделала фантастическую работу по изготовлению панелей, — говорит Черни.«Я отдаю им должное, потому что, в конце концов, он действительно подходит.Оборудование действительно хорошее, что для меня просто фантастика.Речь идет буквально о тысячных долях дюйма.Собранная пластина имеет закрытый край.”
«Когда они заканчивают сборку, многие люди думают, что это сделано», — сказал Сильва, не только потому, что швы тугие, но и потому, что полностью собранные детали и зеркально отполированные пластины вступают в игру, отражая его окружение.Но стыковые швы видны, у жидкой ртути швов нет.Кроме того, скульптура должна была быть полностью сварена, чтобы сохранить ее структурную целостность для будущих поколений, сказал Сильва.
Завершение строительства Облачных ворот пришлось отложить во время торжественного открытия парка осенью 2004 года, поэтому омхалус стал живым GTAW, и это продолжалось несколько месяцев.
«Вы можете видеть небольшие коричневые пятна вокруг конструкции, которые представляют собой паяные соединения TIG», — сказал Черни.«Мы начали восстанавливать палатки в январе».
«Следующей важной производственной задачей для этого проекта была сварка шва без потери точности формы из-за усадки при сварке», — сказал Сильва.
По словам Черни, плазменная сварка обеспечивает необходимую прочность и жесткость с минимальным риском для листа.Смесь 98 % аргона и 2 % гелия лучше всего снижает загрязнение окружающей среды и улучшает термоядерный синтез.
Сварщики используют методы плазменной сварки с замочной скважиной, используя источники питания Thermal Arc® и специальные узлы трактора и горелки, разработанные и используемые PSI.