Anish Kapoors vision för Cloud Gate-skulpturen i Chicagos Millennium Park är att den påminner om flytande kvicksilver och återspeglar den omgivande staden.Att uppnå denna helhet är ett kärleksarbete.
"Vad jag ville göra med Millennium Park var att införliva Chicagos skyline i den... så att folk kunde se molnen flyta i den och dessa mycket höga byggnader reflekteras i arbetet.Då, eftersom det är i form av en dörr, kommer deltagaren, betraktaren, att kunna gå in i detta mycket djupa rum, som på sätt och vis verkar på sin egen reflektion på samma sätt som verkets utseende verkar på reflektionen av den omgivande staden.” – världsberömda brittiska konstnären Anish .Kapoor, skulptör av Molnporten
När man tittar på den lugna ytan på denna monumentala skulptur i rostfritt stål är det svårt att gissa hur mycket metall och mod som döljer sig under dess yta.Cloud Gate döljer berättelserna om över 100 metalltillverkare, fräsar, svetsare, trimmers, ingenjörer, tekniker, montörer, montörer och chefer – över 5 år på väg.
Många jobbade långa dagar, jobbade i verkstäder mitt i natten, slog upp tält på en byggarbetsplats och slet i 110-graderstemperaturer i hel Tyvek®-dräkter och halvmasker.Vissa jobbar mot gravitationen, hänger i selar, håller i verktyg och arbetar på hala backar.Allt går lite (och långt bortom) för att göra det omöjliga möjligt.
Att förstärka skulptören Anish Kapoors koncept med eteriska flytande moln till en 110 ton, 66 fot lång, 33 fot hög skulptur i rostfritt stål var en uppgift för Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, Kalifornien och MTH.Villa Park, Illinois.Vid sitt 120-årsjubileum är MTH en av de äldsta konstruktionsstål- och glasentreprenörerna i Chicago-området.
Kraven för genomförandet av projektet kommer att bero på de båda företagens konstnärliga prestation, uppfinningsrikedom, mekaniska färdigheter och tillverkningskunnande.De är specialtillverkade och byggde till och med utrustning för projektet.
En del av projektets problem härrör från dess konstigt böjda form – en prick eller upp och nedvänd navel – och några från dess stora storlek.Skulpturerna byggdes av två olika företag på olika platser tusentals mil från varandra, vilket skapade problem med transporter och arbetssätt.Många processer som måste utföras på fältet är svåra att utföra på verkstadsgolvet, än mindre på fältet.Den stora svårigheten uppstår helt enkelt för att en sådan struktur aldrig har skapats tidigare.Så, ingen länk, ingen plan, ingen färdplan.
Ethan Silva från PSI har lång erfarenhet av skrovbyggnad, först på fartyg och senare i andra konstprojekt, och är kvalificerad att utföra unika skrovbyggande uppgifter.Anish Kapoor bad fysik- och konstexaminerade att tillhandahålla en liten modell.
"Så jag gjorde ett 2 x 3 meter exemplar, en riktigt slät böjd polerad bit, och han sa, 'Åh, du gjorde det, du är den enda som gjorde det', eftersom han har letat i två år.Hitta någon som kommer att göra, sa Silva.
Den ursprungliga planen var att PSI skulle tillverka och bygga skulpturen i sin helhet och sedan frakta hela stycket söder om Stilla havet, genom Panamakanalen, norrut längs Atlanten och längs St. Lawrence Seaway till en hamn vid Lake Michigan.Edward Ulir, VD för Millennium Park Inc. Enligt uttalandet kommer ett specialdesignat transportörsystem att ta honom till Millennium Park.Tidsbegränsningar och praktiska egenskaper tvingade dessa planer att ändras.De böjda panelerna fick alltså säkras för transport och åka lastbil till Chicago där MTH monterade underbyggnad och överbyggnad och kopplade ihop panelerna med överbyggnaden.
Att slutföra och polera Cloud Gate-svetsarna för att ge dem ett sömlöst utseende var en av de svåraste aspekterna av installation och montering på plats.12-stegsprocessen avslutas med applicering av en ljusare rouge, liknande smyckeslack.
"I grund och botten arbetade vi med det här projektet i ungefär tre år med att göra dessa delar," sa Silva."Det här är hårt arbete.Det tar mycket tid att ta reda på hur man gör och räkna ut detaljerna;du vet, bara för att få till perfektion.Sättet vi använder oss av datateknik och gammal god metallbearbetning är en kombination av smide och flygteknik..”
Enligt honom är det svårt att göra något så stort och tungt med hög precision.De största plattorna var i genomsnitt 7 fot breda och 11 fot långa och vägde 1 500 pund.
"Att göra allt CAD-arbete och skapa själva butiksritningarna för jobbet är ett stort projekt i sig", säger Silva.”Vi använder datorteknik för att mäta plattorna och noggrant utvärdera deras form och krökning så att de passar ihop korrekt.
"Vi gjorde en datorsimulering och delade sedan upp den," sa Silva."Jag använde min erfarenhet av skalbyggnad och jag hade några idéer om hur man skulle segmentera formerna så att sömlinjerna skulle fungera så att vi kunde få bästa kvalitetsresultat."
Vissa tallrikar är fyrkantiga, vissa är pajformade.Ju närmare de är den skarpa övergången, desto mer är de pajformade och desto större radie har den radiella övergången.I den övre delen är de plattare och större.
Plasma skär 1/4 till 3/8-tums tjockt 316L rostfritt stål, säger Silva, som är tillräckligt starkt på egen hand.”Den verkliga utmaningen är att ge de enorma plattorna en ganska exakt krökning.Detta görs genom mycket exakt formning och tillverkning av ramen för ribbansystemet för varje platta.På så sätt kan vi exakt bestämma formen på varje platta.”
Skivorna rullas på 3D-rullar som PSI har designat och tillverkat specifikt för att rulla dessa brädor (se fig. 1)."Det är ungefär som en kusin till de brittiska rullarna.Vi rullar dem med samma teknik som vingarna, säger Silva.Böj varje panel genom att flytta den fram och tillbaka på rullarna, justera trycket på rullarna tills panelerna är inom 0,01 tum av önskad storlek.Den höga precisionen som krävs gör det enligt honom svårt att forma ark smidigt.
Svetsaren svetsar sedan den flussmedelsförsedda tråden till strukturen av det inre räfflade systemet."Enligt min mening är flusskärnatråd ett riktigt bra sätt att skapa struktursvetsar i rostfritt stål", förklarar Silva."Detta ger dig svetsar av hög kvalitet med fokus på tillverkning och snyggt utseende."
Alla skivytor är handslipade och frästa på en maskin för att skära dem till en tusendels tum för att passa varandra (se fig. 2).Verifiera dimensioner med noggrann mät- och laserskanningsutrustning.Slutligen poleras plattan till en spegelfinish och täcks med en skyddsfilm.
Ungefär en tredjedel av panelerna, tillsammans med basen och den inre strukturen, monterades i en testmontering innan panelerna skickades från Auckland (se figurerna 3 och 4).Planerade plankningsproceduren och sömsvetsade flera små brädor för att sammanfoga dem."Så när vi satte ihop det i Chicago visste vi att det skulle passa", sa Silva.
Temperatur, tid och vibrationer i vagnen kan göra att rullad plåt lossnar.Det räfflade gallret är utformat inte bara för att öka brädans styvhet, utan också för att bibehålla skivans form under transport.
Därför, när armeringsnätet är inuti, värmebehandlas och kyls plattan för att lindra materialpåkänning.För att ytterligare förhindra transportskador tillverkas vaggor för varje maträtt som sedan laddas i behållare, ungefär fyra åt gången.
Behållarna lastades sedan med halvfabrikat, cirka fyra åt gången, och skickades till Chicago med PSI-besättningarna för installation med MTH-besättningarna.En av dem är en logistiker som koordinerar transporterna och den andra är arbetsledare inom det tekniska området.Han arbetar dagligen med MTHs personal och hjälper till att utveckla nya teknologier efter behov."Naturligtvis var han en mycket viktig del av processen," sa Silva.
Lyle Hill, VD för MTH, sa att MTH Industries från början hade till uppgift att förankra den eteriska skulpturen i marken och installera överbyggnaden, sedan svetsa plåt till den och göra den sista slipningen och poleringen, med tillstånd av PSI Technical Management.skulptur innebär en balans mellan konst och praktik, teori och verklighet, tidsbehov och planerad tid.
Lou Czerny, MTHs vice VD för ingenjör och projektledare, sa att han var intresserad av projektets unika karaktär."Såvitt vi vet är det saker som händer på det här specifika projektet som aldrig har gjorts tidigare eller som aldrig har övervägts förut," sa Czerny.
Men att arbeta med ett första arbete i sitt slag kräver flexibel påhittighet på plats för att hantera oförutsedda problem och svara på frågor som dyker upp på vägen:
Hur fäster du 128 bilstora rostfria stålpaneler på en permanent överbyggnad medan du bär barnhandskar?Hur löder man en gigantisk bågformad böna utan att förlita sig på den?Hur kan jag penetrera en svets utan att kunna svetsa från insidan?Hur uppnår man den perfekta spegelfinishen av rostfria svetsar i fält?Vad händer om blixten slår ner i honom?
Czerny sa att den första indikationen på att detta skulle vara ett exceptionellt komplext projekt var när konstruktionen och installationen av utrustningen på 30 000 pund började.Stålkonstruktion som stödjer skulpturen.
Medan det högzinkhaltiga konstruktionsstålet som PSI tillhandahåller för att montera basen av underkonstruktionen var relativt lätt att tillverka, var plattformen för underkonstruktionen hälften ovanför restaurangen och hälften ovanför parkeringen, var och en på olika höjd.
"Så basen är typ av fribärande och vinglig," sa Czerny."Där vi lade mycket av detta stål, inklusive i början av själva plattan, var vi faktiskt tvungna att tvinga in kranen i ett 5-fots hål."
Czerny sa att de använde ett mycket sofistikerat förankringssystem, inklusive ett mekaniskt förspänningssystem som liknar det som används vid kolbrytning och vissa kemiska ankare.När stålkonstruktionens bas är förankrad i betong måste en överbyggnad byggas till vilken skalet ska fästas.
"Vi började installera fackverkssystemet med två stora tillverkade o-ringar av 304 rostfritt stål - en i norra änden av strukturen och en i södra änden", säger Czerny (se figur 3).Ringarna är fästa med korsande rörformade takstolar.Ringkärnan är sektionerad och bultad på plats med GMAW, stavsvetsning och svetsade förstyvningar.
”Så, det finns en så stor överbyggnad som ingen någonsin har sett;det är enbart för den strukturella ramen, säger Czerny.
Trots de bästa ansträngningarna att designa, konstruera, tillverka och installera alla nödvändiga komponenter för Auckland-projektet, är denna skulptur aldrig tidigare skådad och nya vägar åtföljs alltid av grader och repor.På samma sätt är det inte lika lätt att matcha ett företags tillverkningskoncept med ett annat som att ta över stafettpinnen.Dessutom orsakade det fysiska avståndet mellan anläggningarna leveransförseningar, vilket gör det logiskt att producera på platsen.
"Medan monterings- och svetsprocedurerna planerades i Auckland i förväg, krävde de faktiska förhållandena på plats att alla var kreativa," sa Silva."Och den fackliga personalen är riktigt bra."
Under de första månaderna var det MTH:s dagliga rutin att avgöra vad dagens arbete innebar och hur man bäst skulle tillverka några av komponenterna i hjälpramsmonteringen, samt några av stöttorna, "stötarna", armarna, stiften och reglarna.Enligt Ayr behövs pogopinnar för att skapa ett tillfälligt sidosystem.
"Det är en kontinuerlig design- och produktionsprocess för att hålla saker i rörelse och snabbt komma till fältet.Vi lägger mycket tid på att sortera det vi har, i vissa fall att designa om och designa om, och sedan producera de delar vi behöver.
"Bokstavligen på tisdag kommer vi att ha 10 saker som vi måste leverera till platsen på onsdag," sa Hill."Vi har mycket övertidsarbete och mycket arbete i butiken mitt i natten."
"Omkring 75 procent av skänkupphängningskomponenterna tillverkas eller modifieras på fältet," sa Czerny.”Ett par gånger kompenserade vi bokstavligen för en 24-timmars dygn.Jag var i affären till 2, 3 på morgonen och gick hem för att duscha, hämtade 05:30 och blev fortfarande blöt..”
MTN:s temporära upphängningssystem för montering av skrovet består av fjädrar, stag och vajrar.Alla skarvar mellan plattorna är tillfälligt fastsatta med bultar."Så hela strukturen är mekaniskt ansluten, upphängd från insidan på 304 takstolar," sa Czerny.
De utgår från kupolen vid basen av omgalaskulpturen – "navelns navel".Kupolen hängdes upp från takstolarna med hjälp av ett tillfälligt fyrapunkts fjäderstödsystem bestående av hängare, kablar och fjädrar.Czerny sa att våren ger "studs" när fler brädor läggs till.Fjädrarna justeras sedan baserat på vikten som lagts till av varje platta för att balansera hela skulpturen.
Var och en av de 168 brädorna har sitt eget fyrapunkts fjäderupphängningssystem så att det stöds individuellt på plats."Tanken är att inte övervärdera några leder eftersom dessa leder är sammansatta för att uppnå ett gap på 0/0," sa Cerny."Om brädan träffar brädan under kan det leda till skevhet och andra problem."
Som ett bevis på PSI:s noggrannhet är monteringen mycket bra, med lite spel."PSI har gjort ett fantastiskt jobb med att tillverka panelerna", säger Czerny."Jag ger dem kredit för att han verkligen passar.Passformen är så bra att den passar mig.Vi pratar bokstavligen om tusendelar av en tum.Den sammansatta plattan har en stängd kant.”
"När de är klara med monteringen tror många att de är klara", sa Silva, inte bara för att sömmarna är täta, utan för att de färdigmonterade delarna, med sina högpolerade spegelplattor, kom in i bilden och speglar hans omgivning..Men rumpsömmar är synliga, flytande kvicksilver har inga sömmar.Dessutom måste skulpturen vara helsvetsad för att bevara sin strukturella integritet för framtida generationer, sa Silva.
Färdigställandet av Cloud Gate måste försenas under parkens stora invigning hösten 2004, så omhalus blev en levande GTAW, och detta pågick i flera månader.
"Du kan se små bruna fläckar runt hela strukturen, som är TIG-lödfogar," sa Czerny."Vi började restaurera tälten i januari."
"Nästa stora produktionsutmaning för detta projekt var att svetsa en söm utan att förlora formnoggrannheten på grund av svetskrympning", sa Silva.
Enligt Czerny ger plasmasvetsning den nödvändiga styrkan och styvheten med minimal risk för plåten.En blandning av 98 % argon och 2 % helium är bäst på att minska föroreningar och förbättra fusion.
Svetsare använder plasmasvetsningstekniker för nyckelhål med hjälp av Thermal Arc®-kraftkällor och speciella traktor- och brännare som designats och används av PSI.