Бачення Аніша Капура щодо скульптури Cloud Gate у парку Millennium у Чикаго полягає в тому, що вона нагадує рідку ртуть, яка плавно відображає навколишнє місто.Досягнення цієї цілісності є працею любові.
«Що я хотів зробити з Міленіум-парком, так це включити в нього силуети Чикаго… щоб люди могли бачити хмари, що пливуть у ньому, і ці дуже високі будівлі, відображені на роботі.Тоді, оскільки вона має форму дверей, учасник, глядач, зможе увійти в цю дуже глибоку кімнату, яка в певному сенсі діє на власне відображення так само, як зовнішність роботи діє на відображення навколишнього міста.» – всесвітньо відомий британський художник Аніш.Капур, скульптор Хмарних воріт
Дивлячись на спокійну поверхню цієї монументальної скульптури з нержавіючої сталі, важко здогадатися, скільки металу та мужності ховається під її поверхнею.Cloud Gate приховує історії понад 100 виробників металу, різальників, зварників, обрізників, інженерів, техніків, слюсарів, монтажників і менеджерів – протягом 5 років створення.
Багато працювали багато годин, працювали в майстернях посеред ночі, розбивали намети на будівельному майданчику та працювали при 110-градусній температурі в повних костюмах і напівмасках Tyvek®.Деякі працюють проти сили тяжіння, підвішуються на ременях, тримають інструменти та працюють на слизьких схилах.Все йде потроху (і далеко за межі), щоб зробити неможливе можливим.
Завданням Performance Structures Inc. (PSI), Окленд, Каліфорнія, і MTH було перетворення концепції скульптора Аніша Капура про ефірні плаваючі хмари в скульптуру з нержавіючої сталі вагою 110 тонн, довжиною 66 футів і висотою 33 фути.Вілла Парк, Іллінойс.До свого 120-річчя MTH є одним із найстаріших підрядників зі сталі та скла в Чикаго.
Вимоги до реалізації проекту залежатимуть від художнього виконання, винахідливості, механічних навичок і виробничих ноу-хау обох компаній.Вони виготовлені на замовлення та навіть створені обладнання для проекту.
Деякі проблеми проекту виникають через його дивно вигнуту форму – крапка або перевернутий пупок – а деякі – через його величезний розмір.Скульптури були побудовані двома різними компаніями в різних місцях за тисячі миль одна від одної, що створювало проблеми з транспортуванням і стилем роботи.Багато процесів, які необхідно виконувати в польових умовах, важко виконати в цеху, не кажучи вже про польові роботи.Велика складність виникає просто тому, що така конструкція ніколи раніше не створювалася.Отже, немає посилання, немає плану, немає дорожньої карти.
Ітан Сільва з PSI має великий досвід у будівництві корпусів, спочатку на кораблях, а пізніше в інших мистецьких проектах, і має кваліфікацію для виконання унікальних завдань з будівництва корпусів.Аніш Капур попросив випускників фізики та мистецтва надати маленьку модель.
«Тож я зробив зразок розміром 2 x 3 метри, дійсно гладко вигнутий полірований шматок, і він сказав: «О, ти це зробив, ти єдиний, хто це зробив», тому що він шукав два роки.Знайдіть того, хто підійде", - сказав Сільва.
Початковий план полягав у тому, що PSI виготовить і побудує скульптуру повністю, а потім відправить всю скульптуру на південь від Тихого океану, через Панамський канал, на північ уздовж Атлантичного океану та вздовж морського шляху Святого Лаврентія до порту на озері Мічиган.Едвард Улір, генеральний директор Millennium Park Inc. Згідно із заявою, спеціально розроблена конвеєрна система доставить його до Millennium Park.Обмеження в часі та практичність змусили ці плани змінити.Таким чином, вигнуті панелі потрібно було закріпити для транспортування та перевезти вантажівкою до Чикаго, де MTH зібрав підконструкцію та надбудову та з’єднав панелі з надбудовою.
Оздоблення та полірування зварних швів Cloud Gate, щоб надати їм безшовного вигляду, було одним із найскладніших аспектів монтажу та складання на місці.12-етапний процес завершується нанесенням освітлюючих рум’ян, схожих на ювелірний лак.
«По суті, ми працювали над цим проектом близько трьох років, створюючи ці деталі», — сказав Сільва.«Це важка робота.Потрібно багато часу, щоб зрозуміти, як це зробити і опрацювати деталі;знаєте, просто довести до досконалості.Те, як ми використовуємо комп’ютерні технології та стару добру обробку металу, є поєднанням кування та аерокосмічних технологій..”
За його словами, складно зробити щось таке велике і важке з високою точністю.Найбільші плити мали середню ширину 7 футів і довжину 11 футів і важили 1500 фунтів.
«Виконання всієї роботи САПР і створення фактичних креслень цеху для роботи — це вже сам по собі великий проект», — каже Сільва.«Ми використовуємо комп’ютерну технологію для вимірювання пластин і точної оцінки їхньої форми та кривизни, щоб вони правильно підходили одна до одної.
«Ми провели комп’ютерне моделювання, а потім розділили його», — сказав Сільва.«Я скористався своїм досвідом у будівництві раковин і мав кілька ідей щодо того, як сегментувати форми так, щоб лінії швів працювали, щоб ми могли отримати найкращі результати».
Деякі тарілки квадратні, деякі пиріжкові.Чим ближче вони до різкого переходу, тим більше вони пирогові і тим більше радіус радіального переходу.У верхній частині вони більш плоскі і більші.
За словами Сільви, плазма розрізає нержавіючу сталь 316L товщиною від 1/4 до 3/8 дюйма, яка сама по собі досить міцна.«Справжнє завдання полягає в тому, щоб надати величезним плитам досить точну кривизну.Це досягається шляхом дуже точного формування та виготовлення каркаса системи ребер для кожної плити.Таким чином ми можемо точно визначити форму кожної плити».
Плити прокатуються на 3D роликах, які компанія PSI розробила та виготовила спеціально для прокатки цих дощок (див. рис. 1).«Це щось на зразок двоюрідного брата британських роликів.Ми скручуємо їх за тією ж технологією, що й крила», — сказав Сільва.Зігніть кожну панель, пересуваючи її вперед-назад на роликах, регулюючи тиск на ролики, поки панелі не досягнуть бажаного розміру в межах 0,01 дюйма.За його словами, необхідна висока точність ускладнює плавне формування листів.
Потім зварювальник приварює порошковий дріт до конструкції внутрішньої ребристої системи.«На мій погляд, порошковий дріт — це справді чудовий спосіб створення конструкційних зварних швів із нержавіючої сталі, — пояснює Сільва.«Це дає вам високу якість зварювання з акцентом на виробництво та чудовий зовнішній вигляд».
Усі поверхні дощок шліфуються вручну та фрезеруються на верстаті, щоб розрізати їх до тисячної частки дюйма, щоб підходити одна до одної (див. мал. 2).Перевірте розміри за допомогою точного вимірювального та лазерного скануючого обладнання.На завершення плита полірується до дзеркального стану і покривається захисною плівкою.
Близько третини панелей разом із основою та внутрішньою конструкцією було зібрано під час тестування перед тим, як панелі відправили з Окленда (див. малюнки 3 і 4).Спланував процедуру обшивки дошками та зварив кілька невеликих дощок, щоб з’єднати їх разом.«Тож коли ми зібрали його в Чикаго, ми знали, що він підійде», — сказав Сільва.
Температура, час і вібрація візка можуть призвести до ослаблення рулонного листа.Ребриста решітка призначена не тільки для підвищення жорсткості дошки, але і для збереження форми дошки при транспортуванні.
Тому, коли армуюча сітка знаходиться всередині, плита піддається термічній обробці та охолодженню для зняття напруги матеріалу.Щоб додатково запобігти пошкодженню під час транспортування, для кожної страви виготовляються підставки, які потім завантажуються в контейнери, приблизно по чотири за раз.
Потім контейнери були завантажені напівфабрикатами, приблизно по чотири за один раз, і відправлені в Чикаго бригадою PSI для встановлення спільно з бригадою MTH.Один з них – логіст, який координує перевезення, а інший – супервайзер у технічній частині.Він щодня працює з персоналом MTH і за потреби допомагає розробляти нові технології.«Звичайно, він був дуже важливою частиною процесу», — сказав Сільва.
Лайл Хілл, президент MTH, сказав, що перед MTH Industries спочатку було поставлено завдання прикріпити ефірну скульптуру до землі та встановити надбудову, потім приварити до неї листи та виконати остаточне шліфування та полірування, люб’язно надане технічним керівництвом PSI.скульптура передбачає баланс між мистецтвом і практичністю, теорією і реальністю, необхідним часом і запланованим часом.
Лу Черні, віце-президент MTH з розробки та керівник проекту, сказав, що його цікавить унікальність проекту.«Наскільки нам відомо, у цьому конкретному проекті відбуваються речі, які ніколи раніше не робилися або ніколи раніше не розглядалися», — сказав Черні.
Але робота над першою у своєму роді роботою вимагає гнучкої винахідливості на місці, щоб впоратися з непередбаченими проблемами та відповісти на запитання, які виникають на цьому шляху:
Як прикріпити 128 панелей з нержавіючої сталі розміром з автомобіль до постійної надбудови, одягнувши дитячі рукавички?Як спаяти гігантську дугоподібну квасолю, не покладаючись на неї?Як я можу пробити зварний шов, не маючи змоги зварювати зсередини?Як досягти ідеального дзеркального покриття зварних швів з нержавіючої сталі в польових умовах?Що станеться, якщо в нього влучить блискавка?
Черні сказав, що перші ознаки того, що це буде надзвичайно складний проект, були, коли почалися будівництво та встановлення обладнання вагою 30 000 фунтів.Сталева конструкція, що підтримує скульптуру.
Хоча конструкційна сталь з високим вмістом цинку, надана PSI для складання основи підконструкції, була відносно легкою у виготовленні, платформа підконструкції була наполовину над рестораном і наполовину над автостоянкою, кожна на різній висоті.
«Тож основа є начебто консольною та хиткою», — сказав Черні.«Там, де ми помістили багато цієї сталі, в тому числі на початку самої плити, нам фактично довелося заштовхнути кран у 5-футову яму».
Черні сказав, що вони використовували дуже складну систему кріплення, включаючи механічну систему попереднього натягу, подібну до тієї, що використовується у вугільній промисловості, і деякі хімічні анкери.Після того, як основа сталевої конструкції закріплена в бетоні, необхідно побудувати надбудову, до якої буде прикріплена оболонка.
«Ми почали встановлювати систему ферм, використовуючи два великі виготовлені ущільнювальні кільця з нержавіючої сталі 304 — одне на північному кінці конструкції, а інше — на південному, — каже Черні (див. Малюнок 3).Кільця скріплені пересічними трубчастими фермами.Підрамник з кільцевого сердечника розрізається на секції та кріпиться болтами за допомогою GMAW, зварювання стрижня та зварених елементів жорсткості.
«Отже, існує така велика надбудова, яку ніхто ніколи не бачив;це виключно для структурної основи», – сказав Черні.
Незважаючи на всі зусилля щодо проектування, проектування, виготовлення та встановлення всіх необхідних компонентів для проекту в Окленді, ця скульптура є безпрецедентною, а нові шляхи завжди супроводжуються задирками та подряпинами.Подібним чином поєднати виробничу концепцію однієї компанії з іншою не так просто, як передати естафету.Крім того, фізична відстань між об’єктами спричинила затримки доставки, тому було логічно виробляти на об’єкті.
«Хоча процедури складання та зварювання були заплановані в Окленді заздалегідь, фактичні умови на місці вимагали від усіх творчих здібностей», — сказав Сільва.«І профспілковий персонал справді чудовий».
Протягом перших кількох місяців щоденною рутиною MTH було визначення того, що передбачає щоденна робота та як найкраще виготовити деякі компоненти підрамника, а також деякі стійки, «амортизатори», важелі, штифти та шпильки.За словами Ейра, для створення тимчасової системи сайдингу потрібні пого-стіки.
«Це безперервний «на льоту» процес проектування та виробництва, щоб усе рухалося й швидко потрапляло на поле.Ми витрачаємо багато часу на сортування того, що маємо, у деяких випадках на переробку та перепроектування, а потім виготовляємо потрібні нам деталі.
«Буквально у вівторок у нас буде 10 речей, які ми повинні доставити на місце в середу», — сказав Хілл.«У нас багато понаднормової роботи та багато роботи в магазині, яка виконується посеред ночі».
«Близько 75 відсотків компонентів підвіски буфетів виготовляються або модифікуються в польових умовах», — сказав Черні.«Пару разів ми буквально надолужували 24-годинний день.Я була в магазині до 2, 3 години ночі і пішла додому приймати душ, забрала о 5:30 і все одно промокла..”
Система тимчасової підвіски MTN для складання корпусу складається з ресор, стійок і тросів.Всі стики між плитами тимчасово скріплюються болтами.«Тож вся конструкція механічно з’єднана, підвішена зсередини на 304 фермах», – сказав Черні.
Вони починаються від купола в основі скульптури омгала – «пуп пупка».Купол підвішувався до ферм за допомогою тимчасової чотириточкової підвісної пружинної системи опори, що складається з підвісів, тросів і пружин.Черні сказав, що пружина забезпечує «відскік», коли додається більше дощок.Потім пружини регулюються залежно від ваги, доданої кожною пластиною, щоб збалансувати всю скульптуру.
Кожна з 168 дощок має власну систему підтримки чотириточкової пружинної підвіски, тому вона окремо підтримується на місці.«Ідея полягає в тому, щоб не переоцінювати будь-які з’єднання, тому що ці з’єднання збираються разом, щоб отримати розрив 0/0», — сказав Черні.«Якщо дошка вдаряється об дошку під ним, це може призвести до деформації та інших проблем».
Свідченням точності PSI є те, що збірка дуже хороша, з невеликим люфтом.«PSI виконала фантастичну роботу зі створення панелей», — каже Черні.«Я віддаю їм належне, тому що, зрештою, він дійсно підходить.Підходить настільки добре, що підходить мені.Ми говоримо буквально про тисячні частки дюйма.Зібрана пластина має закритий край».
«Коли вони закінчують збирання, багато людей думають, що все закінчено», — сказав Сільва, не лише тому, що шви щільні, а й тому, що повністю зібрані деталі з їх полірованими дзеркальними пластинами вступили в гру, відображаючи його оточення..Але видно стикові шви, рідка ртуть не має швів.Крім того, скульптуру потрібно було повністю зварити, щоб зберегти її структурну цілісність для майбутніх поколінь, сказав Сільва.
Завершення Cloud Gate довелося відкласти під час урочистого відкриття парку восени 2004 року, тож omhalus став живим GTAW, і це тривало кілька місяців.
«Ви можете побачити невеликі коричневі плями навколо конструкції, які є спаяними з’єднаннями TIG», — сказав Черні.«Ми почали відновлювати намети в січні».
«Наступним великим виробничим завданням для цього проекту було зварювання шва без втрати точності форми через усадку під час зварювання», — сказав Сільва.
За словами Черні, плазмове зварювання забезпечує необхідну міцність і жорсткість з мінімальним ризиком для листа.Суміш 98% аргону та 2% гелію найкраще зменшує забруднення та покращує синтез.
Зварювальники використовують методи плазмового зварювання через замкову щілину, використовуючи джерела живлення Thermal Arc® і спеціальні вузли тягача та пальника, розроблені та застосовувані PSI.