Tầm nhìn của Anish Kapoor đối với tác phẩm điêu khắc Cổng Mây ở Công viên Thiên niên kỷ ở Chicago là nó giống như thủy ngân lỏng, phản chiếu liền mạch thành phố xung quanh. Đạt được sự liền mạch này là một nỗ lực của tình yêu.
“Điều tôi muốn làm ở Công viên Thiên niên kỷ là tạo ra thứ gì đó phù hợp với đường chân trời của Chicago… để mọi người có thể nhìn thấy những đám mây bồng bềnh trong đó và những tòa nhà rất cao phản chiếu trong tác phẩm.Sau đó, Do hình thức của nó ở trong cửa, người tham gia, khán giả, sẽ có thể bước vào căn phòng rất sâu này, theo cách mà nó tác động tương tự đối với hình ảnh phản chiếu của một người cũng như bề ngoài của tác phẩm đối với sự phản chiếu của những thứ xung quanh thành phố.– nghệ sĩ người Anh nổi tiếng thế giới Anish Kapoor, nhà điêu khắc Cloud Gate
Nhìn vào bề mặt tĩnh lặng của tác phẩm điêu khắc hoành tráng bằng thép không gỉ này, thật khó để đoán được có bao nhiêu kim loại và lòng dũng cảm nằm bên dưới bề mặt của nó. Cloud Gate ẩn chứa những câu chuyện của hơn 100 nhà chế tạo, thợ cắt, thợ hàn, thợ xén, kỹ sư, kỹ thuật viên, thợ sắt, thợ lắp đặt và nhà quản lý—tất cả trong hơn 5 năm.
Nhiều người phải làm việc ngoài giờ, làm công việc xưởng vào lúc nửa đêm, cắm trại tại chỗ và làm việc cực nhọc trong nhiệt độ 110 độ trong bộ quần áo Tyvek® đầy đủ và mặt nạ phòng độc nửa mặt. Một số làm việc ở những vị trí chống lại trọng lực, lủng lẳng trên dây an toàn trong khi cầm dụng cụ và làm việc trên những con dốc trơn trượt.
Củng cố khái niệm về những đám mây lơ lửng thanh tao của nhà điêu khắc Anish Kapoor thành một tác phẩm điêu khắc bằng thép không gỉ nặng 110 tấn, dài 66 foot, cao 33 foot là nhiệm vụ của công ty sản xuất Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, CA và MTH, Villa Park, IL . Nhân dịp kỷ niệm 120 năm thành lập, MTH là một trong những nhà thầu thiết kế kết cấu kim loại và kính kiến ​​trúc lâu đời nhất ở khu vực Chicago.
Các yêu cầu để thực hiện dự án sẽ dựa vào nghệ thuật thực hiện, sự khéo léo, kỹ năng cơ khí và bí quyết sản xuất của cả hai công ty. Họ tùy chỉnh và thậm chí chế tạo thiết bị cho dự án.
Một số thách thức của dự án đến từ hình dạng cong kỳ lạ của nó - một dấu chấm hoặc một cái rốn ngược - và một số từ kích thước tuyệt đối của nó. Các tác phẩm điêu khắc được xây dựng bởi hai công ty khác nhau ở các địa điểm khác nhau cách nhau hàng nghìn dặm, gây ra các vấn đề về giao thông và phong cách làm việc. Nhiều quy trình phải được thực hiện tại hiện trường rất khó thực hiện trong môi trường cửa hàng chứ đừng nói đến ngoài hiện trường.
Ethan Silva của PSI có nhiều kinh nghiệm trong việc chế tạo lớp vỏ, ban đầu là trên tàu và sau đó là trong các dự án nghệ thuật khác, đủ điều kiện cho các nhiệm vụ chế tạo lớp vỏ độc đáo. Anish Kapoor đã yêu cầu các sinh viên tốt nghiệp ngành vật lý và mỹ thuật cung cấp một mô hình nhỏ.
“Vì vậy, tôi đã tạo một mẫu 2 x 3 mét, một mảnh được đánh bóng cong thực sự mượt mà, và anh ấy nói, 'Ồ, bạn đã làm điều đó, bạn là người duy nhất đã làm điều đó' bởi vì anh ấy đã tìm kiếm trong hai năm để Tìm người làm điều đó,” Silva nói.
Theo Edward Uhlir, giám đốc điều hành của Millennium Park, kế hoạch ban đầu là PSI sẽ chế tạo và xây dựng toàn bộ tác phẩm điêu khắc, sau đó vận chuyển toàn bộ tác phẩm về phía nam Thái Bình Dương, qua Kênh đào Panama, dọc theo Đại Tây Dương về phía bắc và dọc theo Đường biển St. Lawrence đến một cảng trên Hồ Michigan. , nơi MTH sẽ lắp ráp cấu trúc bên dưới và cấu trúc bên trên, đồng thời kết nối các tấm với cấu trúc bên trên.
Hoàn thiện và đánh bóng các mối hàn của Cổng Mây để có vẻ ngoài liền mạch là một trong những khía cạnh khó khăn nhất của nhiệm vụ lắp đặt và lắp ráp tại hiện trường. Quy trình 12 bước kết thúc với một lớp phấn sáng tương tự như chất đánh bóng của thợ kim hoàn.
“Vì vậy, về cơ bản, chúng tôi đã làm việc trong dự án đó trong khoảng ba năm để tạo ra những bộ phận này,” Silva nói. “Đó là một công việc khó khăn.Phần lớn thời gian đó được dành để tìm ra cách thực hiện và tìm hiểu chi tiết;bạn biết đấy, chỉ cần hoàn thiện nó.Cách chúng tôi sử dụng công nghệ máy tính và gia công kim loại kiểu cũ tốt là rèn và kết hợp công nghệ hàng không vũ trụ.”
Anh ấy nói, rất khó để tạo ra một thứ gì đó lớn và nặng như vậy với độ chính xác. Những chiếc đĩa lớn nhất có chiều rộng trung bình 7 feet, dài 11 feet và nặng 1.500 pound.
Silva cho biết: “Thực hiện tất cả các công việc CAD và tạo bản vẽ cửa hàng thực tế cho công trình thực sự là một dự án lớn.
Silva cho biết: “Chúng tôi đã lập mô hình trên máy tính và sau đó chia nhỏ nó ra.
Một số tấm hình vuông, một số hình bánh. Càng gần với phần chuyển tiếp dốc, chúng càng có hình bánh và phần chuyển tiếp xuyên tâm càng lớn. Ở phía trên, chúng phẳng hơn và lớn hơn.
Silva cho biết plasma cắt thép không gỉ 316L dày từ 1/4 đến 3/8 inch, bản thân nó đã đủ mạnh. “Thách thức thực sự là làm cho các tấm khổng lồ có độ cong đủ chính xác.Điều này được thực hiện bằng cách định hình và chế tạo khung hệ thống sườn cho từng tấm rất chính xác.Bằng cách này, chúng tôi có thể xác định chính xác hình dạng của từng tấm.”
Các tấm ván này được lăn trên các con lăn 3D mà PSI đã thiết kế và sản xuất đặc biệt để lăn các tấm ván này (xem Hình 1).”Nó giống như một người anh em họ với các con lăn của Anh.Chúng tôi cuộn chúng bằng một kỹ thuật tương tự như cách tạo ra tấm chắn bùn,” Silva cho biết. Uốn cong từng tấm bằng cách di chuyển nó qua lại trên các con lăn, điều chỉnh áp lực lên các con lăn cho đến khi các tấm có kích thước mong muốn trong khoảng 0,01 inch. Yêu cầu độ chính xác cao khiến việc tạo thành các tấm trở nên khó khăn, ông nói.
Sau đó, thợ hàn nối lõi thuốc trợ dung vào cấu trúc hệ thống sườn bên trong. “Theo tôi, lõi thuốc trợ dung thực sự là một cách tuyệt vời để tạo ra các mối hàn kết cấu bằng thép không gỉ,” Silva giải thích.
Toàn bộ bề mặt của bảng được mài thủ công và phay bằng máy để cắt chúng theo độ chính xác một phần nghìn inch mong muốn sao cho tất cả chúng khớp với nhau (xem Hình 2). Kiểm tra kích thước bằng thiết bị đo chính xác và quét laze. Cuối cùng, bảng được đánh bóng để có lớp hoàn thiện như gương và phủ một lớp màng bảo vệ.
Khoảng một phần ba các tấm, cùng với phần đế và cấu trúc bên trong, đã được dựng lên trong quá trình lắp ráp thử nghiệm trước khi các tấm được vận chuyển từ Auckland (xem Hình 3 và 4). Đã lên kế hoạch cho quy trình làm vách ngăn và thực hiện một số hàn đường may trên một số tấm ván nhỏ để nối chúng lại với nhau.
Nhiệt độ, thời gian và độ rung của xe tải có thể khiến tấm cuộn bị lỏng ra. Lưới có gân không chỉ được thiết kế để tăng độ cứng của tấm mà còn để duy trì hình dạng của tấm trong quá trình vận chuyển.
Do đó, với lưới gia cố ở bên trong, tấm được xử lý nhiệt và làm mát để giảm ứng suất vật liệu. Để tránh hư hỏng hơn nữa trong quá trình vận chuyển, các giá đỡ được chế tạo cho mỗi tấm, sau đó được chất lên các thùng chứa, khoảng bốn cái một lúc.
Sau đó, các công-te-nơ này được chất vào các bán thành phẩm, khoảng bốn chiếc mỗi lần và được gửi đến Chicago cùng với các nhóm PSI để lắp đặt với các nhóm của MTH. Một người là nhân viên hậu cần điều phối việc vận chuyển và người kia là giám sát viên trong khu vực kỹ thuật. Anh ấy làm việc với nhân viên MTH hàng ngày và giúp phát triển các công nghệ mới khi cần. "Tất nhiên, anh ấy là một phần rất quan trọng của quy trình," Silva nói.
Lyle Hill, chủ tịch của MTH, cho biết MTH Industries ban đầu được giao nhiệm vụ cố định tác phẩm điêu khắc siêu phàm xuống đất và lắp đặt cấu trúc thượng tầng, sau đó hàn các tấm với nó và tiến hành chà nhám và đánh bóng lần cuối, nhờ hướng dẫn Kỹ thuật của PSI.Việc hoàn thành tác phẩm điêu khắc có nghĩa là sự cân bằng giữa nghệ thuật và thực tiễn;lý thuyết và thực tế;thời gian cần thiết và thời gian dự kiến.
Lou Cerny, phó chủ tịch phụ trách kỹ thuật và quản lý dự án của MTH, cho biết điều khiến ông quan tâm về dự án là tính độc đáo của nó. “Theo những gì chúng tôi biết, có những điều đang diễn ra trong dự án cụ thể này chưa từng được thực hiện trước đây hoặc chưa từng thực sự được xem xét trước đây,” Cerny nói.
Nhưng thực hiện một công việc độc nhất vô nhị đòi hỏi sự khéo léo linh hoạt tại chỗ để đáp ứng những thách thức không lường trước và trả lời các câu hỏi phát sinh khi công việc tiến triển:
Làm thế nào để bạn lắp 128 tấm thép không gỉ có kích thước ô tô vào một cấu trúc thượng tầng cố định trong khi xử lý chúng bằng găng tay trẻ em? Làm thế nào để bạn hàn một hạt đậu hình vòng cung khổng lồ mà không cần dựa vào nó? Làm thế nào để xuyên qua một mối hàn mà không thể hàn từ bên trong? Làm thế nào để đạt được một lớp hoàn thiện như gương hoàn hảo cho các mối hàn thép không gỉ trong môi trường hiện trường? Điều gì sẽ xảy ra nếu sét đánh vào nó?
Cerny cho biết, dấu hiệu đầu tiên cho thấy đây sẽ là một dự án đặc biệt khó khăn là khi việc xây dựng và lắp đặt thiết bị nặng 30.000 pound bắt đầu. Kết cấu thép hỗ trợ tác phẩm điêu khắc.
Mặc dù thép kết cấu giàu kẽm do PSI cung cấp để lắp ráp phần đế của cấu trúc phụ tương đối đơn giản để sản xuất, nhưng địa điểm xây dựng cấu trúc phụ nằm ở một nửa phía trên nhà hàng và một nửa phía trên bãi đậu xe, mỗi vị trí ở một độ cao khác nhau.
“Vì vậy, cấu trúc phần dưới thuộc loại đúc hẫng và ọp ẹp,” Cerny nói. “Ở nơi chúng tôi đặt rất nhiều thép này, bao gồm cả phần đầu của bản thân tấm, chúng tôi thực sự phải nhờ cần cẩu lái vào một cái lỗ dài 5 foot.”
Cerny cho biết họ đã sử dụng một hệ thống neo rất tinh vi, bao gồm hệ thống tải trước cơ học, tương tự như loại chất liệu được sử dụng trong khai thác than và một số neo hóa chất.
Cerny cho biết: “Chúng tôi bắt đầu lắp đặt hệ thống giàn bằng hai vòng chữ O bằng thép không gỉ 304 được chế tạo lớn—một ở đầu phía bắc của cấu trúc và một ở đầu phía nam,” Cerny cho biết (xem Hình 3). Các vòng được giữ với nhau bằng giàn ống đan chéo. Khung phụ lõi vòng được xây dựng theo từng phần và được bắt vít tại chỗ bằng cách sử dụng GMAW, hàn thanh và các chất làm cứng hàn.
“Vì vậy, có một cấu trúc thượng tầng lớn mà chưa ai từng thấy;nó hoàn toàn dành cho việc đóng khung cấu trúc,” Cerny nói.
Bất chấp những nỗ lực tốt nhất để thiết kế, chế tạo, chế tạo và lắp đặt tất cả các bộ phận cần thiết cho dự án Auckland, tác phẩm điêu khắc này là chưa từng có và việc phá vỡ những con đường mới luôn đi kèm với những gờ và vết trầy xước. Tương tự như vậy, việc kết hợp khái niệm sản xuất của một công ty với khái niệm sản xuất của một công ty khác không đơn giản như vượt qua dùi cui. Ngoài ra, khoảng cách vật lý giữa các địa điểm gây ra sự chậm trễ trong việc giao hàng, khiến một số hoạt động sản xuất tại chỗ trở nên hợp lý.
Silva nói: “Mặc dù các quy trình lắp ráp và hàn đã được lên kế hoạch trước ở Oakland, nhưng điều kiện thực tế tại địa điểm đòi hỏi sự khéo léo thích ứng của mọi người,” Silva nói. “Và nhân viên công đoàn thực sự tuyệt vời.”
Trong vài tháng đầu tiên, thói quen hàng ngày của MTH là xác định công việc trong ngày đòi hỏi gì và cách tốt nhất để sản xuất một số bộ phận để dựng khung phụ, cũng như một số thanh chống, “bộ giảm xóc”, tay đòn, chốt và chốt.Er cho biết các gậy pogo cần thiết để tạo ra một hệ thống vách ngăn tạm thời.
“Đó là một quá trình liên tục thiết kế và sản xuất nhanh chóng để giữ cho mọi thứ di chuyển và đưa chúng đến địa điểm một cách nhanh chóng.Chúng tôi dành nhiều thời gian để phân loại những gì chúng tôi có, thiết kế lại và thiết kế lại trong một số trường hợp, và sau đó sản xuất các bộ phận cần thiết.
Hill nói: “Theo nghĩa đen, chúng tôi sẽ có 10 mặt hàng vào thứ Ba và chúng tôi phải giao hàng tận nơi vào thứ Tư.
Cerny cho biết: “Khoảng 75% các bộ phận của hệ thống treo bảng được chế tạo hoặc sửa đổi tại hiện trường.Tôi có mặt ở cửa hàng đến 2, 3 giờ sáng, về nhà tắm rửa, 5 giờ 30 sáng đón về mà vẫn ướt sũng.”
Hệ thống treo tạm thời MTH để lắp ráp vỏ bao gồm lò xo, thanh chống và dây cáp. Tất cả các mối nối giữa các tấm được bắt vít tạm thời với nhau. “Vì vậy, toàn bộ cấu trúc được kết nối cơ học, được treo từ bên trong, với các giàn 304,” Cerny cho biết.
Họ bắt đầu với mái vòm ở phần chân của tác phẩm điêu khắc omhalus – “cái rốn của rốn”. Mái vòm được treo trên các giàn bằng cách sử dụng hệ thống hỗ trợ lò xo treo bốn điểm tạm thời bao gồm móc treo, dây cáp và lò xo. Cerny cho biết lò xo cung cấp một “sự cho và nhận” khi thêm nhiều tấm ván. Các lò xo sau đó được điều chỉnh lại dựa trên trọng lượng mà mỗi tấm thêm vào để giúp cân bằng toàn bộ tác phẩm điêu khắc.
Mỗi tấm ván trong số 168 tấm ván đều có hệ thống hỗ trợ lò xo treo bốn điểm riêng để nó được hỗ trợ riêng lẻ khi vào vị trí. "Ý tưởng là không nhấn mạnh quá mức vào bất kỳ khớp nào vì các khớp đó được ghép lại với nhau để đạt được khoảng cách 0/0," Cerny nói. "Nếu một tấm ván chạm vào tấm ván bên dưới nó, nó có thể gây ra hiện tượng vênh và các vấn đề khác."
Như một minh chứng cho tính chính xác trong công việc của PSI, quá trình lắp ráp rất tốt với ít khoảng trống. “PSI đã thực hiện một công việc tuyệt vời trong việc tạo ra các bảng điều khiển,” Cerny nói. “Tôi đánh giá cao họ vì cuối cùng, nó thực sự vừa vặn.Việc trang bị thực sự tốt đẹp, đó là điều tuyệt vời đối với tôi.Chúng ta đang nói chuyện, theo nghĩa đen là một phần nghìn inch.Tấm được đặt trên Có một cạnh khép kín với nhau.”
Silva cho biết: “Khi họ hoàn thành việc lắp ráp, rất nhiều người nghĩ rằng nó đã hoàn thành,” Silva nói, không chỉ vì các đường nối chặt chẽ mà còn vì các bộ phận được lắp ráp hoàn chỉnh và các tấm hoàn thiện như gương có độ bóng cao, đã phát huy tác dụng để phản chiếu môi trường xung quanh. Nhưng các đường nối có thể nhìn thấy được, thủy ngân lỏng không có đường nối. Ngoài ra, tác phẩm điêu khắc vẫn phải được hàn đường nối hoàn chỉnh để duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của nó cho các thế hệ tương lai, Silva nói.
Việc hoàn thành Cổng Mây phải tạm dừng trong thời gian khai trương công viên vào mùa thu năm 2004, vì vậy omhalus là một GTAW trực tiếp và điều đó đã diễn ra trong vài tháng.
“Bạn có thể thấy những đốm nhỏ màu nâu, đó là các mối hàn TIG xung quanh toàn bộ cấu trúc,” Cerny nói. “Chúng tôi bắt đầu dựng lại lều vào tháng Giêng.”
Silva cho biết: “Thách thức sản xuất lớn tiếp theo đối với dự án này là hàn đường may mà không làm giảm độ chính xác của hình dạng do biến dạng co ngót khi hàn.
Cerny cho biết hàn plasma cung cấp độ bền và độ cứng cần thiết với rủi ro tối thiểu đối với tấm. Hỗn hợp 98% argon/2% heli hoạt động tốt nhất trong việc giảm tắc nghẽn và tăng cường phản ứng tổng hợp.
Thợ hàn sử dụng các kỹ thuật hàn plasma lỗ khóa bằng cách sử dụng nguồn điện Thermal Arc® và các bộ máy kéo và mỏ hàn đặc biệt do PSI phát triển và sử dụng.