Wizja Anisha Kapoora dotycząca rzeźby Cloud Gate w Millennium Park w Chicago przypomina płynną rtęć, organicznie odbijającą otaczające miasto. Osiągnięcie tej pełni jest dziełem miłości.
„W przypadku Millennium Park chciałem zrobić coś, co naśladuje panoramę Chicago… aby ludzie mogli zobaczyć przesuwające się chmury i te bardzo wysokie budynki, które znalazły odzwierciedlenie w pracy. A potem, bo jest przy bramie. Forma, uczestnik, widz będzie mógł wejść do tego bardzo głębokiego pomieszczenia, które w pewnym sensie robi z odbiciem człowieka to samo, co wygląd dzieła z odbiciem otaczającego miasta. Anish Kapoor, rzeźbiarz Cloud Gate
Tylko na podstawie spokojnej powierzchni gigantycznej rzeźby ze stali nierdzewnej trudno zgadnąć, ile metalu i wnętrzności czai się pod powierzchnią. Cloud Gate zawiera historie ponad 100 producentów metali, wycinaczy, spawaczy, wykańczaczy, inżynierów, techników, monterów, instalatorów i menedżerów – na przestrzeni pięciu lat.
Wielu pracowało przez długie godziny, w warsztatach w środku nocy, biwakowało na placach budowy i pracowało w 30-stopniowym upale, ubrane w pełne kombinezony ochronne Tyvek® i półmaski oddechowe. Niektórzy pracują w pozycjach antygrawitacyjnych, z narzędziami zawieszonymi na uprzężach i pracują na śliskich zboczach. Wszystko idzie trochę (i daleko dalej), aby niemożliwe stało się możliwe.
Ważąca 110 ton, 66 stóp długości i 33 stóp wysokości rzeźba ze stali nierdzewnej, która ucieleśnia eteryczną koncepcję szybujących chmur autorstwa rzeźbiarza Anisha Kapoora, jest dziełem firmy produkcyjnej Performance Structures Inc. (PSI), Oakland w Kalifornii i MTH. Misja, Villa Park, Illinois. W swoje 120-lecie firma MTH jest jednym z najstarszych wykonawców konstrukcji stalowych i szkła w rejonie Chicago.
Realizacja wymagań projektu będzie wymagała zdolności artystycznych, pomysłowości, wiedzy mechanicznej i produkcyjnej obu firm. Wykonali na zamówienie, a nawet stworzyli sprzęt do projektu.
Niektóre problemy projektu wynikały z jego dziwnie zakrzywionego kształtu – pępowiny lub odwróconego pępka – a inne z jego ogromnych rozmiarów. Rzeźba, zbudowana przez dwie różne firmy w różnych lokalizacjach oddalonych od siebie o tysiące mil, stworzyła problemy związane z ruchem ulicznym i stylem. Wiele procesów, które należy wykonać w terenie, trudno jest wykonać na hali produkcyjnej, nie mówiąc już o tym, że są w terenie. Wiele trudności pojawia się po prostu dlatego, że takich konstrukcji nigdy wcześniej nie tworzono, więc nie ma żadnych odniesień, żadnych rysunków, żadnych planów działania.
Ethan Silva z PSI ma rozległe doświadczenie w kadrowaniu, najpierw do statków, a później do innych projektów artystycznych, i ma wyjątkowe kwalifikacje do tego zadania. Anish Kapoor poprosił absolwenta fizyki i sztuki o dostarczenie małego modelu.
„Więc zrobiłem element o wymiarach 2 na 3 m, naprawdę gładki, zakrzywiony, wypolerowany element, a on powiedział: «Och, udało ci się, jesteś jedynym, który to zrobił», ponieważ szukał przez dwa lata. Przyjdź i poproś kogoś, żeby to zrobił” – powiedział Silva.
Pierwotny plan zakładał, że PSI wyprodukuje i zbuduje rzeźbę w całości, a następnie prześle ją w całości na południowy Pacyfik, przez Kanał Panamski, na północ do Oceanu Atlantyckiego i przez tor wodny św. Wawrzyńca do portu nad jeziorem Według dyrektora wykonawczego stanu Michigan. Specjalnie zaprojektowany system przenośników Edwarda Millennium Park Corporation zabierze go do Millennium Park, powiedział Ulliel. Ograniczenia czasowe i praktyczność wymusiły zmiany w tych planach. Dlatego zakrzywione panele należało przygotować do transportu, a następnie przewieźć ciężarówkami do Chicago, gdzie firma MTH zmontowała podkonstrukcję i nadbudowę oraz połączyła panele z nadbudówką.
Wykończenie i polerowanie spoin Cloud Gate w celu nadania im jednolitego wyglądu było jednym z najtrudniejszych aspektów instalacji i montażu na miejscu. 12-etapowy proces kończy się nałożeniem rozświetlającego różu, przypominającego lakier do biżuterii.
„Zasadniczo pracowaliśmy nad tym projektem, produkując te części, przez około trzy lata” – powiedział Silva. „To poważne przedsięwzięcie. Wymyślenie, jak to zrobić i dopracowanie szczegółów, zajmuje dużo czasu; wiesz, po prostu idealnie. Nasze podejście, które wykorzystuje technologię komputerową i starą dobrą obróbkę metali, stanowi połączenie kucia i technologii lotniczej.
Według niego trudno jest wyprodukować z dużą precyzją coś tak dużego i ciężkiego. Największe płyty miały średnio 7 stóp szerokości i 11 stóp długości i ważyły 1500 funtów.
„Wykonanie wszystkich prac CAD i utworzenie rzeczywistych rysunków warsztatowych dla tego produktu samo w sobie było dużym projektem” – mówi Silva. „Wykorzystujemy technologię komputerową do pomiaru płyt i dokładnej oceny ich kształtu i krzywizny, aby prawidłowo do siebie pasowały.
„Przeprowadziliśmy symulację komputerową, a następnie rozebraliśmy to na części” – powiedział Silva. „Wykorzystałem swoje doświadczenie w budowie skorup i wymyśliłem, jak podzielić formę, aby linie szwów działały i pozwalały uzyskać najlepszą jakość wyników”.
Niektóre talerze są kwadratowe, inne w kształcie ciasta. Im bliżej są ostrego przejścia, tym bardziej mają kształt koła i tym większy jest promień przejścia promieniowego. U góry są bardziej płaskie i większe.
Cięcie plazmowe stali nierdzewnej 316L o grubości od 1/4 do 3/8 cala jest samo w sobie wystarczająco wytrzymałe, mówi Silva. „Prawdziwym wyzwaniem było nadanie ogromnym płytom dość precyzyjnej krzywizny. Osiągnięto to poprzez bardzo precyzyjne ukształtowanie i wykonanie układu żeber każdej płyty. Pozwoliło nam to dokładnie określić kształt każdej płyty.”
Arkusze są zwijane na rolkach 3D zaprojektowanych i wyprodukowanych przez PSI specjalnie do zwijania tych arkuszy (patrz rys. 1). „To trochę kuzyn angielskiego lodowiska. Zwijamy je techniką podobną do robienia skrzydeł” – mówi Silva. Zegnij każdy arkusz, przesuwając go w przód i w tył na rolkach, regulując nacisk na rolki, aż arkusz będzie mieścił się w zakresie 0,01 cala od żądanego rozmiaru. Według niego wymagana duża precyzja utrudnia gładkie formowanie płyt.
Następnie spawacze spawają wygiętą płytę z wewnętrzną strukturą układu żebrowego za pomocą rdzeni topnikowych. „Moim zdaniem absorpcja topnika to naprawdę świetny sposób na tworzenie spoin konstrukcyjnych w stali nierdzewnej” – wyjaśnia Silva. „Zapewnia wysoką jakość spoin, jest bardzo zorientowana na produkcję i świetnie wygląda”.
Cała powierzchnia desek jest ręcznie szlifowana i obrabiana maszynowo w celu przycięcia ich z wymaganą dokładnością do tysięcznych cala, tak aby idealnie do siebie pasowały (patrz rysunek 2). Sprawdź wymiary za pomocą dokładnego sprzętu pomiarowego i skanowania laserowego. Na koniec płyta jest polerowana na lustrzany połysk i pokrywana folią ochronną.
Około jedna trzecia paneli, wraz z podstawą i konstrukcją wewnętrzną, została zainstalowana w ramach próbnego montażu przed wysyłką paneli z Auckland (patrz rysunki 3 i 4). Zaplanowano procedurę zawieszania płyt, a na niektórych mniejszych płytach wykonano spoiny, aby je połączyć. „Kiedy składaliśmy to w całość w Chicago, wiedzieliśmy, że będzie pasować” – powiedział Silva.
Temperatura, czas i wibracje wózka mogą powodować poluzowanie się zwiniętego produktu. Żebrowana siatka ma za zadanie nie tylko zwiększyć sztywność deski, ale także zachować jej kształt podczas transportu.
Dlatego też płyty poddawane są obróbce cieplnej i chłodzeniu w celu odciążenia materiału poprzez wzmocnienie siatki od wewnątrz. Aby jeszcze bardziej zapobiec uszkodzeniom podczas transportu, dla każdej deski wykonano wsporniki i załadowano je do kontenerów po około cztery na raz.
Kontenery następnie załadowano na naczepy, około czterech na raz, i wysłano do Chicago z załogą PSI w celu montażu z załogą MTH. Jeden to logistyk koordynujący transport, drugi to kierownik techniczny budowy. Na co dzień współpracuje z pracownikami MTH i w razie potrzeby pomaga w opracowywaniu nowych technologii. „Oczywiście był bardzo ważną częścią tego procesu” – powiedział Silva.
Prezes MTH Lyle Hill mówi, że pierwotnie zadaniem firmy MTH Industries było zakotwienie eterycznej rzeźby w podłożu i zainstalowanie nadbudówki, a następnie przyspawanie do niej płyt oraz wykonanie końcowego szlifowania i polerowania, a PSI zapewniało wskazówki techniczne. Ukończenie rzeźby oznaczało sztukę. Równowaga z praktyką, teoria z praktyką, wymagany czas i planowany czas.
Lou Czerny, wiceprezes ds. inżynierii i kierownik projektu w MTH, powiedział, że jest zafascynowany wyjątkowością projektu. „O ile nam wiadomo, w ramach tego konkretnego projektu wydarzyło się kilka rzeczy, których wcześniej nie zrobiono ani nie rozważano” – powiedział Czerny.
Jednak opracowanie pierwszego tego typu rozwiązania wymaga nie lada pomysłowości na miejscu, aby reagować na nieprzewidziane problemy i odpowiadać na pytania, które pojawiają się po drodze:
Jak ostrożnie zamontować 128 paneli ze stali nierdzewnej wielkości samochodu na trwałej nadbudówce? Jak lutować gigantyczne Flexbeany bez polegania na tym? Jak dostać się do spoiny nie mając możliwości spawania od wewnątrz? Jak uzyskać idealne lustrzane wykończenie spawów stali nierdzewnej w terenie? Co się stanie, jeśli uderzy go piorun?
Czerny powiedział, że pierwszą oznaką tego, że będzie to wyjątkowo wymagający projekt, było rozpoczęcie budowy i montażu platformy o wadze 30 000 funtów. Konstrukcja stalowa podtrzymująca rzeźbę.
Chociaż produkcja stali konstrukcyjnej o wysokiej zawartości cynku dostarczonej przez PSI do montażu podstawy podkonstrukcji jest stosunkowo prosta, podkonstrukcja znajduje się w połowie drogi między restauracją i w połowie parkingu, każda na innej wysokości.
„Więc podstawa jest w pewnym sensie wspornikowa i chwiejna w jednym miejscu” – powiedział Czerny. „Tam, gdzie zainstalowaliśmy dużo tej stali, łącznie z rozpoczęciem prac stropowych, musieliśmy wjechać dźwigiem do dołu głębokiego na 5 stóp”.
Czerny powiedział, że zastosowali bardzo wyrafinowany system kotwienia, w tym mechaniczny system naprężania podobny do tego stosowanego w górnictwie węgla oraz niektóre kotwy chemiczne. Po zakotwieniu stalowej konstrukcji nośnej w betonie należy zamontować nadbudowę, do której zostanie przymocowana powłoka.
„Zaczęliśmy od zainstalowania systemu kratownicowego z dwoma dużymi pierścieniami typu O-ring ze stali nierdzewnej 304 — jeden na północnym krańcu konstrukcji, drugi na południowym krańcu” — mówi Czerny (patrz rysunek 3). Pierścienie są mocowane za pomocą przecinających się kratownic rurowych. Rama pomocnicza z rdzeniem pierścieniowym jest dzielona i skręcana za pomocą wzmocnień metodą GMAW i spawania elektrodowego.
„Istnieje więc ta potężna nadbudowa, której nikt nigdy nie widział; to wszystko dotyczy ram strukturalnych” – powiedział Czerny.
Pomimo największych wysiłków w projektowaniu, konstruowaniu, wytwarzaniu i instalowaniu wszystkich komponentów potrzebnych do realizacji projektu w Oakland, rzeźba była bezprecedensowa, a nowym ścieżkom zawsze towarzyszą zadziory i zadrapania. Podobnie połączenie koncepcji produkcyjnych jednej firmy z koncepcją innej firmy nie jest tak proste, jak przekazanie pałeczki. Ponadto fizyczna odległość między lokalizacjami powoduje opóźnienia w dostawach, co sprawia, że produkcja na miejscu jest logiczna.
„Mimo że procedury montażu i spawania zostały wcześniej zaprojektowane w Auckland, rzeczywiste warunki na miejscu wymagały od wszystkich kreatywności” – powiedział Silva. „A personel związkowy jest naprawdę świetny”.
Przez pierwsze kilka miesięcy głównym zadaniem MTH było określenie, co jest potrzebne do codziennej pracy i jak najlepiej wyprodukować niektóre elementy potrzebne do zbudowania ramy pomocniczej, a także niektóre rozpórki, „wstrząsy”, wahacze, sworznie i, jak powiedział Hill, drążki pogo. były potrzebne do stworzenia tymczasowego systemu bocznicy.
„To proces ciągły, polegający na projektowaniu i produkcji na bieżąco, tak aby wszystko było w ruchu i szybko docierało do miejsca pracy. Spędzamy dużo czasu na sortowaniu tego, co mamy, w niektórych przypadkach na przeprojektowaniu i przeprojektowaniu, a następnie wykonujemy niezbędne części.
„Już we wtorek będziemy mieli 10 rzeczy, które musimy mieć na boisku w środę” – powiedział Hill. „Mamy dużo nadgodzin, a większość pracy w hali produkcyjnej odbywa się w środku nocy”.
„Około 75 procent zespołów bocznic jest wykonywanych lub modyfikowanych na miejscu” – mówi Czerny. „Kilka razy robiliśmy to 24 godziny na dobę. Byłam w sklepie do 2-3 w nocy, wróciłam do domu o 5:30 rano, wzięłam prysznic, wzięłam materiał, jeszcze mokry. ”
Tymczasowy system zawieszenia MTN zastosowany do montażu kadłuba składa się ze sprężyn, rozpórek i linek. Wszystkie połączenia między płytami są tymczasowo mocowane za pomocą śrub. „Cała konstrukcja jest zatem połączona mechanicznie i zawieszona od wewnątrz na 304 kratownicach” – powiedział Czerny.
Zaczęliśmy od kopuły u podstawy rzeźby pępka – „pępka w pępku”. Kopuła jest zawieszona na kratownicach za pomocą tymczasowego czteropunktowego systemu wsporników sprężynowych, składającego się z wieszaków, linek i sprężyn. W miarę dodawania kolejnych desek sprężyny stają się „prezentem” – powiedział Czerny. Następnie sprężyny są regulowane w oparciu o dodatkowy ciężar każdej płyty, aby zrównoważyć całą rzeźbę.
Każda ze 168 desek posiada własny czteropunktowy system zawieszenia i sprężyn, dzięki czemu są one indywidualnie podparte na miejscu. „Chodzi o to, aby nie przeciążać żadnego ze połączeń, ponieważ są one połączone szczeliną 0/0” – mówi Czerny. „Jeśli deska uderzy w deskę znajdującą się pod spodem, może to spowodować wypaczenie i inne problemy”.
Świadectwem precyzji PSI jest jego doskonałe dopasowanie i praktycznie brak luzów. „PSI wykonało fantastyczną robotę, tworząc te tablety” – powiedział Czerny. „Ufam im, bo ostatecznie naprawdę pasuje. Dopasowanie było naprawdę dobre, co jest dla mnie fantastyczne. Mówimy dosłownie o tysięcznych cala. .”
„Kiedy zakończyli montaż, wiele osób myślało, że to już koniec” – mówi Silva nie tylko ze względu na ciasne szwy, ale także dlatego, że w pełni zmontowana część i starannie wypolerowane panele spełniły swoje zadanie. jego otoczenie. Ale szew na tyłku jest widoczny, ciekła rtęć nie ma szwów. Ponadto rzeźba nadal wymagała całkowitego zespawania, aby zachować integralność strukturalną dla przyszłych pokoleń – powiedział Silva.
Ukończenie Cloud Gate musiało zostać opóźnione podczas uroczystego otwarcia parku jesienią 2004 roku, więc omphalus był plamą GTAW i dlatego utknął na miesiące.
„Wokoło konstrukcji można było zobaczyć małe brązowe kropki, które były spoinami TIG” – powiedział Czerny. „W styczniu ponownie zaczęliśmy rozbijać namioty.”
„Kolejnym dużym wyzwaniem produkcyjnym w tym projekcie było spawanie szwów bez utraty dokładności kształtu w wyniku skurczu spoiny” – powiedział Silva.
Według Czernego spawanie plazmowe zapewniło niezbędną wytrzymałość i sztywność przy minimalnym ryzyku dla blachy. Mieszanka składająca się z 98% argonu i 2% helu najlepiej redukuje zanieczyszczenia i poprawia topienie.
Spawacze zastosowali metodę spawania plazmowego metodą dziurki od klucza, wykorzystując źródło prądu Thermal Arc® oraz specjalny zespół ciągnika i palnika zaprojektowany i używany przez PSI.
Czas publikacji: 04 lutego 2023 r