Hình ảnh của Anish Kapoor về tác phẩm điêu khắc Cổng Mây ở Công viên Thiên niên kỷ ở Chicago giống như thủy ngân lỏng, phản ánh một cách hữu cơ thành phố xung quanh. Đạt được sự trọn vẹn này là một nỗ lực của tình yêu.
“Điều tôi muốn làm với Công viên Thiên niên kỷ là tạo ra thứ gì đó mô phỏng đường chân trời của Chicago… để mọi người có thể nhìn thấy những đám mây trôi và những tòa nhà rất cao này được phản ánh trong tác phẩm. Và sau đó, bởi vì nó ở cổng. Hình thức, người tham gia, người xem sẽ có thể bước vào căn phòng rất sâu này, theo một cách nào đó, nó phản ánh con người giống như vẻ ngoài của tác phẩm đối với sự phản chiếu của thành phố xung quanh. Anish Kapoor, nhà điêu khắc Cloud Gate
Chỉ nhìn bề ngoài thanh bình của tác phẩm điêu khắc khổng lồ bằng thép không gỉ, thật khó để đoán được có bao nhiêu kim loại và ruột ẩn bên dưới bề mặt. Cloud Gate chứa đựng những câu chuyện của hơn 100 nhà chế tạo, cắt, thợ hàn, thợ hoàn thiện, kỹ sư, kỹ thuật viên, thợ lắp đặt và quản lý kim loại - trong hơn 5 năm hình thành.
Nhiều người đã làm việc nhiều giờ, làm việc trong xưởng vào lúc nửa đêm, cắm trại trên các công trường xây dựng và làm việc dưới cái nóng 110 độ trong bộ đồ bảo hộ Tyvek® đầy đủ và mặt nạ phòng độc che nửa mặt. Một số làm việc ở những vị trí phản trọng lực, với các dụng cụ được treo trên dây đai và làm việc trên những con dốc trơn trượt. Mọi thứ đều đi một chút (và xa hơn nữa) để biến điều không thể thành có thể.
Nặng 110 tấn, dài 66 feet và cao 33 feet, tác phẩm điêu khắc bằng thép không gỉ, thể hiện khái niệm thanh tao về những đám mây bay cao của nhà điêu khắc Anish Kapoor, là tác phẩm của Performance Structures Inc., một công ty sản xuất. (PSI), Oakland, California và MTH. Nhiệm vụ, Villa Park, Illinois. Nhân dịp kỷ niệm 120 năm thành lập, MTH là một trong những nhà thầu kết cấu thép và kính lâu đời nhất ở khu vực Chicago.
Việc hiện thực hóa yêu cầu của dự án sẽ đòi hỏi trình độ nghệ thuật, sự khéo léo, kiến thức cơ khí và bí quyết sản xuất của cả hai công ty. Họ làm theo đơn đặt hàng và thậm chí còn tạo ra thiết bị cho dự án.
Một số vấn đề của dự án liên quan đến hình dạng cong kỳ lạ của nó – dây rốn hoặc rốn lộn ngược – và một số vấn đề liên quan đến kích thước khổng lồ của nó. Tác phẩm điêu khắc, được xây dựng bởi hai công ty khác nhau ở những địa điểm khác nhau cách nhau hàng ngàn dặm, đã tạo ra các vấn đề về giao thông và phong cách. Nhiều quy trình cần thực hiện tại hiện trường lại khó thực hiện tại xưởng chứ chưa nói đến thực hiện tại hiện trường. Nhiều khó khăn nảy sinh đơn giản vì những cấu trúc như vậy chưa từng được tạo ra trước đây nên không có tài liệu tham khảo, không có bản vẽ, không có lộ trình.
Ethan Silva của PSI có nhiều kinh nghiệm trong việc đóng khung, đầu tiên là cho tàu thủy và sau đó là cho các dự án nghệ thuật khác, đồng thời có đủ năng lực đặc biệt cho nhiệm vụ đóng khung. Anish Kapoor đã yêu cầu một sinh viên tốt nghiệp ngành Vật lý và Nghệ thuật cung cấp một mô hình nhỏ.
“Vì vậy, tôi đã tạo ra một tác phẩm có kích thước 2m x 3 m, một tác phẩm được đánh bóng và cong thực sự mượt mà, và anh ấy nói, 'Ồ, bạn đã làm được rồi, bạn là người duy nhất làm được nó', bởi vì anh ấy đã tìm kiếm trong hai năm. Hãy đến và nhờ ai đó làm việc đó,” Silva nói.
Kế hoạch ban đầu là PSI chế tạo và xây dựng toàn bộ tác phẩm điêu khắc, sau đó vận chuyển toàn bộ đến Nam Thái Bình Dương, qua Kênh đào Panama, về phía bắc vào Đại Tây Dương và qua Đường biển St. Lawrence đến một cảng trên Hồ Michigan, theo giám đốc điều hành. Ulliel cho biết, Tập đoàn Công viên Thiên niên kỷ của Edward, một hệ thống băng tải được thiết kế đặc biệt sẽ đưa anh đến Công viên Thiên niên kỷ. Những hạn chế về thời gian và tính thực tế đã buộc phải thay đổi các kế hoạch này. Vì vậy, các tấm cong phải được chuẩn bị để vận chuyển và sau đó được vận chuyển đến Chicago, nơi MTH lắp ráp phần dưới và phần trên và kết nối các tấm với phần trên.
Hoàn thiện và đánh bóng các mối hàn Cloud Gate để mang lại vẻ liền mạch cho chúng là một trong những khía cạnh khó khăn nhất của quá trình lắp đặt và lắp ráp tại chỗ. Quy trình 12 bước được hoàn thành bằng cách thoa phấn má hồng sáng, tương tự như đánh bóng trang sức.
Silva nói: “Về cơ bản, chúng tôi đã làm việc trong dự án này, chế tạo những bộ phận này trong khoảng ba năm. “Đây là một cam kết nghiêm túc. Phải mất rất nhiều thời gian để tìm ra cách thực hiện và tính toán chi tiết; bạn biết đấy, thật hoàn hảo. Cách tiếp cận của chúng tôi, sử dụng công nghệ máy tính và gia công kim loại tốt, là sự kết hợp giữa công nghệ rèn và hàng không vũ trụ.”
Theo ông, rất khó để chế tạo một thứ gì đó lớn và nặng như vậy với độ chính xác cao. Các tấm 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 ra các bản vẽ thực tế cho sản phẩm này đã là một dự án lớn. “Chúng tôi sử dụng công nghệ máy tính để đo các tấm và đánh giá chính xác hình dạng cũng như độ cong của chúng để chúng khớp với nhau một cách chính xác.
Silva nói: “Chúng tôi đã mô phỏng trên máy tính và sau đó tách nó ra. “Tôi đã vận dụng kinh nghiệm của mình trong việc chế tạo vỏ và tìm ra cách tách khuôn sao cho các đường nối hoạt động tốt nhất để có thể đạt được kết quả chất lượng tốt nhất.”
Một số đĩa có hình vuông và một số có hình chiếc bánh. Chúng càng gần điểm chuyển tiếp sắc nét thì chúng càng có hình dạng chiếc bánh và bán kính chuyển tiếp xuyên tâm càng lớn. Ở phía trên chúng phẳng hơn và lớn hơn.
Silva cho biết, việc cắt plasma thép không gỉ 316L dày 1/4 đến 3/8 inch đã đủ cứng. “Thách thức thực sự là tạo cho những tấm kim loại khổng lồ một độ cong khá chính xác. Điều này được thực hiện bằng cách tạo hình và sản xuất hệ thống sườn của mỗi tấm rất chính xác. Điều này cho phép chúng tôi xác định chính xác hình dạng của từng tấm.”
Các tấm được cuộn trên các cuộn 3D do PSI thiết kế và sản xuất dành riêng cho việc cuộn các tấm này (xem Hình 1). “Nó giống như anh em họ của sân trượt băng ở Anh. Chúng tôi cuộn chúng bằng kỹ thuật tương tự như làm cánh,” Silva nói. Uốn cong từng tờ giấy bằng cách di chuyển nó qua lại trên các con lăn, điều chỉnh áp lực lên các con lăn cho đến khi tấm giấy nằm trong khoảng 0,01 inch so với kích thước mong muốn. Theo ông, yêu cầu độ chính xác cao khiến việc tạo hình các tấm một cách trơn tru trở nên khó khăn.
Sau đó, thợ hàn hàn tấm uốn cong vào cấu trúc bên trong của hệ thống gân bằng cách sử dụng lõi trợ dung. Silva giải thích: “Theo quan điểm của tôi, hấp thụ từ thông là một cách thực sự tuyệt vời để tạo ra các mối hàn kết cấu bằng thép không gỉ”. “Nó mang lại các mối hàn chất lượng cao, mang tính định hướng sản xuất cao và trông rất đẹp.”
Toàn bộ bề mặt của các tấm ván được chà nhám bằng tay và được gia công để cắt chúng đến độ chính xác cần thiết một phần nghìn inch sao cho chúng khớp với nhau một cách hoàn hảo (xem Hình 2). Xác minh kích thước bằng thiết bị đo và quét laser chính xác. Cuối cùng, bảng được đánh bóng thành gương và phủ một lớp màng bảo vệ.
Khoảng một phần ba số tấm, cùng với phần đế và cấu trúc bên trong, đã được lắp đặt thử nghiệm trước khi các tấm được vận chuyển từ Auckland (xem hình 3 và 4). Một quy trình treo các tấm đã được lên kế hoạch và các mối hàn được thực hiện trên một số tấm nhỏ hơn để giữ chúng lại với nhau. Silva nói: “Vì vậy, khi chúng tôi lắp ráp nó ở Chicago, chúng tôi biết rằng nó sẽ phù hợp.
Nhiệt độ, thời gian và độ rung của xe đẩy có thể khiến sản phẩm cán bị lỏng. Lưới gân được thiết kế không chỉ để tăng độ cứng của ván mà còn giữ được hình dạng của ván trong quá trình vận chuyển.
Do đó, các tấm được xử lý nhiệt và làm mát để giảm bớt ứng suất vật liệu bằng cách gia cố lưới từ bên trong. Để tránh hư hỏng hơn nữa trong quá trình vận chuyển, các giá đỡ đã được làm cho mỗi tấm ván và xếp vào khoảng bốn thùng chứa mỗi lần.
Sau đó, các container được chất lên sơ mi rơ moóc, mỗi lần khoảng bốn chiếc và vận chuyển đến Chicago cùng với đội PSI để lắp đặt cùng đội MTH. Một người là nhân viên hậu cần điều phối vận tải, người còn lại là trưởng phòng kỹ thuật của công trường. Anh ấy làm việc hàng ngày với nhân viên MTH và giúp phát triển các công nghệ mới khi cần thiết. “Tất nhiên, anh ấy là một phần rất quan trọng của quá trình,” Silva nói.
Chủ tịch MTH Lyle Hill cho biết MTH Industries ban đầu được giao nhiệm vụ neo tác phẩm điêu khắc thanh tao xuống đất và lắp đặt cấu trúc thượng tầng, sau đó hàn các tấm vào đó và thực hiện công đoạn chà nhám và đánh bóng cuối cùng, với PSI cung cấp hướng dẫn kỹ thuật. Hoàn thành tác phẩm điêu khắc có nghĩa là nghệ thuật. Cân bằng với thực hành, lý thuyết với thực hành, thời gian cần thiết và thời gian dự kiến.
Lou Czerny, phó chủ tịch kỹ thuật và quản lý dự án tại MTH, cho biết ông bị mê hoặc bởi sự độc đáo của dự án. Czerny nói: “Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, một số điều đã xảy ra trong dự án cụ thể này mà chưa được thực hiện hoặc xem xét trước đây”.
Nhưng việc phát triển loại hình đầu tiên đòi hỏi sự khéo léo ngay tại chỗ để ứng phó với những vấn đề không lường trước được và trả lời các câu hỏi nảy sinh trong quá trình thực hiện:
Làm thế nào để bạn lắp đặt cẩn thận 128 tấm thép không gỉ có kích thước bằng ô tô trên cấu trúc thượng tầng cố định? Làm thế nào để hàn những cây Flexbean khổng lồ mà không cần dựa vào nó? Làm thế nào để vào mối hàn mà không thể hàn từ bên trong? Làm thế nào để đạt được độ hoàn thiện như gương hoàn hảo của các mối hàn thép không gỉ trên hiện trường? Điều gì xảy ra nếu sét đánh vào anh ta?
Czerny cho biết dấu hiệu đầu tiên cho thấy đây sẽ là một dự án đặc biệt thách thức là khi việc xây dựng và lắp đặt nền tảng nặng 30.000 pound bắt đầu. Kết cấu thép hỗ trợ tác phẩm điêu khắc.
Mặc dù việc chế tạo thép kết cấu kẽm cao do PSI cung cấp để lắp ráp phần đế của công trình phụ tương đối đơn giản, nhưng công trình phụ nằm ở giữa nhà hàng và nửa bãi đậu xe, mỗi tầng ở một độ cao khác nhau.
Czerny nói: “Vì vậy, phần đế có phần giống như đúc hẫng, lung lay tại một số điểm. “Nơi mà chúng tôi đã lắp đặt rất nhiều loại thép này, bao gồm cả việc bắt đầu công việc sàn thực tế, chúng tôi thực sự đã phải lái cần cẩu vào một cái hố sâu 5 feet.”
Czerny cho biết họ đã sử dụng một hệ thống neo rất phức tạp, bao gồm hệ thống neo cơ học tương tự như hệ thống được sử dụng trong khai thác than và một số neo hóa học. Sau khi kết cấu phần dưới bằng thép được neo vào bê tông, phần kết cấu phần trên phải được lắp đặt để gắn vỏ vào.
Czerny cho biết: “Chúng tôi bắt đầu bằng cách lắp đặt một hệ thống giàn với hai vòng chữ O lớn bằng thép không gỉ 304—một ở đầu phía bắc của cấu trúc và một ở đầu phía nam,” Czerny nói (xem Hình 3). Các vòng được buộc chặt bằng các giàn hình ống giao nhau. Khung phụ lõi vòng được cắt và bắt vít tại chỗ bằng cách sử dụng cốt thép hàn GMAW và hàn điện cực.
“Vì vậy, có cấu trúc thượng tầng đồ sộ này mà chưa ai từng thấy; tất cả đều dành cho khung cấu trúc,” Czerny nói.
Bất chấp những nỗ lực hết mình trong việc thiết kế, kỹ thuật, chế tạo và lắp đặt tất cả các bộ phận cần thiết cho dự án Oakland, tác phẩm điêu khắc này là chưa từng có và những con đường mới luôn đi kèm với những gờ và vết xước. Tương tự như vậy, việc kết hợp các khái niệm sản xuất của công ty này với khái niệm sản xuất của công ty khác không dễ dàng như việc truyền dùi cui. Ngoài ra, khoảng cách vật lý giữa các địa điểm dẫn đến sự chậm trễ trong giao hàng, khiến cho việc sản xuất tại chỗ trở nên hợp lý.
Silva cho biết: “Mặc dù quy trình lắp ráp và hàn đã được thiết kế sẵn ở Auckland, nhưng điều kiện thực tế tại địa điểm đòi hỏi mọi người phải sáng tạo. “Và đội ngũ nhân viên của công đoàn thực sự tuyệt vời.”
Trong vài tháng đầu tiên, công việc chính của MTH là xác định những gì cần thiết cho công việc trong ngày và cách tốt nhất để chế tạo một số bộ phận cần thiết để chế tạo khung phụ, cũng như một số thanh chống, “giảm xóc”, cánh tay, chốt và, như Hill đã nói, gậy pogo. là 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 luôn chuyển động và đưa đến hiện trường một cách nhanh chóng. Chúng tôi dành nhiều thời gian để sắp xếp những gì chúng tôi có, trong một số trường hợp là thiết kế lại và thiết kế lại, sau đó chúng tôi tạo ra những bộ phận cần thiết.
Hill nói: “Chỉ thứ Ba, chúng tôi sẽ có 10 thứ chúng tôi cần có trên sân vào thứ Tư. “Chúng tôi phải làm thêm giờ rất nhiều và hầu hết công việc ở xưởng đều được thực hiện vào lúc nửa đêm.”
Czerny cho biết: “Khoảng 75% các bộ phận vách ngoài được chế tạo hoặc sửa đổi tại chỗ. “Có vài lần chúng tôi làm việc đó 24 giờ một ngày. Tôi ở cửa hàng đến 2, 3 giờ sáng và về đến nhà lúc 5h30 sáng, đi tắm, lấy đồ, vẫn ướt. ”
Hệ thống treo tạm thời MTN dùng để lắp ráp thân tàu bao gồm lò xo, thanh chống và dây cáp. Tất cả các mối nối giữa các tấm được gắn tạm thời bằng bu lông. Czerny nói: “Vì vậy, toàn bộ cấu trúc được kết nối cơ học, được treo từ bên trong bằng 304 giàn”.
Chúng tôi bắt đầu với mái vòm ở chân tác phẩm điêu khắc rốn – “rốn bên trong rốn”. Mái vòm được treo vào các giàn bằng hệ thống đỡ lò xo treo bốn điểm tạm thời, bao gồm móc treo, dây cáp và lò xo. Czerny nói: Khi có thêm nhiều tấm ván được thêm vào, lò xo sẽ trở thành một “món quà”. Sau đó, các lò xo được điều chỉnh dựa trên trọng lượng bổ sung của mỗi tấm để cân bằng toàn bộ tác phẩm điêu khắc.
Mỗi tấm ván trong số 168 tấm ván đều có hệ thống lò xo và hệ thống treo bốn điểm riêng, do đó chúng được hỗ trợ riêng tại chỗ. Czerny nói: “Ý tưởng không phải là gây căng thẳng quá mức cho một trong hai khớp khi chúng được kết nối với khoảng cách 0/0”. “Nếu bảng chạm vào bảng bên dưới, nó có thể dẫn đến cong vênh và các vấn đề khác.”
Một minh chứng cho độ chính xác của PSI là sự phù hợp tuyệt vời của nó và hầu như không có phản ứng dữ dội. Czerny cho biết: “PSI đã làm rất tốt việc tạo ra những chiếc máy tính bảng này. “Tôi ghi công cho họ vì cuối cùng, anh ấy thực sự phù hợp. Sự phù hợp thực sự tốt, điều đó thật tuyệt vời đối với tôi. Chúng ta đang nói theo nghĩa đen về phần nghìn inch. .”
Silva cho biết: “Khi họ hoàn thành việc lắp ráp, nhiều người nghĩ rằng nó đã hoàn thành, không chỉ vì các đường nối chặt chẽ mà còn vì bộ phận được lắp ráp hoàn chỉnh và các tấm được đánh bóng cẩn thận của nó đã làm được điều đó. xung quanh nó. Nhưng có thể nhìn thấy đường nối ở mông, thủy ngân lỏng không có đường nối. Ngoài ra, tác phẩm điêu khắc vẫn cần được hàn hoàn toàn để duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc cho các thế hệ tương lai, Silva nói.
Việc hoàn thành Cloud Gate đã phải trì hoãn trong thời gian khai trương công viên vào mùa thu năm 2004, vì vậy omphalus là một vết bẩn của GTAW, đó là lý do tại sao nó bị mắc kẹt trong nhiều tháng.
“Bạn có thể thấy những chấm nhỏ màu nâu xung quanh cấu trúc là các mối hàn TIG,” Czerny nói. “Chúng tôi lại bắt đầu dựng lều vào tháng Giêng.”
Silva cho biết: “Thách thức sản xuất lớn tiếp theo của dự án này là hàn các đường nối mà không làm giảm độ chính xác về hình dạng do mối hàn co ngót”.
Theo Czerny, hàn plasma mang lại độ bền và độ cứng cần thiết với rủi ro tối thiểu cho tấm. Hỗn hợp gồm 98% argon và 2% helium là hỗn hợp tốt nhất trong việc giảm tắc nghẽn và cải thiện sự nóng chảy.
Các thợ hàn đã sử dụng phương pháp hàn plasma lỗ khóa sử dụng nguồn điện Thermal Arc® và cụm máy kéo và mỏ hàn đặc biệt do PSI thiết kế và sử dụng.
Thời gian đăng: Feb-04-2023