Pour sécuriser le nouveau Grand Canyon Skywalk, les ingénieurs l'ont monté en porte-à-faux jusqu'à la falaise à l'aide de 94 tiges d'acier qui ont foré 46 pieds dans le calcaire. On estime qu'il transporte 71 millions de livres, soit environ 71 Boeing 747 entièrement chargés. Mais les opérateurs ont limité l'occupation maximale à 120 personnes.
Avant le début du projet en 2004, Mark Steel Corporation de Salt Lake City a soumis une offre pour le poste de fabrication en sachant que la concurrence serait féroce. Cependant, les ingénieurs d'atelier d'acier et de tôles devaient accélérer la productivité de leur configuration d'arc submergé existante pour respecter le calendrier serré du projet.

Les ancrages en acier de la structure ont été soudés au flux avec le 5/64 Outershield® 70 de Lincoln Electric et le 1/16 Outershield® 71M avec un gaz de protection à 100% de CO2. Les sections en acier mesuraient 2 pouces d'épaisseur, 8 pieds de longueur, 2,5 pieds de largeur et 4,5 pieds de profondeur. Réunis pour former des ancrages de 46 pieds, ils sont maintenant lestés dans du ciment pour sécuriser la structure.

Le fer à cheval principal lui-même était formé de deux poutres caissons en acier au carbone A572 grade 50 soudées avec le fil à arc immergé Lincolnweld® L-61 de Lincoln et le flux d'arc submergé 865. La fabrication est effectuée conformément au code de soudage structurel de AWS D1.1. Les sections de poutres mesurent 2 pouces d'épaisseur, 6 pieds de longueur et 2,5 pieds de largeur. Ils ont été expédiés en sections de 40 pieds et assemblés sur place.


Lors du soudage des poutres caissons, les gains de productivité ont été principalement captés par les arcs immergés en tandem. Un arc CA et l'autre CC, les opérateurs ont utilisé des commandes numériques à bouton-poussoir sur le Power Feed® 10A pour régler la fréquence, l'équilibre et l'amplitude de la forme d'onde afin d'obtenir l'équilibre optimal entre la pénétration et le dépôt. Les formes d'onde de soudage peuvent être ajustées à n'importe quelle fréquence entre 10 et 100 Hertz en tournant un bouton. Cela a permis aux opérateurs de déterminer une productivité et une qualité maximales pour différents matériaux et travaux.

«En appuyant simplement sur un bouton, nous pouvons passer du fil unique au tandem, du positif CC au négatif CC, et avoir la capacité de contrôler le tandem. Cela nous permet d’utiliser des matériaux plus minces et de souder plus rapidement si nous avons besoin », a déclaré Darwin Childs, ingénieur en soudage chez Mark Steel.

Le logiciel intégré permet aux arcs opposés de fonctionner en tandem sans interférer les uns avec les autres. Cela s'est traduit par une vitesse de déplacement de 26 à 28 pouces par minute. Les taux de dépôt sont passés d'environ 28 livres par heure avec le seul DC installé à environ 55 livres par heure, en utilisant un fil 3/16 sur deux arcs. Cela s'est avéré particulièrement utile pour certaines des soudures plus longues, qui s'étalaient de 38 à 40 pieds consécutifs.

Les tests par ultrasons ont révélé que le taux de rejet des soudures du projet était inférieur à 2%, a déclaré Tony Noah, le représentant des ventes techniques de Lincoln, qui a aidé Mark Steel à installer son nouvel équipement et son nouveau processus.

«Même en exécutant deux arcs simultanés, ils ont maintenu de superbes soudures sur chaque soudure», a ajouté Noah.

Les constructeurs d'atelier avaient généralement un matériau chanfreiné de cette taille de 30 degrés sur chaque bord pour former un biseau combiné de 60 degrés au niveau du joint. Maintenant, avec une capacité de pénétration accrue, les lunettes ont été réduites à 22,5 degrés sur chaque bord pour former un coin complet de 45 degrés.

Cet espace plus étroit a permis de réduire le temps de configuration et de meulage avec moins de métal de soudure requis par pouce de soudure. Dans l'ensemble, Mark Steel a enregistré un gain de productivité de 25 à 30% et une réduction correspondante du coût des consommables. L'entreprise a également réalisé une réduction de 10 à 15 pour cent des coûts électriques en utilisant des équipements basés sur des onduleurs.

Le Grand Canyon Skywalk est maintenant la plus haute structure artificielle au monde, construite avec plus d'un million de livres d'acier. Il a été conçu pour résister à un séisme de magnitude 8,0 à 50 miles.

Les constructeurs d'atelier avaient généralement un matériau chanfreiné de cette taille de 30 degrés sur chaque bord pour former un biseau combiné de 60 degrés au niveau du joint. Maintenant, avec une capacité de pénétration accrue, les lunettes ont été réduites à 22,5 degrés sur chaque bord pour former un coin complet de 45 degrés.

Cet espace plus étroit a permis de réduire le temps de configuration et de meulage avec moins de métal de soudure requis par pouce de soudure. Dans l'ensemble, Mark Steel a enregistré un gain de productivité de 25 à 30% et une réduction correspondante du coût des consommables. L'entreprise a également réalisé une réduction de 10 à 15 pour cent des coûts électriques en utilisant des équipements basés sur des onduleurs.

"Nous avons eu la chance de ne pas avoir besoin de tout surveiller en permanence", a déclaré Childs. "Nous avons fonctionné 24 heures sur 24 avec deux équipes de 10 heures, mais si quelque chose s'était produit, il était bon de savoir que nous avions le logiciel de diagnostic et la capacité de surveillance de la production disponibles dans la Power Wave."

En tant que plus grand fabricant d'acier de l'Utah, Mark Steel a pris au sérieux son rôle d'acteur clé dans un poste aussi prestigieux.

Les ingénieurs de l'entreprise connaissaient l'importance de souder l'ancre et les fondations de l'attraction touristique record, ils devaient être confiants dans la qualité du travail.

Mark Steel effectue régulièrement un large éventail de travaux, y compris des navires travaillant sur des ferry-boats, des raffineries, des navires de la marine, des centrales électriques, de l'équipement lourd, des flèches et des godets. Childs a noté que maintenant que le projet Skywalk est terminé, la société va commencer à utiliser de plus en plus l'équipement Power Wave® dans ses autres projets.

Les touristes assez courageux pour parcourir le Grand Canyon Skywalk apprécieront des vues incroyables et apprécieront l'ingénierie remarquable qui devrait être achevée fin 2006. Mais pour ceux qui sont trop timides pour s'aventurer au-delà du centre touristique, ce sera une attraction appréciée de loin.