自由の女神像の保存修復

1982年11月7日から、プロジェクト関係者から、自由の女神像が1984年から最長1年間、一般公開を完全に停止するという発表があった。 ^{[ 8 ]}自由の女神像がこれほど長期間閉鎖されたのは、1930年代後半のある時期以来のことだった。その後の発表では、像の外側を囲む足場の設置は1983年の秋に開始されるとされ、1983年7月の時点でも、修復作業は秋のどこかで開始されると考えられていた。^{[ 9 ]} NPSの担当者は、島を一般公開しないという以前の発表を撤回し、修正した。リバティ島は実際には開放されたままで、閉鎖は断続的で、一度に数日間だけとなる。^{[ 9 ]}修復作業は1984年1月23日まで開始されなかった。翌日に発行されたニューヨーク・タイムズの記事によると、30ヶ月に及ぶこのプロジェクトは前日に正式に開始され、自由の島に運び込まれたばかりの何トンもの押し出し成形アルミニウム製の足場によって像が完全に覆われるまで、訪問者にはあと約2週間しか残されていないとのことだった。^{[ 10 ]}

足場工事の契約は、1983年12月14日にUniversal Builders Supply (UBS) Inc.という会社に発注されました。^{[ 11 ]}契約では、自立式の屋外足場は1984年4月27日までに完全に組み立てられることになっていました。高さ240フィート（73メートル）の足場は像のために特別に設計されたもので、花崗岩の台座にしか取り付けられず像には取り付けられず、像の複雑な輪郭にも対応しなければならなかったため、設計者には創意工夫が必要でした。さらに、屋外足場は銅板の露出部分から少なくとも18インチの距離を保つ必要がありました。高耐荷重アルミニウム（合金6061 T6）製の足場を構成する約6,000個の部品は、1984年1月23日にリバティ島に搬入された。アルミニウムが使用されたのは、像の外装に錆による変色が生じるのを防ぐためである。スクリュージャッキを用いて、アルミニウムを像の花崗岩製の台座に固定した。より容易に設置できる内部足場は、摩擦クランプで連結されたパイプを像の中央支柱に固定して構築された。20名のUBS作業員は、強風や厳しい冬の天候により屋外での作業が困難になった場合、しばしば内部足場の組み立てに頼った。  

内部足場が設置されると、内部コーティングの徹底的な評価調査が実施された。^{[ 12 ]}修復に関わったほとんどの人が、内部の金属からすべてのコーティングが除去され、修理が行われ、金属が再コーティングされ、内部が適切に耐候されるという前提を認めていた。二次錬鉄フレームワークと錬鉄中央パイロンの両方に既存の内部コーティングは、内部の銅被覆に塗布されていた複数のコールタールと塗料の層とともに除去された。1984 年 2 月 8 日付のニューヨーク タイムズの記事では、当時「政府緑」に塗装されていた内部の銅は、新しい1 セント硬貨のサーモン色に似せるために洗浄されると述べられていた。その最も外側の「政府緑」の層は、1975 年に塗布されたビニール塗料であった。

腐食した部分がコーティング層の下に隠れていたため、7 層の塗料 (赤鉛プライマーの下塗り層と 6 層の追加コーティングから構成される) と 2 層の瀝青塗料(コール タール コーティング) を修復する試みは行われなかった。テスト、開発 (または未開発)、実装 (または未実施) された 3 つのコーティング除去方法は、熱コーティング除去、研磨コーティング除去、化学コーティング除去であった。内部の銅のコーティング除去に検討された方法は、他の内部金属のコーティング除去方法とは異なっていた。像の錬鉄部分の準備には、フラッシュ錆を防ぐために、乾式サンドブラストとしても知られる研磨除去方法が採用された。乾式サンドブラスト技術で使用された低粉塵研磨材は酸化アルミニウムであった。自由の女神像の清掃と塗装の大部分を担当したニューヨークのベン・ストラウス・インダストリーズ社は、マサチューセッツ州のノートン社から供給された9万ドル以上の酸化アルミニウムを使用して、錆びたフレームから腐食した鉄の層を吹き飛ばした。^{[ 13 ]}

内部銅のコーティング除去方法として、いくつかの方法が検討されたが、いずれも却下された。評価調査の結果、研磨除去法（酸化アルミニウムを用いる方法）は銅基材の下層を損傷する可能性があることが判明した。また、引火性が高く毒性の強い化学薬品を用いた除去法も、時間がかかりすぎる上、（薬品が漏れ出した場合）外装の繊細な緑青に悪影響を及ぼす可能性があるため、却下された。

コロンビア大学の建築保存修復家と北大西洋歴史保存センター（NAHPC）に勤務する歴史建築家の2人の研究者は、彫像にさらなる損傷を与えることなく、さまざまな塗料層を除去するという付随する困難に対処しようとした。研究者たちは最終的に、塗料で覆われた表面に液体窒素を噴霧するという革新的な極低温除去法を決定した。液体窒素は-320 °F（-195.6 °C）で塗料層を脆くし、ひび割れた塗料がかつて持っていた密着性を失う。内部のコーティングを除去するには、約3,500 USガロン（13,000 L）の液体窒素が必要になると推定された。研究者によると、「大規模なコーティング除去に液体窒素を使用することは、ある意味革新的だった」^{[ 12 ]。}当時「米国でほぼ最大の液体大気ガス生産者」であったコネチカット州ダンベリーのユニオンカーバイド社のリンデ部門が、修復作業のために液体窒素を寄贈した。同社の研究者たちは、液体窒素の散布を制御するための特殊なツールを製造する際にも、NPS（原子力安全局）と協力した。   

極低温法は上層のコーティングを除去するのに成功したが、鉛とビニル系塗料の7層の下の、最後の2層の瀝青コーティングを除去するには不十分だった。ベン・ストラウス・インダストリーズの社長であるビクター・ストラウスは、コールタールを除去するのに適したブラスト材を探すために、サクランボの種、粉末ガラス、プラスチックペレット、塩、米、砂糖など、さまざまな物質を試した。しかし、どれも「研磨力が強すぎるか弱すぎるか」のどちらかだった。^{[ 14 ]}ストラウスは次に、家庭用洗剤や博物館で繊細な美術品の洗浄に使われている重曹（炭酸水素ナトリウム）を検討した。60 PSIで試験ブラストを行ったところ、コールタールは除去できたが銅には損傷を与えなかった。^{[ 15 ]}

頑固なコーティングを除去するために特別に開発された、小型ながら強力なサンドブラスト装置。この装置は、サンドブラストと吸引を同時に行うことができます。ベン・ストラウス・インダストリーズは、オハイオ州ボリバーにあるブラスト・アンド・バック社と協力し、「掃除機のヘッド内部に標準的なブラストノズルを組み込む」設計を行いました。これにより、研磨材やコーティングの破片をタンクに吸い込むことで、彫像内部に過剰な粉塵が発生するのを防ぎます。

アーム＆ハンマー社製の業務用重曹がトン単位で寄贈され、銅の被覆に優しく研磨作用のある洗浄剤として使用されました。重曹は空気中の水分を吸収するため、ブラストツールに空気を送るコンプレッサーに除湿器が設置され、ツールの目詰まりを防ぎました。^{[ 14 ]}コールタールが剥がれると、重曹が被覆の穴や隙間から漏れ出し、像の外側の緑青の色に影響を与えたため、作業員は像の外側の表面をすすぎ、重曹が像の緑色の緑青を青く変色させないようにしました。

像の内部から塗料の層が除去された後、建築家と技術者たちは、像の内部の鉄を保護するために、これまで使用されてきたどの既存のコーティングよりもはるかに適切なコーティングシステムを導入する必要があることを認識しました。そのコーティングは、海洋環境における腐食に対する保護性能を備え、VOC（揮発性有機化合物）の排出量がゼロでなければなりませんでした。サンドブラスト処理された中央の支柱と二次的なフレームワークに適したコーティングが探され、見つかりました。

1970年、NASAは、ケイ素/カリウムと水の比率が5:3:1であることから名付けられたK-Zinc 531と呼ばれるケイ酸亜鉛プライマーコーティングの特許を取得しました。 ^{[ 15 ]}このコーティングは、無毒、不燃性で、表面に塗布してから30分以内に金属上で滑らかに乾燥するという特徴がありました。1981年、NASAは、このコーティングのライセンスをペンシルベニア州ウィンウッドのShane Associatesに付与しました。1982年、ペンシルベニア州マルバーンに拠点を置くInorganic Coatings (IC)という会社が、前述の会社と契約を結び、ケイ酸亜鉛系の唯一の製造業者および販売代理店となりました。保護コーティングはIC 531と改名されましたが、NASAが開発した元のコーティングと同様に、高比率の水性ケイ酸亜鉛でした。IC 531は、修復作業で、彫像の構造要素のいくつかに優れた耐腐食性を与えるために使用されました。

1937年から1938年にかけて多くのアーマチュアバーが交換されましたが、修復作業では、像の独特な内部構造を構成する2× 5 / 8インチ（51× 16mm）のリボン状のアーマチュアバーをほぼすべて交換するという試みが成功しました（バーは銅の外皮に接続されておらず、銅の外皮にリベット留めされた銅のサドルによって所定の位置に保持されているため）。 1985年12月17日のニューヨーク・タイムズの記事によると、像の最も深刻な内部問題は、銅の被覆を支える鉄のアーマチュアに発生した腐食でした。^{[ 7 ]}エッフェルは、像に使用されている金属（銅と鉄）の異質性により、絶縁しないと急速に腐食するため、ガルバニック反応がすぐに問題になることを認識していました。しかし、アーマチュアシステムのガルバニック腐食を防ぐために使用された方法は効果がないことが証明されました。 

銅製の被覆と鉄棒の間に当初設けられていた絶縁層は、シェラックに浸したアスベスト布であった。この絶縁・遮断システムは、建設当初は2つの金属を分離していたが、巧妙に考案されたこのシステムは時間の経過とともに劣化し、多くの異なる部品の構造的安定性を損なっていた。この絶縁層は、内部の結露、漏水、そしておそらく海洋環境のその他の変動する大気の影響にさらされたことにより、その機能的な遮断能力の多くを失っていた。それはスポンジ状の物質へと劣化し、単に海水を導電性電解質として保持するだけになっていた。腐食した鉄の劣化を加速させたのは、腐食性物質の蓄積が鉄棒を固定していたリベット留めの銅製サドルに圧力をかけたことである。これにより座屈や歪みが生じ、さらにリベットが外れてしまった。外れたリベットをかつて固定していた銅製の被覆の穴から雨水が浸み込んでいた。継ぎ目や穴の一部は、1911年に塗布されたコールタール塗料でまだ塞がれ、コーティングされていた。74年前に塗布されたコールタール塗料の筋は、修復作業中にもまだはっきりと確認できた。いわゆる「水抜き穴」から流れ出た黒いタールの筋が像の外側を伝い、外側の銅板の緑青を変質させていた。

大気研究科学者とAT&Tベル研究所の技術助手は、腐食した銅粒子からなる緑がかった液体を開発し、化学組成が像の外装とほぼ一致するようにしました。そして、その液体をタールで汚れた外装に噴霧しました。噴霧された粒子は、その後、汚れやシミの上に広がり、成長しました。銅と銅合金の腐食の研究を専門とする両研究者は、修復作業に興味を持ち、100年前の銅構造物に対する大気の影響を研究する機会が得られるため、修復作業に専門知識を提供することを提案しました。^{[ 16 ]}

銅は「溶融」鉄骨の複製に使用できる代替金属として検討されましたが、却下されました。国立公園局は、鉄棒の代替材料として使用可能な材料の適合性を評価するための試験を実施しました。約1800本の鉄骨の代替として316Lステンレス鋼が選ばれ、二次フレームと骨組みをつなぐ平鋼の代替として高クロムステンレス鋼合金であるフェラリウムが選ばれました。骨組みは銅の外皮の構造的支持を提供するため、像の4つの異なるセクションからそれぞれ4本（合計16本）を超える棒を一度に取り外すことはできないと決定されました。その後、これらは主に目視で複製され、元の棒を取り外してから36時間以内に交換品が取り付けられました。美術品修復会社が鉄鋼請負業者と協力してこの困難な作業に取り組みました。

交換用の鉄筋は、ステンレス鋼が錆びる原因となる鉄粉やその他の汚染物質を除去するために焼きなましとサンドブラスト処理され、その後、保護のために硝酸に浸されました。修復作業の初期段階に関わったマサチューセッツ工科大学の冶金学教授によると、316Lステンレス鋼の「長期使用挙動」は不明でした。^{[ 17 ]}鉄格子システムの交換用鉄筋は、デュポン社製のPTFE （テフロン）ポリマー樹脂テープで銅から絶縁されました。

1986年5月31日付のニューヨーク・タイムズ紙の記事によると、修復作業を監督していた検査班は数か月前に、アームの近くにある長さ5フィート（1.5メートル）のアーマチュアバーに、アーマチュアを設置した40人の鉄工職人の名前が刻印されていることに気づいていた。交換が必要となったこのバーの費用は請負業者が負担した。交換前にバーの写真が撮影され、その写真は1986年6月号のスミソニアン誌に掲載されている。 

トーチは1984年7月4日に像から取り外された。 1984年10月8日付のニューヨーク・タイムズの記事によると、新しいトーチはランスに拠点を置くレ・メタリエ・シャンペノワの10人の職人によって14か月かけて古いトーチと同じ方法で完成する予定であり、リバティ島の像の台座にある工房がその月に一般公開されたという。^{[ 18 ]}

2018年にオリジナルのトーチは、翌年に開館したリバティ島に新しく建設された自由の女神博物館の常設展示物となった。 ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

銅製の像本体内部には、像の背骨となる高さ97フィート（30メートル）の中央支柱からなる構造支持システムが収められている。支柱は、水平方向と斜め方向の交差ブレースシステムを備えた4本の桁で構成されており、二次的な枠組みと骨組みを支えている。また、40フィート（12メートル）の延長部が、掲げられた腕とトーチを支えている。少なくとも1932年（陸軍省が腕と肩の構造を強化した年）以来、掲げられた腕の肩を支える部分がずれていることは周知の事実であった。その後、像の頭部を支えるアーチもずれていることが発見された。ずれの原因は不明だが、いくつかの仮説が提唱されている。最初に提唱された仮説は、バルトルディと共にこのプロジェクトに最初に取り組み、腕と頭部の構造補強を設計した技師ヴィオレ・ル・デュク（1876年にフィラデルフィアで開催された百年祭で展示された）^{[ 22 ]}が、その2つの部分を完成させた後に亡くなり、彫像の残りの作業を完成させ、彫像の驚くべき構造の功績が一般的に認められている、より有名な橋梁技師ギュスターヴ・エッフェルとは大きく異なる工学的手法を採用したというものだった。2番目の仮説は、アメリカ人が1886年に彫像の各部分を開梱した後、構造フレームワークを誤って再組み立てしたというものだった。3番目の仮説は、彫像の制作者であるバルトルディが、1884年7月4日またはその直前に彫像が完全に組み立てられパリで展示された際に美的に満足せず、美的ビジョンのために構造的完全性を意図的に犠牲にしたに違いないというものだった。 

修復プロジェクトの主要な設計者の一人は、当初は第二の仮説が正しいと確信していたが、引用され公表された声明によると、最近の研究により第三の仮説の正しさを確信するに至った。^{[ 23 ]}最も重大な問題は、当初実施された設計と建設の選択の不備の結果であったが、（同じ）建築家によれば、エッフェルがそのような明白なミスに直接責任を負うことはできなかった。^{[ 7 ]}コンピューター支援設計図を使用して、頭部とトーチを振る手の位置がずれていたこと、そして位置ずれによって王冠の突起がトーチを持つ腕の一部を損傷したことを説明した。「像の13の問題点」は、 1983年7月20日のニューヨーク・タイムズの1面記事で視覚的に強調された。頭部は中心から2フィート（61cm ）ずれており、掲げられた腕は設計位置から18インチ（46cm）離れていた。  

CADプログラムによるコンピュータシミュレーションを用いて、建築家たちは、ずれの問題に対処するために以下の2つの選択肢のいずれかを実施できる可能性を評価することができた。1つはエッフェルが構想した通りに腕と肩の接続部を再構築する選択肢、もう1つは、新しい斜めの補強材と鋼板を追加することで既存のずれを強化する選択肢である。後者の選択肢は、1932年に陸軍省が像の管轄権を持っていた際に最初に問題が発見された際に行われた修復をさらに強化するという意図された効果をもたらすものであった。いずれにせよ、コンピュータシミュレーションの「有限要素解析」では、どちらの解決策も有効であることが示された。全体の安定性を向上させるため、頭部内部にも追加の支持部材が加えられた。したがって、腕と頭部の位置は、 1886年にベドロー島で再組み立てされて以来の位置のまま維持されることになった。

ニューヨーク・タイムズによると、このプロジェクトの建築家たちは、ずれはあるものの、像に「表面的な変更」は加えられないと記者に保証した。^{[ 7 ]}歴史的修復プロジェクトに関する複数の評論家は、同様の指導的見解を繰り返しているようだった。つまり、現在の修復作業の目的は、不必要な交換ではなく保存であるということだ。これは、修復作業の初期段階で提示された次のような提案を考えると、非常に安心できるものだった。「像の外側の洗浄と研磨、像の解体、銅の売却、集めた資金を使ったグラスファイバー製の正確な複製の製作、外側へのエポキシコーティングの適用、競合する記念碑の建設…」^{[ 24 ]}

1984年2月8日付のニューヨーク・タイムズの記事によると、像の冠まで届くエレベーターを設置するというアイデアは最近放棄されたとのことです。像の台座内部に2階建ての油圧式ガラスエレベーターが設置され、そこから数段の階段を上ることで冠にアクセスできる予定でした。^{[ 25 ]}内部の大部分は再建され、訪問者の体験を向上させることに重点が置かれました。元の構造は訪問者のことを考えて設計されておらず、照明条件が悪く、換気がなく、非常に不十分で基本的な暖房システムも変更される予定でした。

修復前は、像の内部構造の大部分は、元の螺旋階段の金網の壁の裏側に隠れて見えなかった。階段はもともと作業員のために作られたものだった。建築家も芸術家も、像が内部で訪問者を迎えることを想定していなかった。エレベーターは1908年から1909年にかけて初めて設置された。100周年記念の1か月半前に発行されたニューヨーク・タイムズの記事では、像内部の変化が最も壮観であると論じられている。記者はさらに、「壁が取り除かれた今、明らかになったのは、19世紀の工業建築の堅牢さと大聖堂の優雅さを兼ね備えた内部である」と付け加えた。^{[ 26 ]}