dimanche 11 janvier 2009

Construction des pyramides : outils et matériel de chantier

 
Taille d'un bloc de pierre, Thèbes 
illustration extraite de "A popular account of the ancient Egyptians", par Sir John Gardner Wilkinson, 1854  
L'outillage utilisé pour l'extraction et le façonnage des blocs de pierre ainsi que le matériel nécessaire pour le transport et la mise en place de ces blocs sur l'édifice donnent également matière à l'élaboration d'hypothèses et de théories variées, hors du champ des certitudes absolues.
Il est néanmoins communément admis que les outils de taille (burins, ciseaux, scies...) utilisés par les artisans égyptiens étaient à base de cuivre, le plus dur des métaux alors connus, utilisé avec un mélange d'arsenic et de bismuth.
Un article de Wikipédia fait état d'un outillage (manuel) qui « se composait de masses et de marteaux en diorite ou en dolérite, de lames et de couteaux en silex, de percuteurs et de forets. Des demi-sphères de calcaire permettaient le concassage de débris en poudre destinée à la fabrication du mortier ».
La question est évidemment beaucoup plus complexe lorsqu'il s'agit du transport des blocs depuis la carrière d'extraction jusqu'au chantier de construction, puis de leur élévation au fur et à mesure de la progression en hauteur de ce chantier.

L'article de Wikipédia cité ci-dessus mentionne :
  • l'ascenseur oscillant : un instrument en bois, constitué d'un bloc semi-circulaire et d'un mât central, permettant de soulever des pierres de plusieurs tonnes ;
  • le traîneau de halage en bois pour le transport de la pierre extraite du front de taille ;
  • les embarcations pour le transport sur le Nil des pierres extraites des lointaines carrières (Assouan) ;
  • le chadouf, levier de grande dimension manœuvré sur un axe (théorie de l'ingénieur allemand Louis Croon).
 
Jean Kuzniar a consacré pour sa part tout un site Internet aux outils de carriers et maçons de l'Ancienne Égypte et à leurs utilisations. Il précise en ces termes sa méthode de recherche : « Dans le domaine de la construction sous l'Ancien Empire, on ne peut rien affirmer. (…) On peut toujours dire : "on ne sait pas comment ils ont fait ; il n'y a aucune preuve ", mais on pourrait aussi expliquer comment ils auraient pu faire, car ces monuments sont là et c'est bien eux qui les ont construits. Aujourd'hui on peut démontrer que le déplacement et l'élévation des monolithes de très grand poids peuvent être faits par un petit nombre d'ouvriers sans efforts physiques démesurés. Tous ces outils sont mis en pratique à mon domicile sur des blocs d'1.3 tonne ou 6 tonnes, ne concédant rien au modernisme. Chaque outil a sa maquette explicative. L'évolution de mes recherches a été régulièrement enregistrée à l'Académie des Sciences. »
Son inventaire comprend les outils suivants pour le transport des blocs de pierre : les berceaux oscillants, les chaises de stockage, les pierres convexes, les billots, les leviers, les rouleaux, les traineaux et les doubles leviers (leviers à double démultiplication).
Il exclut de cet inventaire l'ascenseur (un tronc d'arbre posé sur deux murs parallèles, faisant office de poulie, avec une nacelle chargée d'hommes faisant contrepoids) et le funiculaire (la pierre, chargée sur un traîneau de bois glissant le long de rails, est tirée au moyen de cordages par des ouvriers progressant sur des rampes pour éviter de glisser).
Jean-Pierre Houdin, pour sa part, complète sa théorie de la rampe intérieure (voir) par la technique du contrepoids pour tirer les blocs de pierre à l'intérieur de la pyramide. Dans un article de Sciences et Avenir/Nouvel Obs, il donnait ces précisions techniques quelque peu complexes : « Le problème qui se pose pour la construction de la chambre du Roi est que les poutres sont des… monolithes (blocs entiers) de 30 à 63 tonnes ! Une fois que la poutre a été montée au niveau de son plafond, le contrepoids (25 tonnes) se retrouve en position basse et la plate-forme qui a permis de monter la poutre en position haute. Pour le remonter (le « réarmer »), il suffit de mettre une dizaine de blocs de 2,5 tonnes (qui sont facilement transportables par une dizaine d’'hommes) sur la plate-forme qui a permis de monter la poutre, et cette plate-forme devient le contrepoids pour… remonter le contrepoids. Bien sûr, on aura toujours besoin de la force humaine, mais considérablement moins (40 à 50 personnes). De plus, dans les jeux de cordages, il faut distinguer ceux qui relient directement le contrepoids et la plate-forme sur laquelle les monolithes (poutres) vont être montés (ex : la cabine d'’ascenseur et son contrepoids, quand l’'un monte, l'’autre descend) de ceux des équipes de traction (qui tirent en même temps que le contrepoids redescend – des deux côtés). Là, les cordages de ces équipes sont ancrés à un bout tandis que les équipes tirent à l’'autre bout (les cordages passant sur un rouleau à l'’avant du contrepoids et de la plate-forme de montée des poutres). C’est le principe du palan. Si pour une pente à 27° (la Grande Galerie), pour remonter une tonne en traction directe, il faut entre 375 kgf et 525 kgf (en fonction de l’'angle des cordes), avec le principe du palan, il n'’en faut que la… moitié ! ( a contrario , il faut deux fois plus de longueur de cordages). Donc quand on réarme, il faut la moitié de la force normalement nécessaire, quand le contrepoids restitue sa force, il en restitue la totalité (de 375 kgf à 525 kgf).
Quant aux traîneaux vides, ils ne pèsent rien (50 kg) et sont portables par un homme. Des équipes spécialement affectées à cette tâche sont chargées de redescendre les traîneaux à la base de la pyramide (par la coursive extérieure) pour qu’'elles soient renvoyées à la carrière pour un nouveau cycle. »

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