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L'échafaudage dans le chantier médiéval

 | 
Anne Baud
, 
Philippe Bernardi
, 
Andréas Hartmann-Virnich
, 
et al.

Chapitre 3. Montage, ancrage et structure

Texte intégral

1L'installation de l'échafaudage se réalise en plusieurs phases qui consistent à mettre en place les trois éléments qui le constituent : montage des perches, ancrage des boulins et pose des platelages.

Le montage au sol

2Tous les éléments de l'échafaudage sont soumis à des poussées verticales du fait du poids des matériaux qui le composent. Les montants doivent donc être dressés les plus verticalement possible, dans le même alignement et bien d'aplomb. Afin de compenser les divers poussées auxquelles la structure est soumise, il faut travailler à la compression simple, le moindre biais apportant des efforts parasites. Redescendre les charges pose donc des problèmes d'appui.

La préparation et l'installation au sol

3L'installation d'un échafaudage se fait sur « un sol de fondation apte à le recevoir », c'est-à-dire remis à niveau. Aujourd'hui, les notices de montage définissent strictement ces conditions d'installation : « les calages sont destinés à répartir le poids de l'échafaudage avec les charges d'exploitation et climatiques sur le terrain d'appui (Layher sd, p. 27). Ils sont définis après étude de la descente des charges et de la nature du sol ». Pour caler au sol, il faut éviter la superposition de matériaux et ne rien mettre de creux sous les étais. Les matériaux choisis doivent toujours être mis sur chant, car on reprend plus de charge sur cette section. Il est fortement préconisé l'utilisation de sacs de sable qui permettent sur un terrain non plan une meilleure répartition de la pression. Une fois les socles posés, l'embase est mise en place. « Les embases sont liaisonnées entre elles par les lisses et les traverses (ou moises) pour constituer la base de l'échafaudage ».

4Ces contraintes ne peuvent être qu'identiques à celles du Moyen Âge. La base étant dressée, on peut alors installer les perches qui vont de ce fait tenir seules. Cette première opération est aujourd'hui rendue possible, car toutes les pièces sont standardisées et parce que les perches choisies sont de petites dimensions (1 m, 1,50 m…). Elles se superposent par emboîtement. Cette installation est, à l'époque médiévale, plus délicate : la résistance des sols est mal connue, et les perches sont choisies pour leur grande dimension. La difficulté sera donc de les amarrer en les scellant au sol.

La mise en place des perches

5Les techniques de calage sont diverses et ne laissent pas toujours de traces au sol.

6Les empattements des fondations, les libages et les chaînages des grandes arcades (Cruas, Cluny, la platée antique de Sainte-Eugénie de Montbrison,.…) sont autant de surfaces stables, planes et dures pour poser un échafaudage. Il suffit alors simplement de le caler avec un ou trois madriers.

20- Ajaccio (20) : échafaudage destiné au ravallement d'une façade

20- Ajaccio (20) : échafaudage destiné au ravallement d'une façade

7Des exemples contemporains (fig. 20) montrent des perches ennoyées dans du sable humide contenu dans un récipient, bloquées en surface par une couche de mortier. Avec cette technique, le bâti plus souple peut bouger et jouer sans risque de rupture.

  • 20 Témoignage de Mr Moulin, maçon, recueilli par Ch. Le Barrier.

8L'enquête menée sur le Forez nous livre des renseignements sur les pratiques courantes dans l'architecture domestique : « on ne faisait pas de trou pour la perche, elle était tenue légèrement inclinée vers le mur pendant qu'un autre attachait le bois (boulin) qui était posé à la moitié du mur »20.

  • 21 Lors d'un sauvetage archéologique a été retrouvé le mur gouttereau nord de l'édifice roman. Un trou (...)

9Enfin la fouille archéologique révèle, comme sur les chantiers de Lhuis dans le Bugey (Ain)21, ou de Cruas (Ardèche) un autre mode de calage. Les perches pouvaient être engagées dans des trous taillés dans les sols de propreté du chantier, en comportant dans leur fond un ou deux galets de calage. A Cruas, les grandes arcades séparant la nef des bas-côtés reposent sur d'importants libages* qui présentent diverses orientations, résultat de trois campagnes de construction. Dans la nef centrale, les trous de perches ne s'alignent pas avec le parement qui les domine, mais se trouvent être dans le prolongement du libage de la campagne précédente. De cette dernière, il ne reste plus trace du chantier de construction, l'ensemble ayant été nivelé lors de l'édification de la tribune monastique à la fin du XIIe s. Les trous de perches se répartissent en deux rangs et sont de différentes tailles (fig. 21). L'échafaudage au niveau des grandes arcades était donc indépendant du mur en construction, et son implantation était programmée bien en aval des murs en travaux.

21 - Cruas (07) : vestige du chantier de construction de la fin du XIe siècle

21 - Cruas (07) : vestige du chantier de construction de la fin du XIe siècle

Relevé en plan des vestiges du chantier de construction fouillé dans la seconde travée occidentale de la nef de l'église abbatiale.
Parties hachurées : fondation des grandes arcades
Carrés noirs : bases des piles des grandes arcades
Des trous de perches (cf. la photo ci-dessus) sont aménagés dans un sol de propreté, qui est destiné a faciliter la circulation et le transport des matériaux. Ils correspondent à l'élévation de la grande arcade sud

10Toujours à Cruas, la fouille a révélé un remarquable cas de haubanage*. Une série de petits orifices taillés en biais sont associés aux trous des perches. Ils résultent de l'enfoncement de contrefiches, qui par leur inclinaison laissent à penser qu'elles servaient à tendre selon un angle d'environ 45° et à fixer au sol un cordage venu des parties supérieures. Si les perches sont naturellement tenues dressées par fixation avec les boulins, quand on est au début de l'édification du mur, elles ne peuvent être maintenues que par un ancrage indépendant de celui-ci. Il suffit donc de les haubaner pour éviter qu'elles n'oscillent et n'abîment les maçonneries en cours de montage. Mais au niveau du sol, le mur en construction n'existe pas, on ne peut donc espérer maintenir les perches par de futurs boulins. C'est alors toute la partie de l'échafaudage en avant du mur en construction, à l'air libre et donnant prise au vent, qui a été haubanée.

11Enfin lorsque l'échafaudage est fixé au sol, il faut l'ancrer à l'ouvrage, car le travail des hommes sur les platelages génère des efforts horizontaux.

L'amarrage

12Une structure rectangulaire (même une simple sapine*) est déformable, et les efforts horizontaux, dus aux vents, sont à reprendre. Il faut donc systématiquement trianguler, ou contreventer. Ainsi, que ces échafaudages soient à un ou deux rangs de perches, l'usage de montants verticaux va nécessiter un étayage par des perches obliques qui vont interdire le dévers de l'échafaudage, surtout lorsqu'il est très faiblement ancré au mur, ou dans le sol. L'ensemble devant résister à la compression et à la traction, ce sont les diagonales ou étrésillons qui, travaillant en traction, vont permettre de trianguler et feront la répartition indispensable. Si un étai reprend des charges qui lui sont apportées, un étrésillon reprend des charges déjà en place pour les redistribuer et recomprimer le terrain. « La rigidité de l'ossature est obtenue avec des diagonales », contreventement de façade. L'amarrage est effectué pour les poteaux d'extrémité, puis en quinconce, ou croix de Saint-André, à raison d'un poteau intérieur sur deux, ce qui permet de résister à un effort en traction de 300kg. Contreventer toutes les deux travées suffit, mais ces « diagonales » doivent être mises en place dans la même travée ou tour (Layher sd, p. 23), c'est-à-dire qu'elles doivent reporter les charges sur les mêmes perches afin d'éviter tout risque d'écartement. Elles évitent le flambage à la poussée, et permettent de buttonner*.

13Aujourd'hui l'amarrage s'effectue par ancrage ou vérinage*.

La mise en place des très longues perches à la lumière de l'expérience des Travaux Publics

S'il demeure impossible de connaître les problèmes de manutention concernant le montage des échafaudages, l'observation de la pose de supports en bois pour le transport aérien de l'électricité, permet de concevoir pour les échafaudages des perches d'une hauteur supérieure à 8 m.
Ces poteaux de bois varient dans leur taille entre 9 et 14m, et sont utilisés pour leur très grande résistance aux intempéries, et à la traction. Comme les perches des échafaudages médiévaux, ces poteaux de bois sont fichés en terre dans des trous dont le diamètre varie entre 0,70 et 1,20 m. Jusqu'à une hauteur de 10 m, les trous doivent nécessairement avoir une profondeur d'1 m. Au delà, ils s'enfonceront de 0,10 m pour chaque 0,50 m supplémentaire. C'est-à-dire qu'un poteau de 10 m de haut sera enfoncé dans un trou d'une profondeur égale à 1 m ; à 10,50 m, il s'enfoncera d'1,10 m ; à 11 m, d'1,20 m ; et à 11,50 m, d'1,30 m. Aucun calage de fond ou de côté n'est installé pour maintenir le support ou pour l'empêcher de s'enfoncer. Seules les parois de terre servent à maintenir le poteau qui est lui même calé avec de la terre. Sa profondeur suffit à le stabiliser.
Il existe deux procédés pour dresser le support. L'un est purement manuel, le second fait appel à un petit palan monté pour l'occasion : dans le premier cas, une corde est fixée au sommet du poteau, et le pied est mis au bord du trou.
Deux hommes sont nécessaires pour maintenir le pied, pendant que d'autres soulèvent la tête et que les derniers tirent sur la corde. Cette manoeuvre nécessite au maximum l'emploi de six personnes. Une fois que le poteau a commencé de s'engager dans la fouille, un seul homme est nécessaire au maintien du pied, les autres tirant sur la corde pendant que le bois s'enfonce dans le trou. L'autre solution consiste à fabriquer un support en forme de X dont deux branches sont de plus grandes dimensions. Cet assemblage réalisé, une corde est attachée au-dessus du niveau d'équilibre du poteau, soit un peu plus de la moitié de sa hauteur totale. Le pied étant par son diamètre plus lourd, il entraînera le poteau à plonger dans la fouille. La base du support est ensuite présentée au bord du trou, et on positionne le X de l'autre côté. La corde est alors fixée sur sa moitié à la jonction des branches du X. Il suffira ensuite d'exercer une simple traction sur le bout de la corde restant pour que le poteau se lève. Seul le maintien du pied est devenu nécessaire afin d'éviter qu'il ne ripe. L'assemblage en forme de X doit être incliné au début du côté du poteau, pour, au cours de la manoeuvre, se pencher petit à petit du côté opposé. Cela demande beaucoup de coordination et d'efforts physiques, mais cela reste la seule solution en terrain difficile. Il semble donc possible d'imaginer au Moyen Âge que de telles dispositions aient pu être prises pour lever des perches de 14m et plus dans des bois résineux, d'autant plus que ceux ci étaient plus légers car non traités.
Patrice Roussel

L'échafaudage encastré au Moyen Âge

L'ancrage dans l'édifice : le trou de boulin

14Les échafaudages, contemporains montés indépendamment de la construction lors de restauration ou de ravalement, sont le plus souvent spités* au mur. Ceux utilisés dans la construction en béton utilisent le système des équerres qui sont fixées ou spitées dans les murs en cours de montage par le biais de tiges filetées passées dans des trous, reprenant le système du boulin, et vissées à l'intérieur du mur. Lorsque la surface est bâchée, il faut tripler les ancrages.

15L'ancrage de l'échafaudage médiéval est d'une autre nature : il se fait par l'intermédiaire du trou de boulin*. Ce dernier est intimement associé à la construction des murs et éléments d'architecture, tant sur le plan pratique que chronologique. Conçu à la fois comme ouverture sur le parement et comme fourreau dans la maçonnerie, il adopte des formes différentes en fonction de l'appareil des surfaces murales et des pierres utilisées pour le blocage interne. L'examen de ces deux sous-ensembles est déterminant.

16Le fourreau est une gaine ou voie artificielle maçonnée et aménagée horizontalement dans le blocage du mur dans lequel le boulin est glissé. Sa dimension est supérieure à la section du boulin afin qu'on puisse introduire, puis retirer celui-ci en vue de son remploi éventuel. Il est constitué de trois parties (fig. 22) dont les caractéristiques dépendent de l'appareil.

  1. Deux piédroits latéraux forment un parement interne qui garantit le boulin du liant du blocage.

  2. Un couvrement de blocs choisis pour leur longueur et la planéité de l'une de leurs face ; ils forment une suite de linteaux qui protègent le boulin du blocage et assurent son amovibilité.

  3. Un appui, où repose le boulin, qui n'est rien d'autre que la surface brute du blocage, qu'on a cherché à niveler au mieux, afin qu'aucune saillie ne gêne l'installation et le retrait des bois.

17L'ouverture forme une entrée qui ne se résume pas à un simple trou, mais qui est le lieu d'une élaboration spécifique.

22- Valence (26) : vestiges de l'abbatiale de Saint-Ruf de Valence

22- Valence (26) : vestiges de l'abbatiale de Saint-Ruf de Valence

Travée de nef conservée dans une habitation du XVIe s. Les moellons du parement ayant été arrachés, il est possible d'observer l'aménagement du fourreau du trou de boulin dans le blocage du mur. Des lauses posées à plat forment le couvrement de ce conduit maçonné.

Ouverture et entrée : technicité et culture technique

Cette notion d'entrée de trou de boulin, définie comme un lieu particulier du parement, peut paraître oiseuse et faire double emploi avec celle d'ouverture. Cependant, chacune de ces deux notions possède son utilité et une réalité propre, déterminée par le point de vue où se place le chercheur. La notion d'entrée a été mise au point par nécessité, après qu'eut été remarqué, sur des exemples significatifs par le nombre, la qualité du bâti et la périodisation, avec quels soins identifiables avait été réalisée l'ouverture de certains trous de boulin. Par exemple, dans un édifice majeur comme l'abbatiale de Payerne, des entrées visibles dans le massif occidental ont fait l'objet d'une mise au point originale, quoiqu'elle n'apporte rien sur le plan technique ou pratique : elles ont été dotées de véritables piédroits, deux moellons posés verticalement et correspondant à la hauteur des deux assises qu'ils coupent, alors qu'en règle générale, on se contente d'empiler les blocs correspondant à l'ouverture. A la cathédrale de Lyon, dans la partie romane du chevet, les entrées de trous de boulin, d'un tout autre type, ont été réalisées avec le même soin, et l'on constate que le très net affinement de la mise en oeuvre et de la réalisation qui caractérise la fin de l'époque romane se retrouve aussi au niveau des entrées de trous de boulin, sans que cela puisse s'évaluer en termes de gain technique ou d'amélioration pratique.
La notion d'ouverture appartient donc au domaine technique et permet d'établir aisément une typologie. En revanche, celle d'entrée possède une dimension plus culturelle, dans ce sens qu'elle permet de définir la part de culture qui entre toujours dans l'élaboration d'une technologie. En d'autres termes, et cela est encore plus vrai au Moyen Âge que pour des époques plus « techniciennes » comme l'Antiquité impériale romaine ou le XXe s., dans une mise en oeuvre quelconque, architecturale par exemple, qui est d'abord déterminée par des réalités physiques (forces, résistances, équilibres,…), certains choix sont opérés non pas suivant des critères directement pratiques (on agit ainsi pour économiser le travail, la matière, etc.), mais selon une logique économiquement plus coûteuse et pour un résultat qui n'apporte aucune amélioration d'ordre technique, voire qui va à rencontre de nécessités pratiques. Le phénomène est bien caractérisé lorsque, face à un problème donné, les différentes solutions apportées dessinent une typologie géographique bien nette.
C'est ce qu'on relève dans le domaine des entrées de trou de boulin, lorsqu'on étend largement l'analyse sur le plan géographique. En effet, ces entrées sont habituellement et nécessairement quadrangulaires : on décale un bloc dans une assise ou l'on évide une forme parallélépipédique-rectangle dans un angle ou une face d'un bloc pour réaliser facilement une gaine régulière. Mais quelques contrées montrent une mise en oeuvre plus originale. C'est le cas, par exemple, de l'Italie du sud ; dans les monuments romans, on reconnaît assez systématiquement un type d'entrée « en meurtrière » : obtenues par décalage de blocs dans un moyen appareil, ces entrées prennent une forme très étroite, mal adaptée à des boulins réguliers qu'il faut caler, alors qu'on pratique couramment, dans ce type d'appareil, des échancrures en angle ou en face. Le cas est encore plus net dans l'ouest de la France : les monuments romans montrent des entrées en demi ou en quart de cercle, tout à fait caractéristiques ; or, de telle formes sont mal adaptées aux boulins, qu'ils soient de section carrée ou circulaire (cf. infra, Saint-Pierre d'Excideuil ou Saint-Nicolas de Civray). Ces exemples mettent en évidence des pratiques régionales : il faut alors parler de culture technique.
Nicolas Reveyron

L'adaptation des boulins au fourreau

  • 22 A Notre-Dame de L'Hôpital-sous-Rochefort (Loire), des coffres cinéraires du IIe s. ont été réemploy (...)

18Les ouvertures étudiées sont de section quadrangulaire. Il existe toutefois des exceptions comme, par exemple à la cathédrale Saint-Jean de Lyon, où l'on peut lire une position inhabituelle de certaines ouvertures au-dessus d'un rampant, directement sur un arc ou à la jonction de deux arcs, ce qui a contribué à leur donner une forme de trapèze à côté arrondi ou de triangle sur pointe. De même, à la cathédrale de Die, on a relevé des entrées où les côtés supérieurs ou inférieurs sont nettement arqués. On peut alors s'interroger sur la technique de calage, et sur la section du boulin : était-elle quadrangulaire ou étaient-ce des rondins ? S'il existe des boulins de section circulaire, les ouvertures adaptées font défaut. Cependant, l'emploi de rondins comme boulins est attesté par l'iconographie et par l'archéologie. Ainsi, à la Tour des Montmayeur d'Aimé, c'est un rondin (0,06 - 0,065 m) qui était engagé dans un trou carré (0,12 x 0,12 m)22.

  • 23 Les façades actuellement visibles présentent un système d'échafaudement très régulièrement organisé (...)

19Comme à Die, la cathédrale de Lyon a fourni des témoignages probants de même section (0,10 x 0,10 m en moyenne) : l'un des trous de boulin, maçonnés dans le triplet oriental du croisillon sud, a conservé une bavure du mortier de pose où se sont moulés l'arête et deux côtés du boulin ; au chevet plat de la chapelle sud du choeur, le trou de boulin qui jouxte la rose est encore obstrué par un tronçon de bois de section carrée, exactement ajusté au fourreau ; même si rien n'atteste son appartenance à l'échafaudage du chantier de construction d'origine, c'est un des rares témoignages de section quadrangulaire retrouvé in situ. Comme à Aime, dans l'église de Saint-Romain-le-Puy (Forez), un boulin de section circulaire a été repéré dans le parement extérieur du mur de l'absidiole nord. Bien que le fourreau soit de section carrée, le négatif du boulin pris dans le mortier de calage dessine une forme circulaire. Ces exemples ne sont pas strictements régionaux, et se rencontrent sur d'autres sites : Saint-Pierre d'Excideuil (Charente), Malles dans le Haut-Adige, dans l'aula carolingienne de Doué-la-Fontaine23. Cette formule a donc existé trés tôt.

Le trou de boulin et l'appareil

20L'intégration de l'entrée dans les assises de la construction dépend du type d'appareil en usage : l'ouverture est, soit bâtie par décalage d'un bloc dans l'assise (fig. 23), elle est alors dite maçonnée*, soit, dans les cas du moyen et du grand appareil, taillée dans un angle ou une face d'un bloc du parement, elle est alors dite façonnée*.

23- Typologie des entrées de trous de boulin dans du petit et moyen appareil

23- Typologie des entrées de trous de boulin dans du petit et moyen appareil

A) St Paul de Varax (01) : appareil mixte employant ici le galet.
Β et C) Cathédrale de Die, (26) : trou de boulin façonné (angle inférieur gauche et partie médiane du lit de pose)
D) Tour d'Albon (26) : trou de boulin maçonné

Trou de boulin et petit appareil

21Dans un appareil de moellons ou de matériaux de ramassage, l'entrée du trou de boulin est du type maçonné. Un vide est laissé par le décalage de deux moellons dans une assise, parfois sans tenir compte des joints verticaux de la précédente. C'est la pierre de l'assise supérieure qui constitue le linteau, et qui porte sur les deux moellons latéraux, parfois disposés en boutisse pour former les piédroits. Dans les matériaux de ramassage, on utilise pour ce linteau, un moellon de dimensions supérieures. Le calage latéral des trous est aménagé à la demande par l'empilement de petits moellons cassés posés sur chant ou de simples galets en épi (Saint-Jean-de-Maurienne) (fig, 24). Une forte épaisseur de mortier peut combler un vide au-dessus d'un calage de hauteur insuffisante. Au massif occidental de Moûtiers-en-Tarentaise, on relève un piédroit obtenu par un empilement de petits blocs de schiste délité noyés dans le mortier.

24- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale Saint-Jean-Baptiste

24- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale Saint-Jean-Baptiste

Élévation extérieure de la façade sud de la nef, avec la position des trous de boulins (en noir sur le dessin)

22Une taille régulière des matériaux va de pair avec un effort de régularisation des dimensions du trou de boulin et avec l'emploi de moellons de choix pour leur entourage. Il semble que le soin apporté à la réalisation de ces entrées est à mettre en rapport avec la qualité technique du chantier. Pour la construction d'un monument de prestige, une importante infrastructure financière est mise en place ; lui correspond une organisation matérielle et humaine qui fait appel à une technique de haut niveau : on reconnaît la qualité de la mise en oeuvre aussi bien au niveau général de la construction que dans les détails. C'est le cas des échafaudages et des entrées de trous de boulin.

23La hauteur de l'ouverture varie en fonction de celle de l'assise, et de ce fait, elle dépend des matériaux employés. Le choix de l'appareil se révèle donc contraignant : les hauteurs inférieures à 0,12 m et supérieures à 0,22 m sont très rares ; dans les édifices étudiés, la moyenne se situe autour de 0,14 m (fig. 23). La largeur du trou peut davantage tenir compte de celle du boulin utilisé. A Saint-Honorat-des-Aliscamps (fig. 25), cet écart (0,11-0,25 m) reste indépendant de la hauteur des assises (0,13-0,23 m) et ne varie qu'en fonction de la longueur des moellons formant linteau.

25- Arles (13) : Saint-Honorat de Aliscamps, mur gouttereau sud de la nef découverte, face nord

25- Arles (13) : Saint-Honorat de Aliscamps, mur gouttereau sud de la nef découverte, face nord

24Dans le détail, les variations autorisées par cette structure, simple d'apparence, s'avèrent complexes et ne peuvent être toutes décrites. Par exemple, la dimension moyenne des trous de boulin peut varier selon l'emplacement dans la construction : à Saint-Jean-de-Maurienne, la section des trous de boulin devient de plus en plus importante selon une progression vers l'est. En règle générale, un équarrissage plus régulier des pièces de bois implique un effort de régularisation des dimensions du trou de boulin, qui passe par l'emploi de moellons de choix pour leur entourage.

Trou de boulin et opus quadratum

25Dans la grande majorité des édifices étudiés en moyen et grand appareil, l'entrée du trou de boulin est du type façonné. Taillée dans un angle ou une face, elle se situe soit dans la partie supérieure du bloc (dans le lit d'attente), soit, le plus souvent, dans la partie inférieure (dans le lit de pose).

  • 24 Ces dimensions sont rarement dépassées : à la façade de Saint-Trophime d'Arles, ce ne sont peut-êtr (...)

26Il semble, d'après ce que nous avons pu analyser, que dans ces types d'appareil, une différence radicale de conception oppose deux périodes stylistiquement bien définies. Les ouvertures romanes, du moins le corpus de celles que nous avons observées (cathédrales d'Arles (fig. 26), de Lyon, de Saint-Paul-Trois-Châteaux ; abbatiales de Cluny, de Léoncel, de Cruas, etc.) adoptent une forme quadrangulaire proche du carré dont les côtés mesurent de 0,08 à 0,16 m environ24. A l'inverse, les ouvertures gothiques étudiées sont nettement rectangulaires ; elles présentent des dimensions très variables, y compris dans le même bâtiment, les longueurs pouvant atteindre jusqu'à 0,25/0,30 m. Dans les édifices romans, les dimensions des ouvertures composent d'une manière générale des ensembles homogènes : les calibres rencontrés semblent avoir été adoptés pour l'ensemble du bâti concerné et n'admettent que de faibles variations. Celles observées à Sainte-Eugénie de Montbrison (fig. 27) sont, pour cette raison, intéressantes : les dimensions des ouvertures façonnées s'allongent en fonction de la disposition de celles-ci sur le bloc. Taillés dans un angle de la pierre, les trous mesurent 0,16 x 0,16 m, et sont échancrés sur une face ; légèrement surdimensionnés, ils mesurent 0,18 x 0,18 m. L'utilisation conjointe du petit et du grand appareil dans le même bâtiment n'influe pas sur les caractéristiques du trou de boulin : dans le grand transept de Cluny et dans la partie inférieure de la nef de Saint-Trophime d'Arles, le type façonné du grand appareil coexiste avec les trous de boulin maçonnés du petit appareil. Leurs dimensions sont sensiblement identiques. De même, un trou de boulin traversant peut présenter les deux types d'ouverture en fonction des appareils de chaque parement.

26 - Arles (13) : Saint-Trophime, façade occidentale, parement exterieur

26 - Arles (13) : Saint-Trophime, façade occidentale, parement exterieur

27- Montbrison (42) : chapelle Sainte-Eugénie de Moingt, façade occidentale

27- Montbrison (42) : chapelle Sainte-Eugénie de Moingt, façade occidentale
  • 25 A Léoncel, les trous de boulin sont de très petites dimensions. (6, 5/7 ht, 7/9, 8/9). Tous rebouch (...)

27Les dimensions de ces entrées sont équivalentes à celles des trous maçonnés. Mais il existe des exceptions présentant de petites sections, autour de 0,5/0,6 m de côté pour 10/20 cm de profondeur. Il s'agit non pas d'aménagements ponctuels, mais d'ensembles organisés dans un parement mural. Deux exemples drômois en témoignent : celui visible dans la façade de l'abbatiale de Léoncel et un second autour de la porte principale percée à la base du donjon ouest de Chamaret25.

28Les entrées de type façonné ont probablement été taillées à la demande, avant la pose du bloc, en fonction de trois exigences :

  • l'insertion du bloc dans l'assise ;

  • l'alignement vertical de la perche ;

  • la nécessité d'avoir un fourreau traversant qui mette parfaitement en correspondance les ouvertures sur les deux parements d'un même mur.

  • 26 Si les deux côtés peuvent être sciés, le troisième ne peut l'être : il doit être obtenu au ciseau.
  • 27 Le gras de la pierre : il s'agit de la partie centrale du parement qui se trouve être en surplus pa (...)

29Dans le grand et le moyen appareil, les trous de boulin relèvent donc de la taille de pierre. Le tailleur peut implanter le trou de boulin soit dans un angle du bloc, soit sur le côté inférieur (ou supérieur) de celui-ci. Dans ce premier cas, le percement est relativement aisé, puisque l'opérateur ne doit en tailler que deux côtés, les deux autres étant formés par des blocs adjacents. Dans de la pierre tendre (fig. 28) deux faces sont sciées (utilisation de la scie ou de la sciotte à joint, (Bessac 1986, pp. 222-230), et l'on détache un parallélépipède de pierre. Dans le second cas, trois côtés sont à façonner26 dans le bloc et l'angle minimum de travail n'est plus que de 45°. Si le trou est traversant*, deux côtés sont sciés depuis le lit de pose. Un simple choc sur les deux parements du bloc décroche la troisième face du trou qu'il faudra alors régulariser au ciseau manipulé aisément selon un angle de 90° minimum. S'il n'est pas traversant, il faut aménager un fond : les arêtes sont marquées puis les faces sont sciées pour enlever dans « le gras »27 un prisme triangulaire. Le prisme restant est « vidé » à la main à l'aide d'un ciseau ou éclaté à la broche ou au bec d'âne. L'échancrure sur le côté inférieur ou supérieur représente un travail plus long et un peu plus difficile, si bien que le choix de cette implantation, qui forme à peu près la moitié des ouvertures des trous de boulin observés, devait être justifié par des raisons suffisamment contraignantes.

28- Taille d'un trou de boulin borgne et d'un trou traversant dans un bloc de moyen appareil

28- Taille d'un trou de boulin borgne et d'un trou traversant dans un bloc de moyen appareil

30Cette technique est employée dans le second quart du XIIe s. sur la façade méridionale du transept de Saint-Paul-Trois-Châteaux, à Saint-Trophime d'Arles et à Cruas. A la cathédrale Saint-Jean de Lyon, on a des exemples de trous obtenus par juxtaposition de deux blocs échancrés face contre face. Néanmoins toutes ces opérations peuvent être rapidement effectuées. Si l'on utilise de la pierre dure, il faut la tailler totalement à la main.

29- Cruas (07) : élévation méridionale de la nef de l'église abbatiale de Cruas

29- Cruas (07) : élévation méridionale de la nef de l'église abbatiale de Cruas

31Plus rares sont les cas où les trous de boulin sont en réserve*, comme dans la nef de Cruas (fig. 29), et dans la partie supérieure de la nef de Saint-Trophime d'Arles. Dans le moyen appareil, ou dans les élévations à un seul parement (en parpaing), les ouvertures sont des réserves ménagées par la suppression d'un moellon dans l'assise du mur. Les sections sont alors plus importantes, plus hautes que larges, que celles des trous échancrés. Ainsi à Sainte-Eugénie de Montbrison (fig. 27), dès que l'entrée mesure 0,24 m de hauteur et plus, on utilise les trous en reserve. Dans la partie supérieure du transept de Saint-Trophime d'Arles (vers 1100) (fig. 30), de tels trous de boulin ressemblent aux ouvertures qui éclairent les escaliers logés dans les contreforts angulaires du même transept. Leurs conduits, intégrés dans un assisage régulier, forment ainsi des boutisses en négatif à proximité des chaînages angulaires, et leur position se réfère souvent aux carreaux voisins des appareils d'angle en besace, assurant ainsi une certaine régularité dans la succession horizontale et la superposition verticale.

30- Arles (13) : Saint-Trophime, vue du mur occidental du bras nord du transept

30- Arles (13) : Saint-Trophime, vue du mur occidental du bras nord du transept

Trou de boulin et appareil mixte

32L'appareil mixte est d'un usage fréquent à l'époque romane. A Saint-Paul-de-Varax (Ain), (fig. 31) les chaînes d'angles ont été montées en pierre de taille selon la technique du carreau-boutisse, et les parements réalisés en galets roulés. Ces derniers sont disposés sur un lit de mortier, la queue étant prise dans l'épaisseur, la tête (tête de chat) apparente en parement.

31- Saint-Paul-de-Varax (01)

31- Saint-Paul-de-Varax (01)

33Un seul alignement de trous de boulin a pu être observé : ils sont de type maçonné, et s'organisent en fonction de la chaîne d'angle. L'assise qui reçoit les trous de boulin s'aligne avec le lit de pose d'une pierre de taille posée en boutisse. S'il ne faut pas aller jusqu'à parler de calepinage* dans ce type d'appareil, l'ensemble reste simplement pensé, réglé et organisé.

34Un autre cas de figure est présenté par les murs dont les deux parement sont montées différemment : pierre de taille d'un côté et moellon de l'autre, à Cluny par exemple (fig. 32 et 85), et à Saint-Trophime d'Arles. Sur la façade de Saint-Trophime d'Arles (fig. 26), des rangées horizontales de trous de boulin traversent un raccord oblique où le petit appareil, au-dessous du rampant latéral nord, rencontre le moyen appareil du côté sud. Il en va de même pour l'appareil mixte qui lie des assises de moellons, utilisées pour la construction des murs, aux chaînages d'une ossature et d'ouvertures en pierre de taille. La différence d'appareil, dans le même mur ne change rien à l'adaptation de l'échafaudage à boulin traversant.

32. Cluny (71) : abbaye, transept sud élévation intérieures des travées 1, et 3 du mur oriental

32. Cluny (71) : abbaye, transept sud élévation intérieures des travées 1, et 3 du mur oriental

35La disposition des trous de boulin extrêmes d'une rangée horizontale à proximité des éléments bornants, comme un contrefort ou un chaînage d'angle, oblige parfois à les tailler dans un de ces blocs du chaînage. Dans la nef de Saint-Trophime d'Arles, les trous de boulin des extrémités d'une rangée voisinent avec les chaînages des piles et des angles. Comme les piliers et - jadis - les piles latérales elles-mêmes, les chaînages sont montés en grande partie avec des pierres dont la hauteur standardisée imposait un nivellement des assises du mur en fonction de celles du moyen appareil.

36Le rapport du trou de boulin à l'appareil mixte est aussi tributaire de la mise en oeuvre générale de la construction et des choix pratiques de matériaux et de circulation qui ont influé sur le type d'échafaudage. Au chevet de l'église priorale de Montverdun (fig. 33), les trous disparaissent totalement de l'abside à la hauteur des fenêtres, partie élevée en moyen et grand appareil de granit. La position des trous de la première rangée exclut l'hypothèse qu'on ait assis l'échafaudage dans l'embrasure des fenêtres. Au-dessus du niveau des ouvertures, une rangée complète de trous de boulin en partie alignés sur ceux des assises basses, prouve qu'on a implanté, à nouveau, un échafaudage encastré, en aménageant des trous supplémentaires pour probablement réduire les portées entre les boulins. Si le bardage des pierres de grandes dimensions a nécessairement demandé un engin de levage, la réalisation des portions en grand appareil paraît avoir été exécutée depuis l'arase du mur en construction. Ce n'est donc pas seulement un problème de levage et de circulation, c'est aussi, et avant tout, une affaire de manutention. Dans du grand appareil, les bardeurs circulent sur l'épaisseur du mur, et la pose de blocs se règle à la pince, des cales servant à rétablir l'horizontalité.

33- Montverdun (42) : prieuré du Pic de Montverdun le chevet

33- Montverdun (42) : prieuré du Pic de Montverdun le chevet

Trou de boulin et maçonnerie : le rôle des mortiers de chaux dans la mise en oeuvre du chantier médiéval

Le mortier de chaux, surtout hydraulique, lie les blocs entre eux et bouche les trous. Il permet d'obtenir un ensemble homogène qui barre le passage de l'eau et de l'air au travers du mur construit. Le mortier joue donc un rôle :
- d'isolant, car les deux côtés du mur deviennent indépendants l'un de l'autre,
- de régulateur, car il contrôle les échanges hygrométriques et permet ainsi au mur de respirer.
Il peut jouer, en outre, un rôle mécanique dans la construction : dans le cas d'un mur de moellons, le mortier de sable et de gravier donne une cohésion à l'ensemble. Il apporte une souplesse mécanique dans l'imbrication des blocs au moment de la mise en oeuvre et au cours du séchage. Dans le cas d'un mur de pierres de taille, le mortier, beaucoup plus fin (à base de sable tamisé ou non, mais de granulométrie fine), permet d'ajuster les blocs au moment de leur mise en place, et d'obturer les joints fins.
La prise d'un mortier de chaux n'est pas instantanée. Le mortier n'intervient donc pas dans la solidité du mur au moment de sa construction. Le séchage et la prise par le phénomène de carbonatation, se fait très progressivement, à l'échelle de plusieurs années. La prise du mortier de chaux est une conséquence liée au temps écoulé et non, comme pour les ciments hydrauliques, une propriété élémentaire dans la construction. On compte aujourd'hui en moyenne 40 jours de prise à 100 % pour un liant hydraulique (ciments et chaux hydrauliques), laps de temps pendant lequel le mur reste fragile. Un mortier hydraulique qui subit des perturbations un jour ou deux après sa mise en place ne se ressoudera plus.
La chaux grasse ou aérienne présente un mode de prise différent (carbonatation : Ca (OH) 2 (chaux éteinte) + Co2 (gaz carbonique)). Si l'usage de la chaux hydraulique est bien établi pour l'Antiquité, c'est loin d'être le cas pour l'époque médiévale où l'on utilise massivement la chaux grasse. On est donc amené en permanence à marcher sur une maçonnerie qui n'aura pas fait prise. Si cela n'a pas de conséquence pour le blocage du mur, le risque de désolidariser les parements, surtout dans le petit appareil, persiste. Seule la grande largeur du mur permet la circulation et le dépôt. Le temps de prise étant long, la moindre perturbation sera sans suite grave car la liaison n'est pas encore assurée.
Bénédicte Bertholon

34- Bois travaillant en porte à faux et charges en présence

34- Bois travaillant en porte à faux et charges en présence

Charge maximum supportée par le platelage d'échafaudages encastrés

Paramètres et valeurs retenus pour l'établissement de cette note de calculs (fig. 34)
Densité de la maçonnerie : 2,5
Epaisseur du mur : 1,00 m
Maçonnerie en petit appareil, hauteur des assises : 0,10 m
Dimension de la pierre de linteau : 0,20 m x 0,20 m
Hauteurs successives des platelages : 1,00 m
Espacement horizontal des bois encastrés : 2,00 m Charges (exprimées en kg, unités obsolètes) :
- Poids d'un homme immobile : 80 kg
- Poids d'un homme en mouvement (saut) : 300 kg
- Pierres 200 1. soit 500 kg répartis
- Divers : bois, mortier : 100 kg
Largeur du platelage : 1,00 m

Les charges fixes seront considérées comme étant appliquées au centre du platelage. soit à 0,50 m du mur.
La charge mobile (saut d'un homme depuis le mur en construction) sera appliquée à 0,40 m du mur.
Le boulin ne peut travailler comme une véritable poutre encastrée : le jeu impliqué par l'obligation de le retirer après usage et le tassement de la maçonnerie va le placer dans la situation d'une poutre travaillant en porte-à-faux sur deux appuis. Côté platelage, nous considérerons que l'appui sur la maçonnerie s'effectuera au nu du parement et, à l'opposé, que l'appui s'exercera au centre de la pierre-linteau.
L'équilibre du dispositif est réalisé lorsque le produit des charges fixes et mobiles par leurs distances au point d'appui est inférieure au produit de la charge de maçonnerie par sa distance au point d'appui :
(F2 x L2) + (F3 x L3) < F1 x Ll.
La résistance du mortier à la traction étant nulle, seule la charge de la maçonnerie sera prise en compte. Cette charge sera considérée comme un tronc de pyramide inversé le volume V, l'angle avec la verticale étant (pour simplifier les calculs) de 45°.
Le poids de maçonnerie sera donc égal à V x 2,5
Le tableau présenté ci-dessous fait apparaître le résultat en fonction des hauteurs d'assises.

  • 28 L'indice de sécurité prend en compte l'activité exercée sur l'échafaudage. Les normes actuelles con (...)

Un calcul simple permet de retenir pour (F2 x L2) + (F3 x L3) une valeur de 460kg x m
En comparant cette dernière à celles du tableau, nous voyons que l'équilibre est obtenu lorsque la hauteur maçonnée (celle du linteau comprise) est de 0,50 m soit 5 assises. Pour parvenir à cette hauteur, le maçon devrait donc avoir réalisé une hauteur de mur de 1,50 m depuis le platelage inférieur. Compte tenu de l'épaisseur du mur, ceci représente une difficulté telle, qu'il faudrait remettre en cause l'hypothèse même de ce type d'échafaudage.
Le calcul n'intègre pas de coefficient de sécurité28. L'adoption d'un tel coefficient ne ferait que rendre les choses encore plus irréalistes.

Le tableau ci-dessous reprend les mêmes calculs en prenant un linteau de 0,30m x 0,30m. L'équilibre est obtenu à partir de 4 assises, mais cela ne modifie pas fondamentalement les problèmes d'exécution.

La charge de 300 kg, correspondant à celle d'un homme sautant sur le platelage est très pénalisante dans ce calcul, mais les conditions d'exécution (allées et venues du platelage au sommet du mur) en font une donnée réaliste. Bien que tous les paramètres n'aient pas été étudiés, il semblerait que ce type d'échafaudage, utilisé comme plate-forme de travail, s'apparente davantage à une vue de l'esprit qu'à une réalité. Il serait en effet surprenant qu'une disposition courante puisse cumuler à la fois une gêne dans l'exécution du travail, et une telle précarité en matière de sécurité. L'échafaudage encastré tel qu'il est envisagé dans cette note, ne remplit pas les conditions propres à en faire une véritable plate-forme de tavail d'édification. Son usage apparaît davantage adapté à des phases de travaux pour lesquelles il n'existe plus de risques de bascule : finitions (joints, enduits, peintures…) et rééchafaudement.
Christian Le Barrier

La mise en place des boulins

37Dans ce domaine encore, les renseignements fournis par les trous de boulin sont suffisamment précis pour autoriser une approche exacte des problèmes. On doit, pour bien comprendre cette mise en œuvre, examiner de près les divers plans que peuvent prendre les fourreaux où se logent les boulins. C'est, en effet, dans le rapport du trou de boulin avec la structure de l'échafaudage qu'apparaissent les données techniques de la mise en place des boulins.

Montage à façon ou calepinage ?

38La précision dans l'implantation des trous de boulin a soulevé la question du calepinage. La connaissance que nous avons du chantier médiéval nous en a fait rejeter tout de suite l'idée, mais non la question. Dans l'opus quadratum, l'ouverture du trou de boulin doit être ménagée dans le bloc en fonction de la place qu'il occupera dans l'assise. Elle se situe exactement à l'intersection du bloc et de la perche sur laquelle le boulin sera fixé. Certes, la relative flexibilité du système autorise une marge d'erreur appréciable : d'une part, la perche et le boulin peuvent s'adapter avec une certaine souplesse au positionnement erroné du trou de boulin ; d'autre part, l'utilisation de chandelles* permet de repositionner le bloc dans lequel l'entrée a été mal localisée.

39Parmi les corrections de position et les repentirs sur le chevet de la primatiale lyonnaise et dans la tour-porche de la cathédrale de Die, il faut distinguer trois cas.

  • Les corrections de gabarit. L'agrandissement ou la diminution d'une ouverture sont parfois encore lisibles dans les tracés préparatoires successifs conservés sur la surface du bloc. A Saint-Jean de Lyon (chapelle latérale sud du choeur, travée est du mur gouttereau sud), une ouverture (fig. 35) montre deux tracés primitifs plus petits. Il pourrait s'agir dans ce dernier cas, d'une partie d'une ouverture dichotomique d'angle inférieur. Dans le croisillon sud (triplet est), une ouverture près du larmier de la lancette sud (0,16 x 0,16 m), est moins haute que son tracé initial de 0,10 m.

35- Saint-Jean Lyon (69) : primatiale Saint-Jean de Lyon Galerie de l'abside

35- Saint-Jean Lyon (69) : primatiale Saint-Jean de Lyon Galerie de l'abside

Traces gravées sur la pierre et montrant un changement de module

  • Les déplacements de faible ampleur sur le même bloc. A Lyon (croisillon nord, sous le niveau du triplet est), une entrée (0,14 x 0,14 m) garde visible à sa gauche un tracé plus large de 10 cm, qui indique un glissement du trou sur la droite du bloc. On a le cas inverse dans le croisillon nord (niveau du triplet est, au-dessus de la lancette nord) où une entrée (0,16 x 0,17 m) a été presque taillée dans l'angle du bloc : on a épargné une languette de pierre de quelques millimètres de large, lèvre particulièrement fragile dont l'utilité n'est pas évidente.

  • Les déplacements de plus grande ampleur sur le même bloc ou sur deux blocs. A Lyon (chapelle latérale sud du choeur, travée ouest du mur gouttereau sud), une entrée (0,09 x 0,10 m) a été ébauchée à 0,50 m du trou réalisé sur le bloc contigu. A Notre-Dame de Die (tour-porche, parement interne, angle sud-ouest, mur ouest), une entrée (0,10 x 0,10 m) a été amorcée à 0,46 m du trou réalisé sur le même bloc (fig. 36).

36- Die (26) : porche de la cathédrale Notre-Dame, ébauche d'un trou de boulin abandonné

36- Die (26) : porche de la cathédrale Notre-Dame, ébauche d'un trou de boulin abandonné

40A ces observations de détail, il faut ajouter les remarques faites lors du relevé du revers oriental du clocher-porche de la cathédrale de Die (fig. 37). Très fréquemment, les trous destinés aux boulins soutenant un même platelage sont disposés « tête bêche » sur une même assise. Le trou méridional est une échancrure pratiquée dans l'angle inférieur gauche d'un bloc, alors que l'échancrure droite (au nord) est effectuée dans l'angle inférieur droit. Par ailleurs, la mise en oeuvre du parement est organisée en une alternance de deux à trois assises de petits blocs qui succèdent à une assise de modules moyens : les trous de boulin de l'échafaudage sont systématiquement réalisés dans ces derniers.

37- Die (26) : revers ouest du porche de la cathédrale Notre-Dame

37- Die (26) : revers ouest du porche de la cathédrale Notre-Dame

41Les contraintes exercées par l'importance et la qualité du chantier sont essentielles. Dans les grands édifices mentionnés, l'implantation du trou de boulin, et donc des entrées, semble déterminée par le montage de l'échafaudage. Le respect de la structure impose l'emplacement des ouvertures dans n'importe quelle partie des blocs concernés. Dans les édifices de moindre importance (Sainte-Eugénie de Montbrison, Montverdun), l'implantation s'adapte au travail du maçon : une échancrure d'angle est plus facile à tailler, et l'on peut penser que l'autre type d'échancrure ne sera taillée qu'à regret, lorsque la contrainte d'emplacement est incontournable et que le maçon n'aura pas pu faire coïncider le boulin de part ou d'autre de la perche, avec un joint vertical. Par ailleurs, la fouille a mis en évidence, à quelques mètres en avant de la façade de la chapelle Sainte-Eugénie de Montbrison, un niveau de déchets de taille indiquant la présence de l'atelier de taille de pierre. On imagine alors fort bien, dans ces conditions, les échanges entre les tailleurs cherchant à tirer le meilleur parti d'un calcaire de qualité très irrégulière et proposant de ce fait des hauteurs d'assises aux maçons et appareilleurs, ceux-ci indiquant en retour des répartitions de joints ou l'emplacement d'une échancrure à tailler.

Tracé des fourreaux

42Il existe deux systèmes d'ancrage des échafaudages dans le mur (fig, 38). On peut ménager un trou de boulin traversant ; doté d'une ouverture par parement et d'un fourreau les reliant exactement. Il permettait au boulin de dépasser de chaque côté du mur et de recevoir deux platelages qui s'équilibreraient.

38- Différents types de tracé des fourreaux, en plan

38- Différents types de tracé des fourreaux, en plan

43On peut, au contraire, établir un trou de boulin sur une profondeur inférieure à l'épaisseur du mur. Il s'agit alors d'un trou de boulin borgne*, dont il importe de vérifier la profondeur proportionnellement à la largeur murale : à Saint-Honorat-des-Aliscamps, la profondeur des trous borgnes varie entre 0,23 et 0,59 m, et reste ainsi inférieure à la moitié de l'épaisseur du mur (1,25 m). Les trous de boulin d'une tour du XVIe s. du prieuré de Montverdun montrent un rapport analogue entre la profondeur des trous de boulin non traversants (0,25-0,30 m) et l'épaisseur du mur (0,60 m).

44La solution des fourreaux traversants est ingénieuse ; sa simplicité apparente explique sans doute son large emploi depuis l'Antiquité romaine jusqu'à la dernière guerre. Cependant, le détail de sa mise en œuvre à l'époque médiévale laisse deviner un niveau de complexité inattendu. Il convient donc d'examiner plusieurs cas, d'une part, les trous traversants dont le fourreau présente des ruptures d'insertion ; d'autre part, les formes diverses que prend le plan de ce type de fourreau.

Fourreau perpendiculaire aux parements

45C'est le cas le plus fréquent, et son étude devrait permettre d'estimer les longueurs des boulins qui venaient s'y loger. Dans le cas d'un double échafaudage on peut essayer d'estimer la dimension du boulin requis. Sa longueur devrait être égale à l'épaisseur du mur (en moyenne, entre 1,30 et 2 m à Cluny), augmentée des largeurs des deux platelages (on peut estimer une largeur pratique de 0,50 à 0,70 m), et des deux embouts laissés libres pour la fixation sur la perche. On obtient un total utile compris entre 2,30 et 4 m. Mais, il est aussi possible qu'on ait utilisé deux boulins qui se rencontraient au centre du blocage.

46Dans le cas du fourreau borgne, on peut restituer les dimensions en fonction de la longueur de pénétration dans le mur. Il faut aussi envisager le cas de boulins devant assurer le passage devant des éléments d'architecture en saillie, comme un contrefort : la longueur requise doit être augmentée de l'épaisseur de cet élément.

Fourreau biais

47Le boulin n'est pas mis en place perpendiculairement au parement, mais suivant un angle supérieur à l'angle droit (tour des Montmayeur à Aime, portail de Cluny).

Fourreau en chicane

48Nous avons rencontré pour l'instant deux types de fourreau en chicane.

49Le type à baïonnette : il arrive que le tracé du fourreau soit orienté de biais dans le blocage alors que sur les parements, on a taillé les ouvertures perpendiculairement à la surface du bloc. Des exemples de ce type ont été rencontrés dans l'abside de Saint-Jean de Lyon, dans les sept pans de l'arcature aveugle et dans les contreforts montés entre les sept loges de la galerie extérieure. A Cluny, il en existe dans le mur gouttereau sud de l'avant-nef. Le type coudé : le mur occidental du transept de Cluny présente au premier niveau de ses baies une série de trous de boulin contre les piédroits des fenêtres. A l'extérieur, lorsque le trou de boulin n'est pas plaqué contre le dosseret du contrefort, le fourreau part en biais sur la moitié de l'épaisseur du mur, en s'écartant le plus possible de l'ébrasement des fenêtres. A mi-fourreau, il reprend un axe perpendiculaire au mur. Cette technique est ici utilisée afin de ne pas affaiblir, par un fourreau rectiligne, la maçonnerie ébrasée de la fenêtre. La volonté de rejeter les trous de boulin près du contrefort répond au même souci de consolidation.

50On peut imaginer que les trous traversants soient justifiés par l'usage d'échafaudages doubles, un pour chacun des deux parements. Cette distribution n'est cependant pas une norme. A Aime, dans la tour des Montmayeur, le segment de bois retrouvé dans un trou traversant ne pénétrait la maçonnerie (épaisse de 0,90 m environ) que sur 0,70 m de long. L'échafaudage ne peut être utilisé que d'un côté à la fois : sur l'extérieur, il servait à la construction du mur, à l'intérieur il était réservé aux travaux de revêtement.

51De la même manière, il est légitime de penser que les trous borgnes correspondent à des échafaudages unilatéraux. Une partie du rempart de Montverdun, bâtie au XVIe s., dément le caractère automatique de cette déduction : les trous de boulin non traversants sont disposés de part et d'autre d'un mur épais de 0,76 m impliquant l'existence de deux échafaudages indépendants.

Les structures

Les platelages

52Les surfaces de circulation peuvent être de deux natures, soit en planches aboutées, soit en claies continues portées par des longerons qui assurent à la surface de circulation la rigidité nécessaire. Ces platelages doivent être horizontaux et couvrir toute la portée du boulin, et une planche doit recouvrir la précédente d'au moins 0,20 m au-dessus d'un boulin, pour éviter tout risque de glissement. Des portes-planches sont prévus à chaque extrémité et entre les appuis, tous les 1,5 m. Un recouvrement minimum de 0,10 m à chaque extrémité doit prévenir le soulèvement et les effets de bascule. Pour une portée supérieure à 1,50 m, le plateau doit reposer sur un minimum de trois boulins. Sur un plancher en bois, le coefficient d'utilisation des planches (rapport entre la charge de rupture et la charge de service admissible) doit être égal à 6. Les charges posées sur des planchers horizontaux ne doivent pas excéder 200kg/m2, et ne doivent pas être ponctuelles, mais réparties.

53Pour des raisons de sécurité, il faut aujourd'hui poser sur les plateaux des lisses et sous-lisses, et des plinthes longitudinales et transversales. La plate-forme de travail peut-être élargie avec des consoles.

Soutiens de platelages

54La régularité dans la répartition des boulins accuse la répétition d'un même système de soutien pour des platelages sur plusieurs niveaux successifs. Le même échafaudage n'est-il pas démonté pour être remployé plus haut ?

55Aux trois travées orientales de la nef de l'abbatiale de Cruas (fig. 29), les trous de boulin gardent à peu près le même écart d'un niveau à l'autre, de sorte que les fluctuations dans l'alignement vertical affectent l'ensemble d'une rangée. Ce phénomène pourrait témoigner du transfert d'un même platelage sans perches, où le rapport entre platelage et boulins était imposé soit par les dimensions des matériaux, soit par le système de fixation.

56A la cathédrale de Saint-Paul-Trois-Châteaux, sur la façade méridionale du transept et au sommet de la façade occidentale de la nef, des rangées binaires et ternaires de trous de boulin se déplacent d'un niveau à l'autre dans le sens horizontal, mais l'espacement des boulins reste approximativement analogue.

57Aux murs gouttereaux des chapelles orientales du chevet de la cathédrale lyonnaise (fig. 39b), on remarque une constante inégalité entre les deux moitiés d'un échafaudage sur boulins ternaires, le trou central étant toujours excentré.

39- Lyon (69) : cathédrale Saint-Jean

39- Lyon (69) : cathédrale Saint-Jean

A - chevet de la chapelle Saint-Pierre, Β - mur gouttereau de la chapelle

58La répartition des trous de boulin est d'ordre proportionnel ; leur nombre est fixé en fonction de l'unité de développement* à couvrir. A la cathédrale de Lyon, la variété des largeurs de ces unités a permis d'observer les rapports suivants, qui sembleraient être des constantes :

  1. les surfaces murales larges d'environ 3 à 3,30 m (pans de l'abside) présentent des lignes binaires, les deux trous de boulin étant ménagés très près des contreforts qui les bornent.

  2. à une largeur de 4,50 à 5,20 m (chapelles orientales) correspondent des lignes ternaires, les deux trous de boulin extrêmes étant placés à 0,30-0,60 m des contreforts.

  3. lorsqu'une surface murale atteint une largeur d'environ 7,50 - 8,50 m (transept), les lignes sont quaternaires, les extrémités se trouvant alors assez loin des éléments bornants.

59Avec ces données, il est tentant de restituer, à partir des distances entre les trous sur une même horizontale, la longueur moyenne ou maximale des éléments qui composent les niveaux de circulation. Cependant, celle-ci s'avère souvent trop variable pour être imputable, avec certitude, aux seules dimensions des platelages. Alors que la distance minimale entre deux boulins voisins n'excède guère un mètre, d'autres systèmes d'échafaudage utilisent des boulins espacés de plus de 3 m. On constate alors que cette distance moyenne varie selon le type d'échafaudage adopté : un platelage soutenu à ses extrémités par des boulins encastrés très écartés exigerait en effet un point d'appui intermédiaire. Les trous médians de la troisième travée de la nef de Cruas (fig. 29) montrent que cet appui peut être, à l'inverse, le seul à être encastré (sur équerre ?) dans un échafaudage à perches.

60Les exemples suivants illustrent les variations des entraxes* séparant deux boulins consécutifs : de 1,50 à 2,70 m à Sainte-Eugénie de Montbrison ; de 1,60 m à 3,50 m pour l'ensemble des murs à Cluny ; 1,09 et 2,04 m dans les niveaux ternaires, avec une moyenne de 1,26 m, et entre 2,81 et 3,21 m dans les niveaux binaires, avec une moyenne de 3,04 m à Cruas.

Entraxes et effet de bascule

61Les entraxes constituent donc une des composantes de la recherche de sécurité sur l'échafaudage, dans la mesure où ils commandent la rigidité et la stabilité des platelages. Il convient alors de prendre en considération des données qui pour l'essentiel nous échappent faute de documentation : le nombre d'éléments de plancher par unité de développement (planches, bastaings, claies…) ; leur répartition suivant les points d'appui. L'entraxe donne une évaluation par approximation de la longueur des sections.

62Au Moyen Âge, les échafaudeurs ne respectent pas les exigences de sécurité actuelles : deux boulins consécutifs peuvent suffire à porter une section de plancher. Parfois même le développement sur deux supports peut être très long, comme dans les parties hautes de la travée est du croisillon sud de Cluny (fig. 32). Quelle sécurité pouvait offrir une planche, forcément unique, ou un clayonnage sur bastaings, quand ils étaient jetés au-dessus d'un entraxe si long ? Des critères pratiques sont alors à prendre en compte : le rapport existant entre les entraxes et la longueur des éléments du platelage, et entre l'unité de développement et les éléments bornants.

63Nous avons pu établir des ordres de fréquence habituels : deux boulins pour des unités de développement d'environ 3 m ; trois boulins pour environ 5 m ; quatre boulins pour environ 8,50 m. De la même manière, il n'existe pas de norme pour les entraxes, mais seulement des ordres de grandeur : 1,60-2,50 m dans l'abbatiale de Cluny ; 1,10-1,20 m à Moutiers dans la tour de la cathédrale ; 1,50 m-2,70 m à la chapelle Sainte-Eugénie de Montbrison ; 1,26 m et 1,95 m à Sainte-Jalle ; entre 1,50 m/2,70 m dans le chevet de la cathédrale de Lyon. Rien de systématique non plus dans les rapports de proportions entre les entraxes d'une même ligne de trous de boulin. La seule constante observée, du moins dans le cas des lignes de trois trous, est l'inégalité des deux entraxes : le trou de boulin intermédiaire n'est jamais, ou rarement, logé au centre de cette distance ; le plus petit entraxe représente 35 % à 45 % des cas, non pas de l'entraxe des deux boulins extrêmes, mais de l'unité de développement. Ce rapport privilégié du trou de boulin central à l'unité architectonique en construction mérite d'être souligné. Il est une des caractéristiques de l'échafaudage de l'époque romane, en opposition avec les solutions mises en oeuvre dans l'architecture gothique. Il indique, enfin, qu'on a pu utiliser ponctuellement l'équerre dans un échafaudage à perches. En effet, lorsque ces boulins intermédiaires sont trop décentrés les uns par rapport aux autres, on n'a pas pu les lier à un même système de perches. On rencontre aussi ce type d'organisation sur des tours médiévales, comme par exemple à Aime, dans la tour des Montmayeur.

64Enfin, on peut lire un intéressant exemple de changement d'entraxe en fonction de la hauteur du bâti, dans le chevet de l'église de Montverdun. Sa partie supérieure présente des lignes de trous plus denses, et donc plus resserrés, que dans les parties basses ; l'étude de Ch. Le Barrier a bien démontré qu'il ne s'agit pas des marques d'une interruption de chantier, mais bien d'une remise en cause des conditions de stabilité. Elle atteste bien le caractère évolutif de ces échafaudages, évolutions visiblement induites par des problèmes pratiques de mise en œuvre.

Extrémités des platelages

65Un aspect essentiel de la question concerne l'évaluation pratique de la distance devant séparer les derniers boulins des éléments bornants. Ces derniers sont obligatoirement intégrés à l'échafaudement, puisqu'ils sont montés en même temps que les murs. Mais ne limitent-ils pas les dimensions des platelages, lorsque les monteurs se sont calés sur eux ? L'exemple de Saint-Jean-de Maurienne permet de définir les caractéristiques de ce rapport dans un cas précis, celui d'un décor externe de lésènes d'arcatures lombardes. Les trous de boulin sont systématiquement plaqués à droite ou à gauche du petit ressaut (fig. 40). Il faut alors restituer dans chaque travée un platelage indépendant dont les planches se bloquent contre les lésènes.

40- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale, façade nord, lésène et trous de boulin

40- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale, façade nord, lésène et trous de boulin

66De ce fait, les éléments saillants, selon leur épaisseur, vont naturellement jouer le rôle de garde-corps d'extrémité. Si dans l'architecture romane, on s'est efforcé d'aligner au mieux les trous extrêmes le long des éléments bornants, c'est qu'il s'agissait de limiter les risques de bascule en bout de platelage.

67Les cas étudiés font apparaître un débord d'environ 0,20/0,50 m. Mais ce n'est pas une norme absolue. A la cathédrale de Lyon, dans le triforium du choeur, des unités de développement de 4,50/5,20 m, comportent des lignes de quatre trous. Ceux des extrêmes sont alors distants de 0,50 à 1,00 m (souvent 0,60/0,90 m). Un entraxe plus resserré aurait suffit à éliminer tout danger. Le platelage ignore-t-il délibérément l'élément bornant en s'achevant à l'aplomb des boulins extrêmes, avec un garde-corps, ou est-il simplement fixé aux boulins ? Au-delà des questions de sécurité, on retrouve le problème de l'utilisation de l'échafaudage lors du montage des éléments en saillie : Cluny en présente un bel exemple, puisque les platelages utilisent les contreforts et les piliers comme appui.

Les moyens d'accès

68Comment accédait-on au platelage ? L'iconographie et les textes en présentent trois types : le plan incliné, l'escalier et l'échelle.

Plan incliné (ou rampe d'accès)

69Il s'agit d'un plancher disposé obliquement, et comportant normalement des barres transversales clouées sur son plan supérieur, pour éviter les glissades » (Ginouvés 1985, p. 118). Ce système est attesté par l'iconographie qui en donne des exemples. Comme les platelages, ce sont des claies ou des planches, parfois agrémentées de rampes. La face de circulation est souvent munie, à intervalles réguliers, de baguettes transversales, sans doute en bois, qui devaient rigidifier l'ensemble et éviter aux ouvriers de glisser. Dans les représentations les matériaux étant essentiellement portés sur le dos, les mains sont occupées à maintenir la charge, et ne peuvent alors servir à l'ascension, seuls les porteurs de hottes à mortier montent sur des échelles.

Escalier

  • 29 Arch. Vat. : I.E. 232, f° 98 : "LXVI cannis costeria pro uno scalerio faciendo pro stagiis muris ja (...)

70Nous n'en avons retrouvé qu'une mention, dans les comptes du Palais des Papes, quand paiement est fait, en septembre 1344, de 132 m de planches pour la façon d'un escalier pour l'échafaudage des murs du jardin29. Le terme scalenus s'applique en principe à l'escalier. A-t-on voulu désigner par ce mot un système, à mi-chemin entre les deux autres, comme par exemple un plan incliné portant de petites « marches » triangulaires comme en figurent certaines miniatures ? Il ne semble toutefois pas avoir eu un grand succès si l'on se fie aux sources conservées ; peut-être en raison d'un coût vraisemblablement élevé. On le retrouve toutefois sur un autre chantier pontifical du XIVe s., celui de la Chaise-Dieu (Costantini 1993, vol I, p. 360).

Échelle

  • 30 Arch. Dép. Bouches-du-Rhône (Aix) 306 Ε 602, f° 986 v°.

71On trouve diverses mentions et représentations d'échelles associées aux échafaudages (fig. 41). Nous ne sommes pas renseignés sur le bois utilisé pour les confectionner ou sur leurs dimensions, sans doute très variables. Un prix-fait aixois30 de 1531 note qu'outre les planches « pour faire l'échafaudage (per fayre stagieros), il sera mis à la disposition du maçon des échelles, si c'est utile, pour monter » (scales si fa beson per montar). Le « si fa beson » laisse entendre que dans certains cas au moins les ouvriers se passaient de ce système ; peut-être simplement en escaladant.

41- Allégorie des femmes maçons

41- Allégorie des femmes maçons

Les échafaudages représentés ici sont de deux types : celui de droite est encastré à un rang de perches. Le platelage placé très haut n'a pas de garde-corps, il est soutenu par des boulins et des moises. L'ensemble qui n'est pas contreventé est soutenu par des aisseliers qui permettent de soulager les boulins et de réduire les portées pour ce platelage d'une exceptionnelle largeur. On y accéde par une échelle.
Celui de gauche est indépendant de la maçonnerie. Les quatre perches sont placées de chaque côté du mur, un large platelage commun et sommital sert de dépôt (briques, cuve à eau…).

Les pieuses nuits de Berthe, Romans de Girard de Roussillon (Flandres), 1447. Cod. 2549, fol. 167 v°. Vienne, bibl. Nat.

La circulation

72L'accès et la circulation entre les platelages s'effectuent par des trappes, passages d'échelles ou trémies. Ces ouvertures peuvent également être utilisées pour la montée et la circulation des matériaux.

Les aboutements et les ligatures

73Aujourd'hui, dans un échafaudage métallique, les liaisons entre les tubes se font par des colliers, clavettes, ou disques multi-directionnels. Sur un échafaudage de bois, les assemblages peuvent être réalisés avec des chaînes (fig. 4), des clous ou des ligatures. Ces dernières sont nouées et dans la conception du noeud et le calcul de sa résistance, boulins et diagonales concourent : effort vertical tranchant, cisaillement horizontal, traction, moment fléchissant* (Layher sd, p. 12).

Les aboutements de perches

  • 31 Témoignage de Mr Gonçalves, conducteur de travaux qui à ses débuts édifia des échafaudages en bois.

74La restitution des longueurs de perches reste un exercice délicat. A partir d'expériences contemporaines (cf. encart de P. Roussel, supra) dans les travaux publics, il est possible d'évaluer les hauteurs probables des perches. On notera, à titre d'hypothèse, que sur la façade de la chapelle Sainte-Eugénie de Montbrison, l'utilisation de deux perches d'environ 6,00 m, aboutées avec un recouvrement de 2,00 m, permet d'obtenir la hauteur désirée. De manière générale, un léger décalage entre deux alignements verticaux sur un même parement peut indiquer le niveau des ligatures entre deux perches aboutées, et permet des restitutions de hauteurs. « En cas d'enture des montants, l'assemblage doit être fait de telle façon que la résistance de la partie entée soit au moins égale à celle de la partie qui lui est immédiatement inférieure » (OPPBTP 1993, p. 66). « Les entures verticales doivent être réalisées au moyen de deux ligatures distinctes, espacées au minimum de 0,50 m. Les cordages doivent faire au moins huit fois le tour (spires*) des bois » (OPPBTP 1964) (fig. 42) et comporter un « tour mort* » pour serrer31. « La solidité de la liaison est simplement assurée par la précaution de saisir les deux extrémités de cette corde plusieurs fois entre les bois et les spires extrêmes » (Cordeau, p. 335). Les consignes actuelles de sécurité (OPPBTP, 1964) signalent aussi qu'il faut éviter de prolonger tous les montants à la même hauteur et disposer les entures des aboutements en quinconce pour ne pas créer un niveau plus faible.

42- Saint-Pierre de Montmartre, échafaudage de restauration

42- Saint-Pierre de Montmartre, échafaudage de restauration

Bull. Monumental 1913

75Dans l'imaginaire médiéval, cordes et cordages devaient être associés aussi étroitement à l'échafaudage qu'ils l'ont été, dans le monde moderne, à la marine à voile. L'iconographie atteste largement ce qu'il est facile d'imaginer : les liens tiennent une place prépondérante dans le montage ; aboutement des perches, ou ligatures des pièces de bois croisées (étais, longerons, perches, boulins, éléments raidisseurs). Le liaisonnement de tous ces éléments de la structure ne pouvait être mieux réalisé, ni avec autant de souplesse qu'en utilisant des cordes.

  • 32 Arch. Dép. Bouches-du-Rhône : 2 G 1843, f° 125 ν "pro clavellis patacalibus pro stagiis sindriarum"(...)
  • 33 Londres, British Library, Ms. Add 35313 f° 34 et Malibu, Musée Paul Getty, Ms. Ludwig IX, 18, f° 32

76Mais il faut nuancer. Dans les textes étudiés, en effet, il est fait mention, mais exceptionnellement, de clous. Les comptes du clocher de la cathédrale Saint-Sauveur d'Aix-en-Provence, par exemple, conservent la trace d'un paiement de 4 sous pour 24 « clous patacs » pour les échafaudages des cintres32. Il devait s'agir de clous de bonne taille car ils coûtaient deux fois moins que les gros clous (clavellis grossis), mais quatre fois plus que les petits (clavellis minutis) achetés la même semaine. L'emploi de clous ou de chevilles est attesté également par l'iconographie qui nous présente certaines structures comportant des sortes de cales ou des contre-fiches « clouées » au marteau sur les perches (fig. 70)33. D'autres solutions ont par ailleurs été utilisées : dans la représentation de l'Hôpital de la Scala à Sienne (XVe s.) (fig. 43), les moïses ne sont pas liées, mais reposent sur des tasseaux, petites cales de bois taillées en biseaux, et chevillées à la perche. Dans tous les cas présentés, il s'agit d'images tardives de ces structures, dont la mise en oeuvre a fait appel à des techniques sans doute déjà sophistiquées et délicates à réaliser.

43- Sienne (Italie) : fresque de Domenico di Bartolo (1440) représentant un chantier de construction

43- Sienne (Italie) : fresque de Domenico di Bartolo (1440) représentant un chantier de construction

Rare exemple de chantier urbain, avec, à droite, des manoeuvres qui montent les matériaux sur un échafaudage trés élaboré : il est de type encastré, à un rang de perches. Celles-ci sont ici des troncs d'arbres à peine équarris, sur lesquels les départs des branches sont toujours visibles. Les plateaux sont constitués de planches juxtaposées qui reposent sur les boulins. Des cintres en charpente sont posés dessus en attente.
A l'étage supérieur, un platelage en porte-à-faux est soutenu sur des aisseliers. Il est évidé pour laisser passer la corde d'un treuil. Les liaisons ne se font pas par des cordes, mais les boulins reposent sur des taquets biseautés qui semblent chevillés aux perches. L'accès se fait par une échelle sur laquelle on retrouve la représentation du porteur au panier calé sur une épaule.
Sienne, hôpital Santa Maria délia Scala, salle des Pèlerins

Cl. Dagli Orti

Les liens

77Trois types de cordes sont mentionnés dans les comptes de la chartreuse de Champmol : les longes, les cordes de charrue et des « boutencols ». On peut rapprocher ces fournitures des « huit traits à charrue, huit longes et quinze toises de menue corde pour les allours aux couvreurs » relevés par Quicherat dans les comptes de la fabrique de la cathédrale de Troyes en 1381-1382 (Quicherat, 1886, p. 202). Ces mentions laissent entendre qu'il y avait trois grands types de ligatures dans les échafaudages, nécessitant chacun un modèle de corde particulier. Il ne semble pas, vu les appellations, que l'on ait eu recours à des liens spécifiques, mais plutôt à des cordages courants.

78A quoi correspondaient ces diverses cordes ? Quelle en était la destination exacte ? On ne peut que constater une fois de plus la précision toute relative des textes ; mais l'iconographie atteste la diversité de ses utilisations : par exemple, les cordages sont indispensables dans l'élévation par traction, qu'il s'agisse de monter des seaux d'eau ou de mortier, des palettes de pierres, des blocs de dimensions importantes, ou même des éléments sculptés. C'est encore avec des cordages que l'on monte du matériel (échelle, pièces de bois, outillage) (Mendoza 1992, pp. 30-31) qu'on élingue une bille de bois (noeud de forestier ou de charpentier), une échelle (noeud d'échelle) ou un outil (amarrage d'un marteau).

79Outre les cordes, les échafaudeurs ont également pu se servir de « liens de bois souple et pliant » suivant la traduction du terme retorta faite par Mortet à propos d'un récit du XIe s. sur la construction de l'église de La Voulte (Mortet 1911,t.I, p. 130).

80B. Phalip signale « qu'il faut éviter de considérer à priori que la corde est répandue dans tous les chantiers quelle qu'en soit la taille. Dans la première moitié du XXe s. en Limousin et Marche, les liens étaient faits de ronces tressées pour les petits chantiers ».

Les nœuds

81D'après l'iconographie, et comme on pouvait s'y attendre, les liaisons des longerons, moises et boulins sur les montants se faisaient principalement au moyen de cordes ; dans ce domaine, les noeuds jouent un rôle essentiel ; leur réalisation constitue un chapitre technique à part. Les textes attestent partiellement cette pratique, dans la mention d'un instrument de serrage, le « gaston ». Il s'agit de morceaux de bois qui étaient, d'après le rédacteur des comptes des Bernardins de Paris, « destinés à tordre les cordes avec lesquels sont liés lesdits échafaudages  » (Dautrey 1994, p. 75). Leur mention a été fort rarement relevée, mais on les voit livrés par centaines ou milliers sur le chantier parisien. Au vu de la précision apportée par le maître d'oeuvre des Bernardins, il faut peut-être reconsidérer la définition proposée pour ce terme par Godefroy (Godefroy 1881-1902). Cet auteur donne pour « gaston » la signification suivante : « poutre traversée de distance en distance par des échelons et servant à monter sur les échafauds ». A l'appui de cette acception il cite un texte de 1357 : « Pour VI c et III quarterons de eschillons achetés de lui pour faire gastons pour lesdis eschaffaux ». N'y a-t-il pas eu confusion ? Les échelons ont pu simplement servir de « gastons ». Divers bâtons ont pu faire office de « gastons » mais, en reprenant l'enquête dans les sources de langue d'oil avec cette nouvelle interprétation, peut-être trouverons-nous quelques indications sur la nature et les dimensions de ces éléments mineurs.

82Pour ce qui est de la typologie, le Moyen Âge ne nous a laissé aucun indice. Il faut se reporter aux traités modernes. Le développement très précoce de ces techniques de nouage, en usage aussi bien dans l'architecture de bois (habitat et cabanes du haut Moyen Âge) que dans l'architecture navale (bateaux vikings, par exemple) a dû rapidement fixer des types, dont on peut légitimement penser que les formes, définies par des contraintes mécaniques, sont restées stables. Nous donnerons donc ici quelques indications en rapport avec les problèmes pratiques soulevés par l'échafaudage.

  • 34 Témoignage de Mr Peyron, maçon originaire de Chalmazel dans la Loire, recueilli par Ch. Le Barrier.
  • 35 voir note 20.

83C'est la charge qui serre les ligatures : « les maçons dressaient le long des façades des échafaudages de bois dont les boulins d'acacia transversaux étaient fixés aux échasses verticales de sapin par des cordages de chanvre. Le noeud, la cravate fixe le boulin à l'échasse… de façon que lorsque l'on charge, il se serre  » (Cavanna 1983, p. 344), « Il fallait des cordes de 2,50 m. Plus on chargeait, plus ça (les noeuds) se bloquait. Quand on a utilisé les premiers échafaudages en tube, ils pliaient sous le poids des pierres »34. « Il y avait un noeud coulant que l'on passait à la perche et on faisait plusieurs tours autour des deux bois (perche et boulin)35 (fig. 44g). » « Les cordages doivent être d'une seule pièce…. et d'une longueur suffisante pour faire un nombre de tours en rapport avec leur résistance et la charge supportée » (OPPBTP 1993, p. 67). Dans les années soixante, les consignes de sécurité (OPPBTP. 1964, pp. 111-112) préconisaient des cordages passés en cinq tours jointifs (c'est le nombre minimum) au moins et bien serrés autour de chaque pièce (fig. 44).

44- Les noeuds : les diverses espèces d'amarrages

44- Les noeuds : les diverses espèces d'amarrages

a est un amarrage à ceinture ; b, à la cloche ; c, à ceinture double ; d, à chaînette ; e, à une perche, f, un assemblage de perche et de moise (Cordeau, fig. 86)

  • 36 voir note 20.

84« Pour arrêter la corde on repassait le bout deux fois dans la corde. Pour les murs déjà bâtis, on se servait souvent de barres à mine que l'on enfonçait un peu dans le mur et qu'on attachait comme les bois (boulins)36 ». Cette corde, communément appelée limousin* est terminée par une surliure pour empêcher les cordages de s'effilocher, ou un oeil épissé qui forme une boucle fermée permanente.

85Les épissures (brêlage) servent à abouter deux cordes (Cordeau, pp. 332-335) de façon permanente : les brins qui la composent sont dégommés. On les retourne pour les retresser en les engageant avec la corde elle même. Dans les brêlages, tous les brins doivent être également serrés.

86Les noeuds servent entre autres « à attacher une des extrémités ou le milieu d'une corde à un autre objet… et à finir les amarrages » (Cordeau, pp. 332-335). Ces noeuds sont constitués à la base de demi-clefs* à capeler*, dites « noeud de cabestan » (fig. 44 h). Ce noeud d'amarrage « dont la fonction est de frapper un cordage sur un objet quelconque… a la particularité d'être tributaire de cet objet sur lequel il est tourné » (Mendoza 1992, p. 20). Le noeud de cabestan est le système le plus répandu pour amarrer un cordage à un poteau.

Notes

20 Témoignage de Mr Moulin, maçon, recueilli par Ch. Le Barrier.

21 Lors d'un sauvetage archéologique a été retrouvé le mur gouttereau nord de l'édifice roman. Un trou de poteau (0,22/0,15 m, sur 0,19 m de profondeur), creusé dans un sol de propreté, avec galets de calage, était conservé contre le parement interne : l'échafaudage était ici parallèle à la paroi. Ce trou qui n'est pas totalement circulaire est collé contre le mur : la perche était donc appliquée contre l'élévation, sur laquelle il devait s'appuyer. L'exiguïté du sondage n'a pas permis de constater l'étendue de l'installation.

22 A Notre-Dame de L'Hôpital-sous-Rochefort (Loire), des coffres cinéraires du IIe s. ont été réemployés en disposant leurs cupules circulaires profondes de 0.15-0,20 m en parement ; toutefois rien ne prouve que ces cavités circulaires aient servi à l'encastrement d'échafaudages.

23 Les façades actuellement visibles présentent un système d'échafaudement très régulièrement organisé. Nous avons examiné la première ligne de trous de boulin (trous traversants ; 4 entrées en façade) de la moitié droite de la façade principale, les seuls directement accessibles et dont le fourreau est bien conservé. Les ouvertures, de type maçonné, mesurent environ 15 x 24 cm (1 fois 30 x 25 cm) ; l'érosion des blocs laisse une marge d'appréciation, mais on constate d'emblée le caractère systématique de la réalisation. Ces ouvertures donnent sur une entrée profonde d'environ 25 à 40 cm. une cavité parallélépipédique réglée sur l'ouverture et formée des 4 blocs qui la composent. Au fond de cette entrée, on aperçoit l'ouverture circulaire du fourreau prise dans la fourrure du mur. Les diamètres mesurent environ de 9 à 12 cm. La différence entre l'entrée et le fourreau est considérable. Il se présente, autant qu'on puisse l'observer, comme un long tuyau faiblement irrégulier, lisse, et marqué d'un léger replat au niveau de la tangente avec l'horizontale de l'appui sur la fourrure. On a l'impression qu'on a logé le boulin dans les deux entrées du trou, puis qu'on a complété la fourrure avec un mortier abondant qui a, pour ainsi dire, moulé le boulin.

24 Ces dimensions sont rarement dépassées : à la façade de Saint-Trophime d'Arles, ce ne sont peut-être que les obturations du XIXe s. qui ont conféré aux trous de boulin échancrés des chaînages de la partie basse un gabarit atteignant jusqu'à 0,18 x 0,18 m. Les trous de boulin intégrés dans le petit appareil des mêmes maçonneries possèdent en effet des dimensions très inférieures (0,10-0,15 x 0,11 - 0,15 m).

25 A Léoncel, les trous de boulin sont de très petites dimensions. (6, 5/7 ht, 7/9, 8/9). Tous rebouchés, on ne peut savoir s'ils sont traversants ou non. Ils sont tous du type échancré. Le premier est à 0,80 cm du sol, puis ils sont distants d'1,02 m. Leur trame est régulière. Dans la quatrième assise surmontant le bandeau qui sépare le niveau inférieur (porte) et le niveau supérieur (baie) de la façade, ils se décalent pour la construction de la fenêtre. A Chamaret, une semblable ligne est logée aussi au-dessus de la porte. L'emploi de petits trous de boulin isolés peut s'expliquer comme un ancrage pour un échafaudage non encastré. Ainsi, à Léoncel il semblerait que la façade ait été élevée depuis un échafaudage sur pied, simplement haubané par des cordages bloqués par des pinces dans ces trous (Tardieu 1994).

26 Si les deux côtés peuvent être sciés, le troisième ne peut l'être : il doit être obtenu au ciseau.

27 Le gras de la pierre : il s'agit de la partie centrale du parement qui se trouve être en surplus par rapport aux arêtes lorsque celles-ci ont été dégagées à partir d'une face taillée en gras (Noël 1968 p. 192).

28 L'indice de sécurité prend en compte l'activité exercée sur l'échafaudage. Les normes actuelles considèrent qu'un homme de 80 kg immobile représente un poids de 160 kg quand il marche et de 340 kg quand il saute.

29 Arch. Vat. : I.E. 232, f° 98 : "LXVI cannis costeria pro uno scalerio faciendo pro stagiis muris jardini".

30 Arch. Dép. Bouches-du-Rhône (Aix) 306 Ε 602, f° 986 v°.

31 Témoignage de Mr Gonçalves, conducteur de travaux qui à ses débuts édifia des échafaudages en bois.

32 Arch. Dép. Bouches-du-Rhône : 2 G 1843, f° 125 ν "pro clavellis patacalibus pro stagiis sindriarum". Il s'agit de clous d'une valeur unitaire d'un patac, environ 2 deniers.

33 Londres, British Library, Ms. Add 35313 f° 34 et Malibu, Musée Paul Getty, Ms. Ludwig IX, 18, f° 32.

34 Témoignage de Mr Peyron, maçon originaire de Chalmazel dans la Loire, recueilli par Ch. Le Barrier.

35 voir note 20.

36 voir note 20.

Table des illustrations

Titre 20- Ajaccio (20) : échafaudage destiné au ravallement d'une façade
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 236k
Titre 21 - Cruas (07) : vestige du chantier de construction de la fin du XIe siècle
Légende Relevé en plan des vestiges du chantier de construction fouillé dans la seconde travée occidentale de la nef de l'église abbatiale.Parties hachurées : fondation des grandes arcadesCarrés noirs : bases des piles des grandes arcadesDes trous de perches (cf. la photo ci-dessus) sont aménagés dans un sol de propreté, qui est destiné a faciliter la circulation et le transport des matériaux. Ils correspondent à l'élévation de la grande arcade sud
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 344k
Titre 22- Valence (26) : vestiges de l'abbatiale de Saint-Ruf de Valence
Légende Travée de nef conservée dans une habitation du XVIe s. Les moellons du parement ayant été arrachés, il est possible d'observer l'aménagement du fourreau du trou de boulin dans le blocage du mur. Des lauses posées à plat forment le couvrement de ce conduit maçonné.
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 496k
Titre 23- Typologie des entrées de trous de boulin dans du petit et moyen appareil
Légende A) St Paul de Varax (01) : appareil mixte employant ici le galet.Β et C) Cathédrale de Die, (26) : trou de boulin façonné (angle inférieur gauche et partie médiane du lit de pose)D) Tour d'Albon (26) : trou de boulin maçonné
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 592k
Titre 24- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale Saint-Jean-Baptiste
Légende Élévation extérieure de la façade sud de la nef, avec la position des trous de boulins (en noir sur le dessin)
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 204k
Titre 25- Arles (13) : Saint-Honorat de Aliscamps, mur gouttereau sud de la nef découverte, face nord
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 96k
Titre 26 - Arles (13) : Saint-Trophime, façade occidentale, parement exterieur
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-7.png
Fichier image/png, 614k
Titre 27- Montbrison (42) : chapelle Sainte-Eugénie de Moingt, façade occidentale
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-8.png
Fichier image/png, 702k
Titre 28- Taille d'un trou de boulin borgne et d'un trou traversant dans un bloc de moyen appareil
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-9.jpg
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Titre 29- Cruas (07) : élévation méridionale de la nef de l'église abbatiale de Cruas
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Titre 30- Arles (13) : Saint-Trophime, vue du mur occidental du bras nord du transept
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Titre 31- Saint-Paul-de-Varax (01)
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Titre 32. Cluny (71) : abbaye, transept sud élévation intérieures des travées 1, et 3 du mur oriental
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Titre 33- Montverdun (42) : prieuré du Pic de Montverdun le chevet
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Titre 34- Bois travaillant en porte à faux et charges en présence
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Titre 35- Saint-Jean Lyon (69) : primatiale Saint-Jean de Lyon Galerie de l'abside
Légende Traces gravées sur la pierre et montrant un changement de module
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Titre 36- Die (26) : porche de la cathédrale Notre-Dame, ébauche d'un trou de boulin abandonné
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Titre 37- Die (26) : revers ouest du porche de la cathédrale Notre-Dame
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Titre 38- Différents types de tracé des fourreaux, en plan
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Titre 39- Lyon (69) : cathédrale Saint-Jean
Légende A - chevet de la chapelle Saint-Pierre, Β - mur gouttereau de la chapelle
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Titre 40- Saint-Jean de Maurienne (73) : cathédrale, façade nord, lésène et trous de boulin
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Titre 41- Allégorie des femmes maçons
Légende Les échafaudages représentés ici sont de deux types : celui de droite est encastré à un rang de perches. Le platelage placé très haut n'a pas de garde-corps, il est soutenu par des boulins et des moises. L'ensemble qui n'est pas contreventé est soutenu par des aisseliers qui permettent de soulager les boulins et de réduire les portées pour ce platelage d'une exceptionnelle largeur. On y accéde par une échelle.Celui de gauche est indépendant de la maçonnerie. Les quatre perches sont placées de chaque côté du mur, un large platelage commun et sommital sert de dépôt (briques, cuve à eau…).
Crédits Les pieuses nuits de Berthe, Romans de Girard de Roussillon (Flandres), 1447. Cod. 2549, fol. 167 v°. Vienne, bibl. Nat.
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-24.jpg
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Titre 42- Saint-Pierre de Montmartre, échafaudage de restauration
Légende Bull. Monumental 1913
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Titre 43- Sienne (Italie) : fresque de Domenico di Bartolo (1440) représentant un chantier de construction
Légende Rare exemple de chantier urbain, avec, à droite, des manoeuvres qui montent les matériaux sur un échafaudage trés élaboré : il est de type encastré, à un rang de perches. Celles-ci sont ici des troncs d'arbres à peine équarris, sur lesquels les départs des branches sont toujours visibles. Les plateaux sont constitués de planches juxtaposées qui reposent sur les boulins. Des cintres en charpente sont posés dessus en attente.A l'étage supérieur, un platelage en porte-à-faux est soutenu sur des aisseliers. Il est évidé pour laisser passer la corde d'un treuil. Les liaisons ne se font pas par des cordes, mais les boulins reposent sur des taquets biseautés qui semblent chevillés aux perches. L'accès se fait par une échelle sur laquelle on retrouve la représentation du porteur au panier calé sur une épaule.Sienne, hôpital Santa Maria délia Scala, salle des Pèlerins
Crédits Cl. Dagli Orti
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-26.jpg
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Titre 44- Les noeuds : les diverses espèces d'amarrages
Légende a est un amarrage à ceinture ; b, à la cloche ; c, à ceinture double ; d, à chaînette ; e, à une perche, f, un assemblage de perche et de moise (Cordeau, fig. 86)
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1769/img-27.jpg
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© Alpara, 1996

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