La saga des mégalithes des toits

L’extraction des carrières, la transport, l’élévation et la pose des mégalithes qui recouvrent les toits de la chambre basse dite « de la reine » et de la chambre haute dite « du roi » ont été le morceau de bravoure de la construction de la pyramide de Chéops.

Dans les chapitres qui suivent je vais décrire par quelles méthodes et avec quels outils, les constructeurs auraient pu réussir cet exploit avec une économie de moyens extraordinaire, rendu possible seulement par une utilisation intelligente des lois de la nature et encore et toujours une grande précision dans l’exécution.

Dans la pyramide de Chéops, les toits de la chambre basse sont recouverts de 18 doubles chevrons de 7 m de long 2.4 m de haut et .8 m d’épaisseur qui pèsent 32 t chacun.

Au dessus de la chambre haute, un incroyable empilage de plus de 50 blocs de 6 à 7 m de long de 1.25 à 2.6 m de hauteur et de 1 à 2 m d’épaisseur, pesant de 30 à 65 t pièce, sur lequel je vais concentrer mon récit..

Chambre haute
Crédit Maraglioglio & Rinaldi

Ces mégalithes ont commencé à être posés pour fermer le volume de la chambre haute à partir de la cote 49 m, jusqu’à la cote 60 m ce qui correspond à la hauteur de 13 assises.

La vitesse moyenne d’élévation de la pyramide fut de l’ordre de 24 j par assise, soit ici un délai de l’ordre de une à deux années pour poser le toit.

Un des facteurs clés de succès de cette opération fut l’utilisation d’un processus sans reprise de charge depuis la mise à l’eau du mégalithe dans une barge individuelle à Assouan jusqu’à sa pose finale dans la pyramide.

Le bas du plateau de Gizeh  était atteint par les eaux du Nil lors de la crue annuelle, à l’altitude de 15 m les fouilles de « la ville des travailleurs » ont mis à jour des vestiges d’installations portuaires, et l’on a découvert dans les faubourgs du Caire le vestige d’une digue dont la partie haute était à 15 m d’altitude également.

C’est donc qu’il existait un port dont on ignore la configuration du plan d’eau mais une partie de celui-ci devait atteindre le site du « temple d’en bas  » de la pyramide de Chéops.

Ce plan d’eau était remplit une fois par an par la crue et son niveau était maintenu le reste de l’année par une équipe de pompage pour compenser les pertes par évaporation ( 1.5 m / an) , la consommation d’eau de la « ville des travailleurs » et celle des écluses permettant aux embarcations de ravitaillement de la ville et du chantier amenées par le canal qui faisait la liaison entre le Nil et la ville de passer du niveau variable du Nil au niveau de 15 m du plan d’eau du port.

Il est certain que le niveau de 15 m n’est pas le niveau de la plus haute crue du Nil, c’est pourquoi on trouve les bases des « temples d’en bas » au niveau 20 m.

Du point de vue du chantier de la pyramide le plan d’eau pouvait servir de stockage intermédiaire d’un certain volume de pierres flottant dans leurs barges en provenance d’Assouan ou de Turah, permettant de désynchroniser le rythme d’extraction et transport des blocs de celui de leur pose dans la pyramide.

Pour être extraites du plan d’eau, les pierres passaient dans un bassin de débarquement d’une surface suffisante pour recevoir le plus gros mégalithe dans sa barge et d’une profondeur de l’ordre de 5 à 6 m. Cette profondeur était nécessaire pour pouvoir redresser les mégalithes du toit.

Les mégalithes flottaient couchés afin que le tirant d’eau de la barge soit minimal, mais  voyageaient debout sur le chantier pour être posés en basculant sur leur emplacement définitif.

Débarqués sur leurs roulements au pied du plateau au niveau 10 m, ils avaient encore 750 m à progresser tout en s’élevant de 50 m sur la chaussée d’accès à la pyramide, puis à progresser sur la piste d’accès au monte charge qui traverse la pyramide, puis une fois sur l’assise à faire un trajet avec 2 changements de direction  avant d’être posés.

Manutentionner ces monstres en continu sans les outils de levage que l’on connait de nos jours, les faire circuler dans d’étroites galeries, les élever de 60 m dans une cage de monte charge fut un des grands défis de la pyramide de Chéops. Défis qui n’a pu être relevé que par une connaissance partie théorique, partie empirique des lois du mouvement des corps et une très grande précision d’exécution tout au long de la progression des mégalithes rendue possible par une équipement spécial prévu à l’avance.

Les chapitres consacrés au trajet maritime, au débarquement, à l’ascension de la chaussée, à l’élévation dans le monte charge, et la pose à leur emplacement décrivent avec détail comment cela aurait pu se passer.

Pour mieux comprendre le trajet des mégalithes sur le chantier, on peut examiner ci-dessous le schéma de principe de la « configuration basse » du chantier:

Plan d'ensemble

Les barges portant les blocs arrivent du Nil dans un canal de liaison avec le chantier de la pyramide.

Les barges passent du niveau constamment variable du Nil au niveau fixe du plan d’eau du port à travers un ensemble d’écluses et sont stockées en attente sur une partie de ce plan d’eau.

ArrivéeEcluses

Un bassin de débarquement communiquant avec le plan d’eau par une porte étanche et avec la chaussée d’accès à la pyramide par une autre porte étanche, reçoit les  mégalithes  un à un pour les redresser et les poser sur leurs patins de roulement, ce qui est l’affaire d’une journée de travail.

Bassin Débarquement

Ils sont pris en charge par l’équipe qui va leur faire parcourir les 750 m de la chaussée en les élevant de 50 m, qui prendra encore une journée de travail.

A l’issue de ce parcours, une « fosse à barque »

fosse E-O

qui est encore visible sur le parvis de la pyramide, va élever le bloc de 6 m pour le poser sur la piste de lancement qui va lui donner une vitesse initiale pour parcourir le trajet qui va le conduire au seuil de chargement de l’ascenseur, ce qui prendra encore une journée de travail.

Une fois sur le monte charge à flotteur oscillant du premier étage, il va être élevé jusqu’au niveau 60 m avec une procédure spéciale qui prendra encore une journée de travail.

Arrivé à son altitude de pose, il va parcourir d’une traite un circuit d’environ 80 m de long comportant 3 virages qui va conduire en quelques minutes seulement le mégalithe à son emplacement définitif.

 

De l’extraction du plan d’eau de stockage à sa pose définitive, le mégalithe aura suivit un cycle de manipulations d’une durée de 4 jours qui aura mobilisé une équipe de même pas une centaine de personnes.

 

 

Pose des mégalithes sur l’assise

Aussi incroyable que ça paraisse, les mégalithes du toit de la chambre haute se sont posés tout seuls ou presque à leur emplacement définitif après leur arrivée sur l’assise hissés par l’ascenseur de la grotte. Une bonne préparation du cheminement et l’utilisation de la gravité ont comme toujours dans ce chantier rendu banal un acte apparemment quasi surhumain. Plus surprenant encore en analysant finement cette procédure on découvre où se situe le vrai complexe mortuaire du roi! Lire la suite

D’Assouan à Gizeh

 

Tout le monde admet que le seul moyen de transporter des mégalithes de 30 à 65 t d’Assouan à Gizeh était le transport fluvial.

S’inspirant souvent de fresques relevées dans certaines tombes, beaucoup d’auteurs se sont risqués à proposer de placer ces mégalithes sur le pont d’une felouque de l’époque, ce qui est complètement délirant en terme de moyens de levage et de stabilité du bateau sous une telle charge.

Les fresques des tombes et des temples sont comme les fresques et vitraux des églises catholiques, des représentations symboliques en langage visuel codé, mais pas une image fidèle de la réalité.

Pour faire flotter dans le Nil ces monstres, il n’ a qu’une solution qui soit audacieuse, simple, efficace, fiable et peu coûteuse, c’est de transporter dans une mini barge individuelle le bloc noyé qui perd ainsi immédiatement un point de densité, le mégalithe de 65 t, dans l’eau n’en pèse plus que 40.

Mégalithe dansleau

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Trajet du temple d’en bas au temple d’en haut

Une chaussée avait été aménagée pour acheminer toutes les pierres venant du Nil vers la base de la pyramide altitude 60 m, elle est aujourd’hui entièrement dévastée, mais il en reste des traces qui laissent penser qu’elle mesurait 18 m de large, était en deux partie, une rampe à 4% sur 130 m en haut du plateau face à la pyramide élévation de 55 à 60 met une rampe à 7.5% de 530 m du temple d’en bas à l’extrémité haute du plateau pour une élévation de 15 m à 55 m. Son revêtement était en calcaire fin de Turah.

Ces données sont tirées de la publication BIFAO 67 (1967), p. 49-69 de G.Goyon.

A l’altitude 15 m, le temple bas est au niveau de la crue du Nil attesté par des ouvrages portuaires retrouvés par des fouilles sur le site, c’est donc à ce niveau que l’écluse finale amenait les pierres.

Cependant pour débarquer les pierres, il fallait un bassin final d’une profondeur de 5 m environ afin que l’on puisse redresser avant débarquement les mégalithes des toits qui pour diminuer le tirant d’eau dans le cours incertain du Nil voyageaient couchés. Avec une pente moyenne de 7.5% cela conduit à mettre ce bassin 70 m plus à l’est de l’emplacement supposé du temple bas, soit au final une rampe de 600 m à 7.5% pour arriver en partie haute du plateau suivie d’une rampe de 130 m à 4 % pour arriver au niveau du temple d’en haut pour une élévation totale de 50 m depuis le point de débarquement des pierres..

Un chemin de roulement était posé sur cette chaussée, toutes les pierres du parement et celles venant d’Assouan sont passées par là sur des rouleaux à plots, propulsées par des pousseurs à pendule d’une grande simplicité et d’une incroyable efficacité. Lire la suite

Débarquement des mégalithes

Pour fermer la chambre haute, les constructeurs n’ont pas entassé moins de 64 mégalithes en granite, dont les longueurs s’échelonnent de 6.3 à 7.03 m et les largeurs de 1.01 à 1.74 m et les poids de 30 à 65 t.

Tous ces blocs feront le parcours fluvial de la carrière d’Assouan au pied de la pyramide en position couché  sur la tranche pour donner un tirant d’eau de 3 m maximum à la mini barge individuelle qui les transporte.

Il y aura donc un basculement à opérer en sortie du débarquement, les redresser car les mégalithes ne passent dans le monte charge qu’en position redressée.

Redresser un monstre de 7 m de haut pesant 65 t gisant à terre est un défi, par contre le redresser alors qu’il flotte noyé dans l’eau est un jeu d’enfant car son poids relatifs dans sa barge est alors zéro.

On pouvait faire toutes ces rotations dans le sas de débarquement.

La mini barge qui transporte le bloc est construite sur la base d’un chassis équipé de deux flotteurs arrimés par des cordes, pour que le bloc voyage entièrement immergé couché. Le flotteur est conçu pour que son centre de poussée soit très légèrement au dessus de centre de gravité de l’ensemble en position couchée, ainsi l’embarcation flotte dans un état stable mégalithe couché.

Mégalithe dansleau

La barge passe dans le bassin de débarquement de 5 à 6 m de profondeur, qui en une premiere phase est vidé. Le mégalithe repose alors au sol sur sa barge en position couchée.

Mégalithe dans l'air

La barge est démontée et reconstruite pour changer son équilibre immergé de la position couchée à la position redressée. Le centre de poussée des flotteurs est légèrement au dessus du centre de gravité du mégalithe en position redressé.

MégalitheNouvelEquilibre

Le bassin de débarquement est rempli à nouveau, le mégalithe bascule en position redressée.

Mégalithe Redressé

Une fois le bloc en position redressée, alors qu’il flotte encore il est positionné exactement au dessus des patins de roulement qui avaient été préalablement placés au fond du bassin.

On procède à la vidange du bassin, le mégalithe vient alors doucement se poser sur son roulement quand le niveau d’eau du bassin baisse.

Une fois le mégalithe reposant sur ses roulement on démonte les flotteurs, le mégalithe est prêt pour l’étape suivante.

Mégalithe

Dès que le bassin est au sec, on pose sur le mégalithe un châssis portant les pendules qui vont servir à le propulser sur la chaussée montant jusqu’à la pyramide, après avoir ouvert la porte qui fermait le bassin de débarquement.

Le mégalithe sur son cheminement peut maintenant commencer son trajet vers la base de la pyramide.

 

 

Mégalithes dans l’ascenseur de la grotte

Il y a la place dans la cage du premier étage = étage de la grotte, pour que TOUS les mégalithes présents dans la pyramide puissent y prendre place un à un.

Mais la performance « ordinaire » de cet étage est limitée à placer à 24 m une masse de 21 t, or TOUS les mégalithes dépassent cette limite de masse et les plus nombreux et les plus lourds sont à élever entre 48 et 60 M de hauteur. La cage du premier étage se prolongera donc jusqu’à la hauteur de 60 m.

Les constructeurs ont donc dû mettre en place une procédure d’élévation spéciale aux mégalithes qui se présentent sous deux classes:

  • Les mégalithes du toit de la chambre basse, 18 en tout, identiques pesant 32 t à élever à 24 m de hauteur
  • Les mégalithes de la chambre haute répartis en 5 couches entre 48 et 60 m de hauteur, assez dispersés en formes et poids dont le plus gros pèse 65 t à 60 m de hauteur

Il a fallu modifier le fonctionnement du flotteur, car le niveau d’eau dans le circuit ira jusqu’à la cote + 21 m, il aura fallu donc installer une étanchéité entre le flotteur et les parois du puits, car sinon l’eau se serait écoulée dans la galerie d’entrée par le niveau + 5 m, la longueur du flotteur étant toujours de 31 m.

 

Mégalithes de la chambre basse:

L’analyse du fonctionnement du flotteur indique que ceux-ci pouvaient passer dans la procédure ordinaire, en poussant le niveau d’eau dans le circuit à la cote 5 m.

Mégalithes de la chambre haute:

Le mégalithe le plus gros qui est aussi le plus haut sera pris comme exemple l’un des chevrons de la chambre haute pesant 65 t.

C’est le cauchemar des hydrauliciens de la pyramide qui a dû provoquer de nombreuses nuits blanches, comment avec un flotteur qui ne monte 32 t qu’à 24 m amener un mégalithe de 65 t à 60 m de hauteur en partant du niveau 5 m?

Au lieu que le flotteur soit en oscillation permanente dans la « procédure ordinaire », dans la « procédure mégalithes » le flotteur chargé du mégalithe sera mis en oscillations progressivement  à partir de l’équilibre hydrostatique, pour atteindre à la fin une amplitude d’oscillation maximale de +/- 15 m. Passant le mégalithe en une première étape de la cote + 5 m à la cote + 33 m, puis en une deuxième étape de la cote +33 m à la cote + 60 m

il aura donc fallu pour le deuxième palier ajouter un prolongateur de 28 m au flotteur. Le poids de ce prolongateur sera pris pour 13 t alors que celui du flotteur était de 24 t.

Premier palier de 5 m à 33 m:

On fit monter le mégalithe plateau bloqué en position basse au niveau 5 m, le point haut du flotteur touche le plateau sans le soulever, le niveau d’eau dans le circuit est à été mis à – 13 m. L’ensemble flotteur + mégalithe aurait pesé maintenant 24 + 65 = 89 t, mais il a fallu anticiper qu’au deuxième palier un poids de 13 t s’ajoutera avec le prolongateur, donc un lest de 13 t fut rajouté, portant le poids total à 102 t. Avec 3 M² de section,  34 m de colonne d’eau sont nécessaires pour faire décoller de son logement le plateau portant le mégalithe .

Le niveau d’eau dans le circuit été alors de + 5 (point de chargement) – 31 (longueur du flotteur) + 34 (colonne d’eau) = 8 m, il a fallu le porter en remplissant progressivement le circuit, 14 m plus haut pour que le plateau atteigne son point d’équilibre statique à la cote 5 + 14 = 19 m pour, à partir de ce point, atteindre au point haut de l’oscillation de +/- 14 m la cote + 33 m.

En vidant le réservoir au dessus de l’entrée dans la galerie descendante, le niveau montait de 9 m, passant de + 8 m à + 17 m qui est le niveau de débordement de la galerie descendante, le plateau portant le mégalithe montait de la cote 5  à la cote 5 + 9 = 14 m, il fallait gagner encore 5 m pour atteindre la cote + 19 m en mettant de l’eau dans la galerie ascendante

Mais pour ça il a fallu alors ouvrir la vanne faite de 3 blocs de granite qui obturait l’entrée de la galerie ascendante et remplir la galerie ascendante pour gagner les 5 m.

Mais là il y a fallu régler d’abord un problème.

Au moment de cette ascension, le deuxième étage du monte charge, celui de la chambre basse était en service, et 3 blocs de granite bouchant le bas de la galerie ascendante isolaient le circuit d’eau de la grotte de celui de la chambre basse.

Il aura fallu donc commencer par stopper le fonctionnement du flotteur de la chambre basse et ouvrir la soupape que constituent ces 3 blocs.

Il reste un problème : où trouver l’eau pour remplir la galerie ascendante?

Maintenant que les ascenseurs sont désactivés on ne pouvait plus la faire monter, il aura donc fallu préalablement la stocker dans la chambre haute dont les murs étaient alors terminés, mais le plafond non posé et qui fait 350 M³ de contenance possible.

On peut lire dans la chambre des herses quel dispositif permettait d’isoler la grande galerie de la chambre haute et à la demande d’envoyer de l’eau dans la galerie ascendante via la grande galerie.

Le niveau dans le circuit pouvant monter jusqu’à la cote + 22 m, le plateau portant le mégalithe pouvait alors atteindre à + 19 m son point d’équilibre statique.


Il a fallu ensuite mettre progressivement cet ensemble en oscillation pour atteindre la cote + 33 m et y accrocher le plateau par des cales anti retour.

Mais le plateau était alors inaccessible aux opérateurs pour qu’ils puissent le mettre en mouvement par la procédure ordinaire, c’est à ce moment que la grande galerie jouât le rôle pour lequel elle fut construite.


Fonction de la grande galerie:

Au lieu d’apporter directement au flotteur porteur du mégalithe l’énergie qui le met en oscillation, cette énergie est donnée à l’eau du circuit en faisant monter son niveau par un deuxième flotteur introduit dans la galerie ascendante.

L’énergie étant apportée alors par des opérateurs dévalant la grande galerie sur un chariot glissant dans la rainure centrale qui via une tige pousse et fait descendre le flotteur, ce qui élève le niveau d’eau du circuit. L’énergie potentielle perdue par les opérateurs en passant du point haut au point bas de la grande galerie est alors totalement cédée au circuit d’eau du flotteur porteur, qui commence à se mettre en mouvement.

Une fois arrivés en partie basse de la grande galerie, les opérateurs quittent le chariot qui remonte repoussé par le flotteur, les opérateurs remontent aussi en marchant sur les banquettes de part et d’autre de la rainure.

Une fois le chariot arrivé en partie haute, des opérateurs y embarquent et le font descendre pour une nouvelle course et ainsi de suite..

Le chariot et son flotteur forment aussi un système oscillant.

Le mégalithe sur son flotteur déplace 34 m de colonne d’eau, sa période d’oscillation est donc de 12 s.

La longueur de la galerie ascendante est de 37 m, mais sa partie basse est occupée par 5 m de blocs de granite, la longueur utile se limite donc à 32 m.

Le flotteur pouvait donc faire une course de +/- 16  m sa période d’oscillation était donc de 8 s.

Il fallait donc à chaque point haut du chariot retenir celui-ci pendant 4 s pour lui donner un mouvement synchrone de celui du mégalithe.

Pour fixer les idées admettons que le chariot ait pu contenir 10 opérateurs lestés à 100 Kg

Faisant une chute verticale de 16 m les 10 opérateurs pesant en tout 1 000 KG délivrait à chaque course, via le circuit d’eau, une énergie de 157 KJ au flotteur élévateur du mégalithe, ce dernier pesant 102 t, au sommet de sa course devait avoir une énergie potentielle de 102 × 9.82 × 14 = 14 000 KJ, il ne fallait donc pas moins de 90 courses du chariot pour que l’amplitude maximale du flotteur porteur soit atteinte, soit une durée minimale de 1080 s ou 18 mn.

La puissance demandée par ce système était de 157 KJ (énergie) / 12 s (période) = 13 KW ce qui nécessitait un effectif se relayant dans la grande galerie de 70 opérateurs pour une ½ montée de mégalithe.


Une fois le plateau portant le mégalithe retenu à la cote + 33 m par les cales anti retour, il restait encore 28 m d’élévation pour porter le mégalithe à son altitude d’arrivée.

A ce point, étant déchargé, le flotteur appuyait sous le plateau et tout mouvement s’était arrêté.

Il a fallu faire redescendre le flotteur en vidant manuellement le circuit d’eau par l’entrée de la galerie descendante, le volume d’eau enlevé du circuit étant déversé manuellement dans le réservoir de l’entrée.

Ceci fait le flotteur se retrouvait au niveau + 5 m et l’on pouvait  placer au dessus du flotteur le prolongateur de 28 m et enfin retirer les 13 t de lest qui pesait le même poids que le prolongateur, puis faire remonter le niveau d’eau du circuit à 22 m en puisant dans le réservoir d’entrée puis de la chambre haute pour que le haut du prolongateur, soulève  le plateau porteur du mégalithe et le fasse monter de 14 m qui sera le nouveau niveau d’équilibre statique de l’oscillation.

La mise en oscillation de cet ensemble permettait alors à son amplitude maximale de faire atteindre au plateau la cote 33 + 28 =  61 m un dispositif anti-retour l’immobilisant alors.

Mission accomplie!

Il restait encore à vider le circuit d’eau pour faire redescendre le prolongateur et le flotteur, puis un nouveau mégalithe pouvait prendre place dans cet ascenseur prodigieux!

Il y a 5 étages de mégalithes au dessus de la chambre haute, quand un étage de mégalithes est posé, on remet en route le fonctionnement ordinaire des ascenseurs de la grotte et de la chambre basse pour remplir une ou deux nouvelles assises, jusqu’à ce qu’il soit temps de poser une nouvelle couche de mégalithes.

Dans cette séquence les deux étages partageaient le même circuit d’eau et l’étage de la grotte fonctionnait avec son étanchéité entre le flotteur et le puits.



Il fallait donc une communication entre le volume de la grande galerie et la cage de l’ascenseur du premier étage pour que des opérateurs  donnent les tops de synchronisation des mouvements, mais aussi tout simplement pour pouvoir entrer et sortir de la grande galerie et encore plus trivialement avoir de l’air à respirer.

A ce moment de la construction de la pyramide, la cage dans laquelle circulaient les blocs donnait bien évidemment sur l’assise. Mais la grande galerie?

Pour les deux premières couches de mégalithes, la grande galerie donnait encore directement sur l’assise, puis quand avec l’assise # 63 la pyramide a atteint la cote + 51 m, le haut de la grande galerie s’est refermé. Les constructeurs ont eut à creuser le boyau que l’on connaît qui donne aujourd’hui sur la première « chambre de décharge » en longeant les parois de la cage dont une partie est devenue  « la chambre des herses ». A cette époque, le boyau débouchait sur l’assise juste à coté de l’orifice de la cage jusqu’à la cote + 60 m, ou éventuellement débouchait directement dans la cage?

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