Prôtis sur My TF1 News

Au journal télévisé de 13 heures, le 29 avril 2013: les épaves Jules-Verne 7 et 9 rejoignent le Musée d’histoire de Marseille en cours de rénovation, tandis que l’équipe de Patrice Pomey reconstruit à l’identique la barque côtière baptisée Gyptis

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Les expérimentations

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Le chantier de construction du Gyptis. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ).

Selon les principes de l’archéologie expérimentale, la construction de la réplique navigante Gyptis, doit respecter les principes et les méthodes de construction et les techniques d’assemblage en usage sur les chantiers navals massaliotes du VIe siècle av. J.-C., c’est-à-dire, en fait, sur les chantiers navals grecs de l’époque archaïque.

Une construction longitudinale sur bordé. © Ph. Groscaux, CNRS-CCJ
Une construction longitudinale sur bordé. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ).  

 L’analyse archéologique des vestiges, fait apparaître un principe de construction « longitudinal sur bordé » dans lequel la conception des formes de la carène est définie par la pose de la charpente axiale et des virures du bordé et dont la conception structurale repose sur l’ensemble charpente axiale-bordé qui constitue la structure portante du navire.

À ce principe de construction est associée une méthode de construction « bordé premier » qui consiste à assembler directement sur la charpente

Assemblage de bordé premier sur la charpente axiale. © Ph. Groscaux, CNRS - CCJ
Assemblage du galbord sur la charpente axiale. (© Ph. Groscaux, CNRS – CCJ).

axiale pré-établie (quille, étrave, étambot) les virures du bordé. La pose de la membrure n’intervient que dans un second temps.

Cette dernière ne joue donc aucun rôle dans la détermination des formes de la coque et n’a qu’une fonction de renfort de la structure primaire constituée par le bordé. En outre, les assemblages des bordages entre eux et à la quille s’effectuent par ligatures végétales avec l’aide de chevilles de pré-assemblage. De même, la fixation des membrures au bordé est entièrement réalisée par ligatures.

 

 

 

Assemblage du bordé sur la quille par ligatures végétales © L. Damelet CNRS-CCJ
Assemblage du galbord sur la charpente axiale par ligatures. (© L. Damelet CNRS-CCJ).

Objectifs des expérimentations

Or ce principe et cette méthode de construction comme cette technique d’assemblage sont totalement oubliés de nos jours en Méditerranée. Aussi, avant de se lancer directement dans la construction du navire, il est apparu nécessaire de réaliser des expérimentations ayant pour objet de comprendre et de se familiariser avec ces modes de construction, et de retrouver les gestes et les savoir-faire. Il s’agit aussi de pouvoir bien identifier les difficultés et les problèmes éventuels pour y apporter des solutions et, enfin, d’évaluer le temps de travail pour avoir une bonne programmation de l’ensemble de la construction.

Pour que cette expérimentation soit significative, elle doit être conduite à grande échelle. C’est pourquoi, il a été choisi de la faire porter sur un élément de quille, brion et étrave de 6 m de longueur comportant la pose, à bâbord, d’éléments des deux premières virures (“galbord“  et “ribord“) longs de 4, 30 m, et l’aboutissement de la tête de la 3e virure.

Plan quille, brion, étrave © Ph. Groscaux, CNRS-CCJ
Plan quille, brion, étrave. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ).
Quille, brion et étrave. © L. Damelet, CNRS-CCJ
Quille, brion et étrave. (© L. Damelet, CNRS-CCJ).

 

 

 

 

 

 

 

L’ensemble permet ainsi d’expérimenter :

– l’assemblage des éléments de la charpente axiale (quille-brion, brion-étrave) par un écart en « trait de Jupiter » avec simple adent et clef de blocage verticale verrouillée par une gournable ;

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Mise en place du trait de Jupiter. (© L. Damelet, CNR-CCJ).
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Mise en place du trait de Jupiter. (© L. Damelet, CNR-CCJ).

 

 

 

 

 

 

 

 

Vues du trait de Jupiter © L. Damelet,  Ph. Groscaux,CNRS-CCJ
Vues du trait de Jupiter. (© L. Damelet, Ph. Groscaux,CNRS-CCJ).

 

 

 

 

 

– la pose et la mise en forme des virures du bordé directement sur la charpente axiale. Le problème étant de réaliser le ployage de l’extrémité des virures pour que leur tête vienne se raccorder sur l’étrave sans autre aide que celle des chevilles de pré-assemblage et de déterminer, à partie de la seconde virure, la taille de la râblure sur l’étrave.
– l’assemblage par ligature des virures du bordé sur la quille et entre elles. Cela suppose d’avoir procédé au marquages préliminaire des positionnement des chevilles de pré-assemblage, des points de ligatures correspondant aux évidements tétraédriques et aux  canaux de passage des liens. Puis d’effectuer les ligatures à trois brins après la pose des joints d’étanchéité.

Réalisation des percements et des évidements tétraédriques pour le passage des ligatures. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ).
Réalisation des percements et des évidements tétraédriques pour le passage des ligatures. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ).

Nous reviendrons sur les enseignements de ces expérimentations dans un prochain billet.

 

 

 

 

 

La sélection des bois pour la charpente axiale

Revoir la sélection initiale

Le bois disponible pour la construction de Gyptis, réplique navigante de l’épave Jules-Verne 9, provient de l’approvisionnement effectué à l’origine pour la construction de Prôtis, réplique navigante de l’épave Jules-Verne 7. L’opération a été réalisée par l’association Arkaeos, en 2010, en liaison avec le Centre Camille Jullian, l’Institut méditerranéen d’écologie et de paléoécologie et  l’ONF. Une sélection des arbres à abattre a tout d’abord été effectuée au sein de la forêt Domaniale de Cadarache, pour le chêne, et de la forêt communale de Gémenos, pour le pin d’Alep (voir les billets sur l’identification et sur la sélection des arbres). Une fois les arbres abattus, les billes ont été transférées à la scierie Haute-alpine de Gap afin d’être débitées aux dimensions requises puis séchées par étuvage. Les bois ont ensuite été transférés au chantier naval Borg et stockés sur le terrain adjacent de la Marine Nationale en attente de leur utilisation pour la construction.

Gyptis étant de dimensions inférieures à Prôtis, les quantités actuellement disponibles pour la construction sont donc importantes. Néanmoins, le bois ayant été stocké pendant deux ans, il a été nécessaire de contrôler son état général avant de procéder à la sélection des plateaux en fonction des besoins.

Sélection des plateau à l'aide d'un gabarit. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).
Sélection des plateau à l’aide d’un gabarit. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).

Pour le moment, cette sélection concerne les plateaux permettant le débitage de la quille, de l’étrave, de l’étambot, et des brions nécessaires à la construction du navire. Il s’y ajoutent les éléments de quille, brion et d’étrave et ceux des premières virures nécessaires à l’expérimentation.

Les critères du choix

Les dimensions de chaque pièce sont tout d’abord prisent en compte dans le choix des plateaux. Des gabarits, réalisés en contre-plaqué, permettent d’apprécier la taille de chacune et de vérifier qu’elle peut effectivement être débitée dans le plateau sélectionné. Ces gabarits permettent ensuite de tracer sur chaque plateau la forme de la pièce et d’effectuer un pré-débit.  Ainsi, pour le choix des plateaux pouvant servir au débitage de l’étrave et de l’étambot, le bois de chêne nécessaire ayant à l’origine été sélectionné pour la construction de Prôtis, peu de plateaux présentent la courbure nécessaire pour celle de Gyptis. Les plateaux potentiellement utilisables sont limités à trois.  Ces derniers sont donc réservés pour la construction du bateau. Pour le choix du carrelet nécessaire à la réalisation de la quille, l’un d’eux présentait une longueur réduite en raison d’un défaut, marqué par la présence de l’écorce sur l’une de ses faces. Il s’est donc avéré inutilisable pour la construction. Ses dimensions sont néanmoins adaptées à celles requises pour l’expérimentation, cette dernière portant sur une portion restreinte du bateau. Par ailleurs, un nombre important de plateaux permet le débit, dans le fil, des brions d’étrave et d’étambot tout en conservant un bois de qualité.

Pré-débit des pièces de bois. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).
Pré-débit des pièces de bois. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).

En effet, la qualité du bois est aussi un critère à prendre en compte dans le choix des plateaux. Ainsi, le passage à la raboteuse des trois pièces initialement sélectionnées pour la réalisation de l’étrave et de l’étambot, et pré-débitées, a révélé des imperfections rendant l’une d’elles inutilisables. Les deux restantes ne présentent pas de défaut et seront donc utilisées pour façonner les pièces finales d’étrave et d’étambot. Pour la réalisation de la quille, plusieurs carrelets de chêne vert et de chêne blanc étaient disponibles. Le chêne blanc étant l’essence utilisée à l’origine lors de la construction du bateau, celui-ci est choisi pour la réalisation de la réplique navigante. Par ailleurs, l’observation des carrelets en chêne vert a révélé un travail important du bois et des déformations. Trois carrelets en chênes blanc présentant les dimensions nécessaires et une bonne qualité ont ainsi été sélectionnés et seront utilisable pour la réalisation de la quille du bateau.

Choix effectué parmi les pièces pré-débitées en fonction de leur qualité. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).
Choix effectué parmi les pièces pré-débitées en fonction de leur qualité. (© Ch. Durand, CNRS-CCJ).

A ce jour, nous disposons donc de deux pièces de bois pour la confection de l’étrave et de l’étambot, de trois carrelets parmi lesquelles la pièce qui servira à la réalisation de la quille pourra être choisie ainsi que de trois pièces pouvant servir à la fabrication des brions (pour le brion d’étrave, celui d’étambot et un de rechange).

L’expérimentation portant seulement sur une partie du bateau, un carrelet de chêne blanc de bonne qualité mais de dimensions réduite, ainsi qu’une partie de l’étrave et un brion ont également été sélectionnés et pré-débités, avant d’être façonnés et mis en place.

Glossaire

D’après Pomey P., Rieth E., L’archéologie navale, Editions Errance, Paris, 2005

 

Adent, n. m. : assemblage à l’aide d’entailles aménagées sur les faces oppasées de deux pièces de bois.

Agrés, n. m. : ensemble de tout ce qui concerne la mâture et particulièrement les cordages.

Allonge, n. f. : pièce de la charpente venant prolonger une autre pièce. En particulier, élément d’une membrure qui se situe dans le prolongement direct, ou indirect, de la varangue.

Anneau de cargue, n. m. : anneaux par lesquels passent les cordages permettant de replier la voile.

Barrot, n. m. : cf. bau.

Bau, n. m. : pièce de charpente transversale établie à une certaine hauteur du fond de la coque et destinée à maintenir l’écartement des flancs. Dans le cas d’une coque pontée, les baux servent également à supporter les bordages du pont.

Bordage, n. m. : planche constitutive du bordé située sur la face extérieure des membrures.

Bordé, n. m. : ensemble des planches (bordages) formant le revêtement extérieur d’une coque.

Brion, n. m. : pièce de charpente formant liaison entre la quille et l’étrave.

Calculs hydrostatiques et hydrodynamiques : calculs permettant d’estimer les performances théoriques du navire (vitesse, capacité, stabilité) selon diverses configurations.

Can, n. m. : tranche d’un bordage ou d’une planche.

Carène, n. f. : partie immergée de la coque.

Charpente axiale : ensemble composé de la quille, de l’étrave et de l’étambot.

Cheville, n. f. : tige de bois destinée à unir deux pièces.

Conception ‟ longitudinale sur bordé ” : les formes de la coque sont déterminées par la mise en place progressive des planches du bordé et ce dernier, une fois assemblé, constitue la structure portante de la coque.

Construction ‟ sur bordé premier ” : procédé de construction dans lequel, après la pose de la charpente axiale (quille, étrave et étambot), le bordé est assemblé en premier. Puis, mais ensuite seulement, les membrures sont mises en place. Ces dernières servent essentiellement de renfort.

Coque, n. f. : ensemble de la charpente d’un navire et de son revêtement extérieur. 

Couple, n. m. : pièce de la charpente transversale constituée de deux branches symétriques élevées dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal de la quille. La disposition entre les différents éléments d’un couple (varangue, genou, allonges) varie selon les époques et les types de bâtiments : cf. membrure.

Écart, n. m. : assemblage, de forme variée (écart simple, à sifflet, à mi-bois, à crochet, en « Trait de Jupiter »…), entre deux pièces de la charpente longitudinale, de la charpente transversale ou entre deux bordages, qui se trouvent dans le prolongement l’un de l’autre.

Emplanture, n. f. : emplanture de mât : massif, rapporté ou intégré à la carlingue ou à une membrure, doté d’une cavité à l’intérieur de laquelle est logé le pied d’un mât.

Étambot, n. m. : pièce de charpente plus ou moins verticale ou inclinée, de forme droite ou courbe, fixée sur l’extrémité arrière de la quille.

Étambrai, n. m. : ou caisse d’étambrai, pièces de renfort disposées autour du passage du pied du mât pour le guider et le protéger.

Étrave, n. f. : pièce de charpente, plus ou moins inclinée, de forme droite ou courbe, assemblée sur l’extrémité avant de la quille.

Galbord, n. m. : premier bordage à partir de la quille.

Gournable, n. f. : longue cheville en bois employée pour fixer les bordages et la membrure.

Gréement, n. m. : ensemble de ce qui est nécessaire à la propulsion des navires à voiles (mâts, vergues, voiles, agrès, manoeuvres…).

Lest, n. m. : corps lourds disposés dans les fonds pour assurer la stabilité du navire.

Lisse de plat-bord, n. f. : latte établie entre l’étrave et l’étambot, recouvrant les têtes des allonges de sommet de la membrure.

Membrure, n. f. : 1. pièce de base de la charpente transversale dont la composition varie selon les époques et les types d’architectures ; 2. ensemble des membrures de la charpente transversale.

Moque, n. f. : pièce en bois, évidée au milieu, dans laquelle un cordage est passé.

Nage, n. f. : action, manière de ramer.

Pavois, n. m. : bordages de la coque situés au-dessus du pont.

Préceinte, n. f. : virure de renfort du bordé, plus large et plus épaisse que les autres bordages.

Quille, n. f. : pièce maîtresse de la charpente axiale de la coque d’un navire.

Râblure, n. f. : entaille aménagée dans les faces latérales de la quille dans laquelle est encastré le can inférieur du galbord. L’étrave et l’étambot peuvent être aussi dotés d’une râblure destinée à recevoir les extrémités (ou têtes) des virures du bordé.

Ribord, n. m. : virure du bordé faisant suite au galbord.

Tillac, n. m. : pont supérieur d’un bateau.

Tonture, n. f. : courbure convexe que l’on donne aux ponts en relevant les extrémités pour permettre à l’eau de s’écouler.

Varangue, n. f. : élément inférieur d’une membrure disposée perpendiculairement à l’axe longitudinal de la quille et sensiblement symétrique par rapport à cet axe. La varangue constitue la partie centrale de la membrure.

Vergue : Espar supportant une voile, le plus souvent carrée. La vergue antique est souvent constituée de deux pièces assemblées par le milieu.

Voile carrée : Voile rectangulaire située, au repos, perpendiculairement à l’axe du navire. La voile carrée est portée par une vergue.

Virure, n. f. : ligne de bordages allant d’une extrémité à l’autre de la coque.

La construction du Gyptis, de la fouille à la navigation

Objectifs

La construction du Gyptis, réplique navigante de l’épave grecque archaïque Jules-Verne 9, répond à un programme d’archéologie expérimentale qui a plusieurs objectifs :
– retrouver les gestes et les savoir-faire des charpentiers grecs massaliotes du VIe siècle avant J.-C. ;
– valider les principes et les méthodes de construction en usage sur les chantiers navals grecs ;
– évaluer les capacités nautiques du navire et les techniques de navigation de l’époque ;
– appréhender sa capacité d’adaptation à son environnement et à ses fonctions (pêche, transport de proximité) ainsi que la vie et le travail à bord.

Fouilles, études, restitutions

La construction de la réplique navigante est issue de la fouille et de l’étude de l’épave Jules-Verne 9, découverte en 1993 lors des fouilles préventive de la place Jules-Verne à Marseille. Ces dernières ont en effet mis au jour une partie du port antique et plusieurs épaves grecques et romaines.

 L’étude archéologique de l’épave a permis de préciser sa structure et de retrouver les principes et les méthodes de construction du navire. Celui-ci a été conçu « longitudinalement sur bordé » et construit « bordé premier » en recourant à la technique d’assemblage par ligatures.  Puis des études de restitution ont été entreprises selon la méthode mise au point au Centre Camille Jullian qui repose sur des restitutions graphiques contrôlées et validées des maquettes d’études. Ces restitutions fondées sur les vestiges archéologiques sont complétées, pour les parties détruites et non conservées, par des données de comparaison, provenant de sources archéologiques, iconographiques et ethnographiques.  En outre, des modèles 3D informatiques ont été réalisés en complément afin, notamment, d’effectuer les calculs hydrostatiques du navire.

À ce jour, nous disposons d’une restitution d’ensemble fiable et d’une riche documentation permettant la construction grandeur nature de la réplique navigante de l’épave Jules-Verne 9

Extraits du fascicule sur les phases constructives et sur les séquences d'assemblage et de marquage réalisé par P. Poveda. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)
Plans réalisés avant construction, extraits du fascicule sur les phases de la construction et sur les séquences d’assemblage et de marquage réalisé par P. Poveda. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)

 

Construction

Elle s’articule en plusieurs étapes.

Les étapes préliminaires :

L’approvisionnement en bois. Il a été défini en fonction de l’identification des essences retrouvées sur les vestiges de l’épave, de l’évaluation des quantités nécessaires pour chacune de ces essences et des contraintes de forme des pièces à débiter.
– La rédaction du cahier des charges comportant les caractéristiques techniques de toutes les pièces et de tous les éléments entrant dans la construction et l’équipement du navire. Il précise notamment le plan détaillé de chaque pièce afin de permettre, d’une part,  la réalisation des gabarits des pièces de charpente en vue de leur débitage et de leur façonnage et, d’autre part, leur assemblage.
– La sélection des pièces de bois parmi les approvisionnements disponibles, en fonction de leurs dimensions et de leurs qualités.
– La mise en place d’un bâti de chantier sur lequel viendra s’appuyer la construction.
La phase d’expérimentation, portant sur environ 1/4 du bateau comportant un élément de quille avec brion et étrave de 6 m de longueur et la pose des premières virures de la coque (galbord  et ribord) sur 4,30 m.

Eléments de la charpente axiale installés sur le bâti de chantier pour l'expérimentation. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)
Eléments de la charpente axiale installés sur le bâti de chantier pour la phase d’expérimentation. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)

 

Compte tenu des techniques de construction utilisées à l’époque et qui sont aujourd’hui disparues, cette phase d’expérimentation est indispensable pour comprendre et acquérir les gestes et les savoir-faire, déterminer les outils les mieux adaptés, identifier les difficultés et les problèmes pour y apporter des solutions, évaluer, enfin, le temps de travail pour avoir une vision claire du travail à réaliser.

Il s’agit notamment de se familiariser avec la méthode de construction « sur bordé », où les formes de la coque sont directement déterminées par la pose des planches du bordé, et avec la technique d’assemblages par ligatures.

Expérimentation de la technique de ligature entre la quille et le galbord. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)
Expérimentation de la technique de ligature entre la quille et le galbord. (© Ph. Groscaux, CNRS-CCJ)

 

La phase de construction :

Le façonnage et l’assemblage des éléments de la coque : charpente axiale, bordé, membrure, emplanture de mât, baux, pontages d’extrémités.
– L’étanchéité et la protection de la coque, comportant notamment une première phase de mise à l’eau pour permettre le gonflement du bois et des assemblages.
– La fabrication et la mise en place du mât, du gréement et de l’accastillage.
– La fabrication et la mise en place de l’appareil de gouverne et du système de propulsion (voile et rames) et des équipements divers (ancres, sonde …).

Lancement et essais en mer

Équilibrage du bateau et réglage du gréement et de l’appareil de gouverne.
– Installation des équipements de sécurité selon les normes Aff-Mar.
– Essais de navigation à différentes allures et selon différentes configurations de voile et de rames.

Navigations

– Une fois toutes ces étapes terminées et validées, Gyptis pourra faire l’objet de navigations de démonstration et d’expérimentation dans le sillage de Prôtis et des premiers navigateurs phocéens.

The International Journal of Nautical Archaeology

International Journal of Nautical Archaeology Publié par la Nautical Archaeology Society (NAS), San Diego, Ca (USA) depuis 1991 (vol. 20, n°1)
ISSN 1057-2414
Fait suite à  The International Journal of Nautical Archaeology and Underwater Exploration, ISSN 0305-7445 (1972, vol.1 -1990, vol.19), publié alors par le Council for Nautical Archaeology (GB)

 
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Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Cahiers d’archéologie subaquatique

La revue éditée parCahiers d'archeologie subaquatique Anne et Jean-Pierre Joncheray depuis 1972 à Fréjus, sur les fouilles et recherches archéologiques en mer, lacs et cours d’eau.
ISSN 1141-4375

 

 

 

 

 

Le site de la revue : http://www.cahiersarcheosub.org/

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Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Pour en savoir plus…

Hermary A., Hesnard A., Tréziny H. (dir.)
1999
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1994, Une nouvelle fouille du port de Marseille, place Jules-Verne, Comptes Rendus de l’Académie des Inscriptions et Belles Lettres, janv.-mars, Paris, p. 195-217.

Hesnard A., Moliner M., Conche F., Bouiron M. (dir.)
1999
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patrice pomey

Directeur de recherche émérite CNRS; Ancien directeur du Centre Camille Jullian, Archéologie Méditerranéenne et Africaine, (UMR 6573), (Université de Provence - CNRS); Ancien directeur des Recherches Archéologiques Sous-Marines (Ministère de La Culture); Domaine recherche : archéologie navale et maritime; archéologie sous-marine; histoire des techniques; patrimoine maritime.

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Les photos sont déposées dans la base  iconographique, et accessibles à tous en consultation pour les images en basse définition.

Dossier PROTIS sur la photothèque CCJ

 Plus d’information sur l’utilisation de cette base iconographique et les possibilités de commande de photo en haute définition sur la page de la photothèque du CCJ

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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