Grue (histoire)

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Grue médiévale, Bible de Maciejowski, XIIIe siècle

La grue médiévale est une machine servant, dans la construction de bâtiments et dans les carrières, à élever de gros fardeaux, au moyen d'une roue appelée tympan.

Grue antique[modifier | modifier le code]

Article connexe : engin.

La machine est décrite dans le Livre X du De architectura de Vitruve, Le tambour est appelé majus tympanum (Grand tambour) par les Romains :

« Après les avoir fait passer par la partie extérieure, on les ramène, à droite et à gauche de la roue, jusqu'à l'essieu, où on les attache pour les y fixer. Alors, de la roue autour de laquelle il est entortillé, un autre câble se dirige vers un vindas. En même temps que ce câble file autour de la roue et du treuil du vindas, ceux qui sont attachés à l'essieu de la machine, se tendent et lèvent insensiblement les fardeaux sans danger. Que si l'on veut, sans employer de vindas, se servir d'une roue plus grande, en la faisant tourner par des hommes qui agiront avec leurs pieds, soit au milieu, soit à l'une de ses extrémités, on en obtiendra des résultats encore plus prompts[1],[2]. »

Le tympan, que les Grecs appellent aussi γέρανον, est une roue large, autour de l'essieu de laquelle s'enroulent les câbles qui passent sur les poulies, et que l'on met eu mouvement ou avec le vindas, quand elle n'est pas trop grande, ou avec les pieds, quand elle est disposée en forme de grand tambour, et qu'on fait entrer dedans un ou plusieurs hommes qui marchent pour la faire tourner[2].

« Trajecta autem ab exteriori parte referuntur dextra ac sinistra tympanum in axe, ibique ut haereant, colligantur. Tum autem circa tympanum involutus alter funis refertur ad ergatam, et is circumactum tynipanum et axem se involvendo, funes qui in axe religati sunt, pariter se extendunt, et ita leniter levant onera sine periculo. Quod si maius tympanum collocatum aut in medio aut in una parte extrema hahuerit sine ergata calcantes homines, expeditiores habere poterit operis effectus. »

— Vitruve, De architectura, Livre X, Tome second

De construction simple, en bois, démontable pour être transportée et montée sur les constructions, la grue à tympan fut utilisée jusqu’au XVIIe siècle par Vauban qui l’installa dans ses places fortes pour tirer l’eau des puits-citernes. Cette technique est présente dans l’Atlas des Bâtiments Militaires de 1826.

La grue médiévale[modifier | modifier le code]

Article connexe : Roue de carrier.

C'était la grue du Moyen Âge utilisée pour l’édification des grands édifices, fortifications, aqueduc, pont, etc.

Définitions[modifier | modifier le code]

Tympan 
Le tympan, quelquefois appelé par abus de langage cage d'écureuil, est une roue en bois qui sert à mouvoir un treuil ou cabestan dans un engin de levage, dans laquelle un ou plusieurs hommes marchent pour la faire tourner[3]. Les Grecs l'ont appelé γέρανον (terme qui peut aussi désigner une échelle) et les Romains, majus tympanum. À d'autres époques, on l'a appelé roue ou tambour.
Grue 
La machine de levage elle-même est appelée grue, gruau, engin, machine ou chèvre, quelquefois aussi « tympan »[4]. Toutefois certains archéologues la nomment tour à tour « machine de levage », « machine de levage à roue motrice », « machine élévatrice médiévale », « roue de carrier »[5].
Roue de carrier 
La roue de carrier était une grue utilisée par les carriers. Le travail des maçons nécessitant l'usage intensif de la pierre naturelle, on peut supposer que l'emploi de la roue est passé indifféremment d'un métier à l'autre.
Cage d'écureuil 
La cage d'écureuil désigne la cage qu'on fabriquait pour l'animal[6], dans laquelle était posée une cage tournante appelée originairement « tournette[7] ». Par analogie avec la cage, on a nommé abusivement le tympan, cage d'écureuil. De nos jours, on trouve couramment cette cage tournante dans les cages pour hamster.

Principe[modifier | modifier le code]

Principe de la grue médiévale

Une cage, d’un diamètre de 2 à 3 mètres, montée sur un axe entraîne un tambour solidaire. Sur ce tambour vient s’enrouler la corde qui tire une charge à soulever. L’effort E à fournir est égal au moment de la force F par le rayon r du tambour, divisé par le rayon R de la cage (ceci sans tenir compte du frottement des différents organes en rotation), soit E=\frac{F.r}{R} .

À l’intérieur de la cage, un ou plusieurs hommes marchent pour assurer la rotation. Un cliquet ou tout autre dispositif de sécurité empêche l’inversion accidentelle du mouvement dû à la charge. Un homme pouvait soulever un poids de 180 kg à 4 m sans fatigue et pouvait même aller jusqu’à soulever 500 kg de charge (homme de 70 kg, R=1,50 m, r= 0,15 m et un rendement de 0,7). Cette charge peut être plus importante avec l’adjonction d’une moufle.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Son utilisation la plus connue est comme élément du treuil pour soulever les charges lourdes dans les carrières, sur certains chantier à partir d’une chèvre.

La grue préindustrielle[modifier | modifier le code]

Vocabulaire[modifier | modifier le code]

Vocabulaire employé dans les machines en 1814 :

Grue en 1691

Grue, Gruau, Engin, Machine :

  • A : Arbre ou flèche de grue
  • B : Sole Embrasure, Empattement, Racinal de grue
  • C : Bras ou liens en Contrefiche
  • D : Rancher ou Échelier, chevilles de ranches
  • E : Pivot de fer
  • F : Poinçon
  • G : Moise
  • I : Soupentes
  • K : Roue ou Tympan
  • L : Tour ou Treuil
  • M : Lumière
  • N : Mammelon
  • O : Liens


Composition d'une grue. Jacques Ozanam. Dictionnaire mathématique.1691[8]
Grue portative en 1811
  • Arbre - Nom d'une grosse pièce posée horizontalement ou perpendiculairement, sur laquelle tourne toute une machine, et d'où dépend son principal mouvement - Dans une machine qui sert à élever les bois, la pièce du milieu posée aplomb, et sur laquelle tournent les autres; tel est l'arbre d'une grue, d'un gruau, d'un engin[C 1].
  • Bourriquet - Espèce de civière ou caisse carrée à jour, dans laquelle on montait le moellon, et même le mortier, au haut du bâtiment par le moyen de la grue, de l'engin ou de la chèvre[M 1].
  • Brayer - Espèce de cordage dont on se sert pour suspendre au câble les pierres, les baquets à mortier, les bourriquets à moellons, etc.[M 2]; Brayeur - Fort manœuvre chargé de brayer la pierre, c'est-à-dire de passer les brayers sous la pierre et de les fixer dans le crochet ou esse du câble qui doit la monter[M 2].
  • Bisard - Gros charriot à quatre roues d'égale hauteur avec un brancard, un treuille, un plancher de bois, sur lequel on transporte avec des chevaux, les gros blocs de pierre[M 3].
  • Cabestan - Espèce de tourniquet posé verticalement, dont le mouvement sert à rouler et à dérouler un câble[M 2].
  • Câble ou chable - Cordage très-gros dont on se sert pour enlever les bois à la grue, à la chèvreetc.- Ce qu'on nomme levage[C 2].
  • Chaise - Assemblage de quatre fortes pièces de bois de charpente, sur lequel on établit la cage d'un moulin à vent, d'un clocher - Élévation ou bâti qu'on fait sous une grue ou une chèvre pour l'exhausser lorsqu'elle n'est pas assez élevée par elle-même - Nom que l'on donne à plusieurs bouts de bois placés les uns sur les autres, sous un pan de bois lorsqu'on le met au levage avant que les parpaings en pierre ne soient posés[C 2].
  • Cheville - Petit morceau de bois rond qui sert à tenir ferme l'assemblage de plusieurs pièces; Chevilles de ranches - Morceaux de bois ronds de deux pieds de long environ, qu'on fait passer à travers le rancher d'un engin ou de la volée d'une grue, et qui servent d'échelons[C 3].
  • Chèvre - Machine avec laquelle on élève perpendiculairement les pierres, bourriquets de moellons, mortier, etc[M 4].
  • Corde - Voir Corde (Dans la construction)
  • Écharpe - Tout cordage lié à la tête d'une chèvre ou d'un engin, et arrêté à un pieu ou à quel qu'autre point pour les tenir en place[M 5].
  • Écharpe - Dans les machines, une pièce de bois avancée au dehors, à laquelle est attachée une poulie qui fait l'effet d'une demi-chèvre, pour enlever un médiocre fardeau[M 5].
  • Engin - Machine servant à élever en saillie les grosses pièces[C 4] - Machine dont on se sert pour élever des fardeaux. Il est composé d'une sole avec sa fourchette, d'un poinçon, de quatre moïses, de deux contre-fiches, d'un rocher, d'un treuil avec ses bras, d'une jambette, d'une sellette, de deux liens et d'un fauconneau ayant une poulie à chaque extrémité[M 6].
  • Équipage - Dans un atelier, tant des grues, gruaux, chèvres, vindas, chariots et autres machines, que des échelles, baliveaux, dosses, cordages et tout ce qui sert pour la construction et pour le transport des matériaux[M 7].
  • Éventer - Tirer avec un cordage qu'on nomme écharpe une pierre que l'on monte pour qu'elle ne touche point au mur ou aux échafaudages, et qu'elle ne s'y accroche pas, ce qui se fait ordinairement par un manœuvre qu'on nomme brayeur, c'est-à-dire celui qui est chargé de passer les brayer sous la pierre[M 8].
  • Fauconneau - Pièces de l'engin - Fauconneau à deux poulies à ses extrémités sur lesquelles passent le câble[C 5].
  • Flèche de grue - Longue pièce de bois posée aplomb et soutenue par les liens en contre-fiche, sur laquelle tourne toute la volée - On la nomme aussi arbre[C 6].
  • Fuseau - Morceau de bois cylindrique dont on garnit la circonférence d'une lanterne dans une machine[C 6].
  • Gruau - Machine qui sert à enlever de moyens fardeaux[C 7], Grue plus petite que l'on met en mouvement par un tourniquet au lieu d'une roue[M 9]
  • Grue - La plus grande machine dont on se serve dans les différents travaux pour enlever de gros fardeaux et les poser en place[C 7]; Machine à roue qui sert à élever de gros fardeaux[C 7] - La plus grande machine dont on se serve dans les différents travaux pour enlever de gros fardeaux et les poser en place; Gruau - Grue plus petite que l'on met en mouvement par un tourniquet au lieu d'une roue[M 9].
  • Guindage - L'équipage des poulies, moufles et cordages, avec les halements, qu'on attache à une machine et à un fardeau pour l'enlever[M 9]; Guinder - Tirer, élever quelque fardeau[M 9].
  • Hauban - Gros cordage qu'on attache par un bout à la tête d'une chèvre ou autre machine, et par l'autre bout à un pieu pour la tenir dans sa même direction lorsqu'on enlève quelque fardeau[M 9]; Haubaner - Attacher à un pieu ou à autre chose le hauban d'une chèvre.
  • Hiement - Anciennement, bruit que fait une machine en élevant un pesant fardeau[M 10].
  • Lanterne - Espèce de roue en forme de cône tronque ou de cylindre, composée de deux tourteaux et de quelques fuseaux qui, engrenant avec les dents d'un rouet ou d'un hérisson, communique le mouvement à quelqu'autre partie d'une machine, comme dans les moulins[C 8].
  • Machine - Assemblage de pièces de bois disposées de manière qu'avec le secours de poulies, de moufles et cordages, un petit nombre d'hommes peuvent enlever de gros fardeaux et les poser en place, comme le vindas, l'engin, la grue, le gruau, le treuil, etc., qui se montent et se démontent selon le besoin qu'on en a[M 11].
  • Moufle - Assemblage de plusieurs poulies mobiles dans une même écharpe, qui, dans les travaux, sert à enlever de très grands fardeaux avec peu de force[M 12].
  • Moulinet - Treuil vertical ou horizontal, armé de leviers passés en croix transversalement pour le faire tourner, et lui faire rouler les cordages qui élèvent des fardeaux ou qui les tirent sur un plan incliné[C 9].
  • Sellette - Pièce de bois moisée arrondie par ses extrémités posée de niveau au haut de l'arbre d un engin sur laquelle sont assemblés les deux liens qui portent le fauconneau[M 13].
  • Singe - Machine composée d'un treuil qui tourne sur deux chevalets faits en croix de saint André: Ce treuil tourne au moyen de leviers, bras ou manivelles ajoutés à chacune de ses extrémités: Il sert à élever des moellons ou des pierres au haut d'un bâtiment, ou à les en descendre[M 14].
  • Mouton - Billot de bois garni de fer qu'on élève par le moyen d'une sonnette, et qu'on laisse retomber sur la tête des pilots pour les enfoncer en terre. C'est aussi une pièce de bois à laquelle une cloche est suspendue[C 10].
  • Moufle - Machine composée de plusieurs poulies garnies d'un cordage pour enlever de gros fardeaux[C 10].
  • Poinçon - Pièce de bois posée verticalement qui reçoit l'assemblage du faîtage et des arbalétriers d'une ferme d'un comble; C'est aussi l'arbre d'une machine, sur lequel elle se meut circulairement, comme l'engin, la grue, etc.[C 11].
  • Racinal - Racinal de grue - Pièce de bois qui, avec plusieurs autres semblables croisées ensemble, forment l'empattement d'une grue, et dans lesquelles sont assemblés les liens en contre-fiches[C 12].
  • Ranche - Chevilles de bois qui servent d'échelons, et dont l'échelier d'une grue est garni ; Rancher ou Échelier - Longue pièce de bois traversée de ranches, que l'on pose en arc-boutant, servant à monter au haut d'une grue ou d'un engin[C 13].
  • Rechausser - Mettre des dents à une roue de machine, à un rouet ou un hérisson de moulin[C 13].
  • Rouage - Partie d'une machine qui consiste en roues[C 14].
  • Sellette - Pièce de bois en manière de moise, arrondie par les bouts, qui, accolant l'arbre d'un engin, sert avec deux liens à porter le fauconneau[C 15],[C 16].
  • Singe - Machine composée de deux chevalets et d'un treuil, faite pour enlever de petits fardeaux[C 15].
  • Sole - Terme ancien - Sablière; Soles - Toutes les pièces de bois posées de plat, qui servent à faire les empattements des machines, comme des grues, des engins - On les nomme racinaux quand, au lieu d'être plates, elles sont de bois carré[C 15].
  • Sonnette - Machine composée de deux montants, avec contrefiche et un rancher, assemblés dans une sole et une fourchette; par le haut sont deux poulies, dans lesquelles passent deux cordages attachés à un billot appelé mouton, servant à frapper sur la tête des pilots qu'on veut enfoncer en terre[C 17].
  • Tour ou treuil - Gros cylindre sur lequel la corde se roule, adapté à des machines propres à élever des fardeaux, et que l'on fait mouvoir avec une roue ou des leviers[C 18].
  • Treuil - Pièce de bois cylindrique qui sert, dans les machines, à élever ou à tirer des fardeaux - On le nomme moins souvent « Tour »[M 15].
  • Trousse - Cordage de moyenne grosseur dont on se sert pour élever de médiocres fardeaux[M 16].
  • Tympan - Dans une machine, une roue creuse dans laquelle un ou plusieurs hommes marchent pour la faire tourner[C 19].
  • Verboquet - Lien de cordage qu'on fait à un des bouts d'un fardeau qu'on enlève par le moyen d'une grue ou autre machine, ou au lien même du câble pour l'empêcher de tourner en montant[M 17].
  • Vérin - Machine composée de deux forts madriers, de deux grosses vis en bois qui traversent l'un d'eux, et d'un pointai enté dans le milieu de ces mêmes madriers - On s'en sert à élever des grosses pièces dans les voitures, ainsi qu'à remettre aplomb des jambages, des cloisons, des pans de bois, de niveau des planchers, etc.[C 20].
  • Vindas - Espèce de cabestan léger qu'on place suivant le besoin[M 17].
  • Vingtaine - Moyen cordage dont on se sert pour faire les échafaudages et pour faire les verboquets[M 17].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens internes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. :Trajecta autem ab exteriori parte referuntur dextra ac sinistra tympanum in axe, ibique ut haereant, colligantur. Tum autem circa tympanum involutus alter funis refertur ad ergatam, et is circumactum tynipanum et axem se involvendo, funes qui in axe religati sunt, pariter se extendunt, et ita leniter levant onera sine periculo. Quod si maius tympanum collocatum aut in medio aut in una parte extrema hahuerit sine ergata calcantes homines, expeditiores habere poterit operis effectus.
  2. a et b Vitruve. De architectura. LIVRE X. Tome second / trad. nouvelle par M. Ch.-L. Maufras,...C. L. F. Panckoucke, 1847. sur le site remacle.org
  3. J.M. Morisot, Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment (charpente), Carilian, 1814
  4. Définition du CNTRL: roue et tympan
  5. Jean-Pierre Adam, La Construction romaine. Matériaux et techniques, sixième édition, Grands manuels picards, 2011
  6. Comtesse de Ségur, Les Malheurs de Sophie. L’écureuil, Hachette, 1929, p. 87-100) [1]
  7. Définition du CNTRL tournette
  8. Les Grues sont composées de plusieurs pièces de bois dont la principale qui est marquée par la lettre A se nomme arbre de la Grue lequel sert de Poinçon par en haut. Il est posé sur huit pièces de bois mises en croix qu'on appelle Embrasures, Empatemens & Racineaux, comme B. Elles sont assemblées avec des Entretoises & à leurs extrémités sont aussi assemblés autant de Bras ou liens en Contrefiche comme C qui servent à soutenir l'Arbre A, auquel elles sont assemblées par le haut avec des Tenons dans les mortaises avec Abouts Le Rancher ou Échelier D qui sert principalement à soutenir les fardeaux est posé sur un Pivot de fer E qui est au bout du poinçon F autour duquel on le fait tourner comme l'on veut de droite à gauche ou de la gauche à la droite avec la Roue K. Il est assemblé avec plusieurs Moises à des Liens Montants et il y a des pièces de bois comme I que l'on nomme Soupentes & qui sont attachées à la Grande Moise d'en bas & au Rancher D, qui servent à porter la Roue K & le Treuil L autour duquel se dévide le câble qu'on fait passer dans les poulies au bout des Moises & à l'extrémité de l'Échelier ou Rancher D, ainsi appelé parce qu'il est garni de petits Échelons c'est-à-dire de chevilles ou Ranches pour y monter. L'extrémité M du Treuil s'appelle Lumière & l'autre extrémité N se Mammelon du Treuil & les pièces de bois marquées par la lettre O s'appellent Liens. Dans Jacques Ozanam. Dictionnaire mathématique, ou: Idée générale des mathématiques. 1691 Consulter en ligne

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Morisot J.M., Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment (charpente), Carilian,‎ 1814 (lire en ligne)

  1. p. 2
  2. a et b p. 8
  3. p. 10
  4. p. 17
  5. p. 20
  6. a et b p. 22
  7. a, b et c p. 24
  8. p. 26
  9. p. 55
  10. a et b p. 31
  11. p. 36
  12. p. 
  13. a et b p. 40
  14. p. 41
  15. a, b et c p. 43
  16. p. 86
  17. p. 44
  18. p. 46
  19. p. 47
  20. p. 48

Morisot J.M., Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment (Maçonnerie), Carilian,‎ 1814 (lire en ligne)

  1. p. 13
  2. a, b et c p. 14
  3. p. 11
  4. p. 18
  5. a et b p. 29
  6. p. 31
  7. p. xx
  8. p. 33
  9. a, b, c, d et e p. 42
  10. p. 43
  11. p. 52
  12. p. 55
  13. p. 86
  14. p. 87
  15. p. 96
  16. p. 98
  17. a, b et c p. 100