Brevet FR2796111A1 — publié le 20010112

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité d'un palier principal d'une tête de coupe d'un tunnelier. On connaît des machines de creusement de tunnels, appelées tunne liers, qui comportent une structure mobile de grandes dimensions compre nant une enveloppe cylindrique dont la partie avant constitue un bouclier ayant une section sensiblement circulaire dont le diamètre correspond au diamètre du tunnel dont on réalise le creusement. La partie antérieure du bouclier qui vient en contact avec le front de taille pour réaliser le découpage de la formation traversée par le tunnel com porte une tête de coupe formée par un plateau circulaire entraîné en rotation autour d'un axe qui correspond sensiblement à l'axe longitudinal du tunne lier. La tête de coupe est entraînée en rotation par des motoréducteurs en prise avec une couronne d'entraînement qui est montée rotative dans un palier de grand diamètre ayant pour axe l'axe longitudinal du tunnelier, ap pelé palier principal de la tête de coupe du tunnelier. Pendant le fonctionnement du tunnelier, on doit éviter la mise en contact d'eau ou de débris de creusement provenant du front de taille avec les éléments mécaniques du palier principal qui est généralement un palier à rouleaux ou à billes et avec les éléments d'entraînement en rotation de la couronne solidaire de la tête de coupe. Pour cela, on associe au palier principal de la tête de coupe un dispo sitif d'étanchéité qui est interposé entre la tête de coupe et le palier principal auquel sont associés les moyens d'entraînement en rotation de la tête de coupe. Le dispositif d'étanchéité comporte généralement un organe mobile en rotation solidaire de la tête de coupe, de forme annulaire et comportant au moins une et généralement deux surfaces cylindriques ayant pour axe l'axe du tunnelier disposées en vis à vis de surfaces cylindriques d'une partie du bouclier qui est fixe en rotation. Généralement, l'organe mobile du dispo sitif d'étanchéité constitué par une pièce annulaire comporte une surface latérale externe cylindrique se déplaçant en vis-à-vis d'une surface cylindri que interne d'une partie fixe du bouclier et une surface cylindrique interne se déplaçant en vis-à-vis d'une surface externe cylindrique de la partie fixe en rotation du bouclier. Une garniture d'étanchéité souple est intercalée entre les surfaces cylindriques en vis-à-vis de la pièce annulaire mobile et des parties fixes en rotation du bouclier. Cette garniture d'étanchéité souple est généralement constituée par plusieurs ensembles d'éléments de garniture fixés sur la surface périphéri que externe et sur la surface périphérique interne de la pièce annulaire mo bile en rotation. Les éléments de garniture comportent généralement une pluralité de lèvres d'étanchéité souples de direction circonférentielle et un talon d'appui en forme de secteur annulaire. Dans chacun des ensembles disposés à la périphérie interne et à la périphérie externe de la pièce_annulaire mobile en rotation, les éléments de garniture sont placés l'un à la suite de l'autre sui vant la direction circonférentielle de la pièce annulaire. Les ensembles d'éléments de garniture sont juxtaposés et placés successivement dans la direction axiale de la pièce annulaire. Les lèvres d'étanchéité souples des éléments de garniture viennent en contact, par leur partie d'extrémité avec les surfaces fixes de révolution disposées en vis-à-vis des surfaces cylindriques de la pièce annulaire mo bile. Les lèvres des éléments de garniture ont une longueur telle qu'elles viennent en contact par leurs extrémités libres et avec une certaine pression, contre les surfaces fixes et maintiennent ainsi, du fait de leur souplesse, ce contact pendant la rotation de la pièce annulaire mobile et de la tête de coupe du tunnelier. Les lèvres des garnitures d'étanchéité constituent des barrières suc cessives dans la direction axiale, entre la zone de travail de la tête de coupe et la partie du bouclier dans laquelle sont disposés le palier principal et les moyens d'entraînement de la tête de coupe. On peut utiliser par exemple, pour assurer l'étanchéité d'un palier principal d'un tunnelier, trois ensembles d'éléments de garniture d'étanchéité disposés successivement dans la direction axiale, chacun des éléments de garniture comportant quatre lèvres successives dans la direction axiale. On oppose ainsi au passage de l'eau et des débris douze barrières successives dans la direction axiale du tunnelier. Les éléments de garniture d'étanchéité qui sont en appui contre une surface cylindrique de la pièce annulaire mobile par l'intermédiaire de leur talon sont généralement fixés sur cette surface de la pièce annulaire mobile, par des pièces de retenue en forme de secteurs annulaires venant en appui sur les parties d'extrémité axiales des éléments de garniture et elles-mêmes fixées par des vis dans la pièce annulaire mobile en rotation. Le montage de la garniture d'étanchéité nécessite donc un perçage et un taraudage de la pièce annulaire dans de nombreuses zones suivant la circonférence et suivant la direction axiale de la pièce annulaire. En outre, les lèvres souples des éléments de garniture qui sont généralement en ma tière plastique ou en matière élastomère ont tendance à s'user pendant le fonctionnement du tunnelier. II est donc nécessaire, pour éviter des passa ges d'eau ou de débris à travers le dispositif d'étanchéité, de remplacer tout ou partie des éléments de garniture après un certain temps de fonctionne ment du tunnelier. Pour effectuer ces remplacements, il est nécessaire de démonter la pièce annulaire pour rendre accessibles ses surfaces périphériques externes et internes sur lesquelles sont montés des éléments de garnitures d'étan chéité. L'ensemble des opérations de démontage de la pièce annulaire, de remplacement d'éléments de garniture et de remontage de la pièce annu laire sont longues et donc coûteuses, en particulier du fait qu'elles nécessi tent de longues périodes d'arrêt du tunnelier et le démontage d'une partie de la tête de coupe et du bouclier. En outre, les éléments de garniture présentent une forme complexe et nécessitent, pour leur fabrication, l'utilisation d'outillages de moulage com plexes et coûteux. En outre, ces éléments de garniture présentent un en combrement relativement important dans la direction radiale, ce qui néces site en particulier de prévoir un espace de largeur radiale suffisamment grande entre la pièce annulaire mobile et les surfaces des ' parties fixes du bouclier sur lesquelles les lèvres souples des éléments de garniture viennent en appui. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'étanchéité d'un palier principal d'une tête de coupe d'un tunnelier montée rotative au tour d'un axe longitudinal du tunnelier, comportant un organe mobile en ro tation autour de l'axe du tunnelier ayant au moins une surface de révolution autour de l'axe et au moins un organe fixe en rotation ayant au moins une surface de révolution disposée coaxialement et en vis-à-vis par rapport à la surface de révolution de l'organe mobile et une garniture d'étanchéité inter calée entre les surfaces de révolution de l'organe mobile et de l'organe fixe en rotation, constituée par au moins un ensemble d'éléments de garniture d'étanchéité en forme de secteurs annulaires disposés autour de la surface de révolution de l'organe mobile comportant chacun une partie souple de contact étanche avec la surface de révolution de l'organe fixe et une partie d'appui et de fixation sur l'organe mobile, ce dispositif d'étanchéité permet tant de faciliter le remplacement de tout ou partie des éléments de garniture, de simplifier la fabrication des éléments de garniture et de limiter l'encom brement du dispositif d'étanchéité dans la direction radiale et dans la direc tion axiale. Dans ce but, chacun des éléments de garniture est constitué par au moins deux joints d'étanchéité en une seule pièce comprenant chacun une lèvre souple circonférentielle de contact étanche avec la surface de révolu tion de l'organe fixe en rotation et un talon d'appui en forme de secteur an nulaire comportant une première et une seconde faces d'extrémité axiale comprenant respectivement, au moins une partie en creux et au moins une partie en saillie, de formes complémentaires, les joints constituant chacun des éléments de garniture étant juxtaposés et emboîtés suivant leurs faces d'extrémité axiales et disposés successivement dans la direction axiale, et le dispositif d'étanchéité comporte de plus des moyens de serrage axial et de fixation des joints de chacun des éléments de garniture disposés â une extrémité axiale de l'organe mobile en rotation, pour exercer une force de serrage axiale sur les talons d'appui des joints juxtaposés dans la direction axiale, par l'intermédiaire de pièces d'appui. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exem ple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif d'étanchéité d'un palier principal d'un tunnelier suivant l'art antérieur et un dispositif d'étanchéité suivant l'invention comportant des éléments de garniture cons titués par des ensembles de joints assemblés entre eux et fixés sur l'organe mobile du dispositif d'étanchéité. La figure 1 est une vue en coupe d'une partie avant d'un tunnelier comportant la tête de coupe et le palier principal de la tête de coupe. La figure 2 est une demi-vue en coupe plus détaillée du palier princi pal de la tête de coupe d'un tunnelier et d'un dispositif d'étanchéité du palier principal suivant l'art antérieur. La figure 3 est une vue partielle en coupe d'une partie de la garniture d'étanchéité d'un dispositif suivant l'invention. La figure 4 est une vue de face suivant 4 de la figure 3. Sur la figure 1, on voit la partie avant d'un tunnelier désigné de ma nière générale par le repère 1. La partie avant du tunnelier comporte un bouclier 2 constitué par une enveloppe tubulaire de grand diamètre, par exemple d'un diamètre de 5 à10 m, en fonction de la dimension du tunnel dont on réalise le creusement. A l'extrémité antérieure du bouclier, une tête de coupe 3 est montée rotative autour de l'axe 6 du bouclier qui constitue l'axe longitudinal et la di rection d'avancement du tunnelier pendant le creusement d'un tunnel. La tête de coupe 3 porte, sur sa face avant, des outils 4 tels que des molettes en forme de disques montées rotatives sur une plaque support 3a de la tête de coupe. Pendant le creusement du tunnel, les outils 4 de la tête de coupe 3 sont en contact avec la roche du front de taille 5 dont ils réalisent le décou page, lors de la rotation de la tête de coupe 3. Le bouclier 2 qui est mobile en translation suivant l'axe 6 comporte une partie fixe en rotation et une partie mobile en rotation comportant la tête de coupe 3 et des moyens d'entraînement en rotation de la tête de coupe. La tête de coupe 3 est montée mobile en rotation sur la partie interne 2a fixe en rotation du bouclier, par l'intermédiaire d'un palier principal 8 ayant une partie fixe en rotation solidaire de la partie 2a du bouclier et une partie mobile en rotation solidaire de la tête de coupe 3. La partie interne 2a fixe en rotation du bouclier 2 porte également un ensemble de motoréducteurs 7 d'entraînement en rotation de la tête de coupe répartis suivant une périphérie de la partie 2a du bouclier de forme sensiblement cylindrique. Chaque motoréducteur 7 comporte un arbre de sortie 7a solidaire d'un pignon d'entraînement 7b engrenant avec la denture interne d'une couronne dentée 9 solidaire en rotation de la tête de coupe 3 et constituant une partie mobile en rotation du palier principal 8. Pendant le creusement du tunnel par la tête de coupe 3, les débris de roches qui sont découpées par les outils de coupe 4 ainsi que de l'eau con tenue dans la formation ou encore de l'eau d'arrosage du front de taille 5 pénètrent dans le bouclier, par exemple sous forme de boues, du fait que la tête de coupe 3 mobile en rotation ne peut être rapportée de manière étan che contre la partie avant du bouclier 2. L'eau et les débris détachés du front de taille ne doivent pas venir en contact avec les parties mécaniques du palier principal 8 et de l'ensemble d'entraînement 7a, 7b, 9 de la tête de coupe 3. Pour cela, on prévoit, à l'avant du palier principal 8, un dispositif d'étanchéité 10 qui permet d'arrêter le passage d'eau et de débris vers l'es pace interne de la partie fixe 2a du bouclier contenant le palier principal 8 et l'ensemble d'entraînement en rotation de la tête de coupe. Le palier principal et le dispositif d'entraînement en rotation de la tête de coupe ainsi que le dispositif d'étanchéité 10 du tunnelier seront décrits en se référant à la figure 2. Le dispositif d'étanchéité 10, représenté sur la figure 2, est réalisé suivant l'art antérieur, le dispositif d'étanchéité suivant l'invention, qui peut être avantageusement substitué au dispositif d'étanchéité suivant l'art anté rieur, étant représenté sur les figures 3 et 4. Sur la figure 2, on a représenté la partie interne fixe en rotation 2a du bouclier 2 qui comporte en particulier un support 11 de forme globalement cylindrique, ayant pour axe l'axe 6 du bouclier sur lequel sont montés les motoréducteurs 7 d'entraînement en rotation de la tête de coupe et la partie fixe en rotation du palier principal 8. La partie fixe en rotation 12 du palier 8 est constituée par deux pièces annulaires 12a et 12b reliées entre elles et à la partie fixe 2a du bouclier 2, par des tirants 13. Les pièces annulaires 12a et 12b comportent des surfaces internes d'appui de forme annulaire.en vis-à-vis de surfaces d'appui correspondantes de la couronne dentée 9 constituant la partie mobile en rotation du palier 8. Des éléments de roulement du palier, tels que des rouleaux 14, sont intercalés entre les surfaces d'appui de la partie fixe 12 du palier principal 8 et les surfaces d'appui de la couronne dentée 9, de manière que le palier 8 constitue à la fois un palier rotatif et un palier de butée axial assurant la re tenue de la couronne dentée 9 dans la direction axiale. Les motoréducteurs 7 sont fixés sur le support 11 de la partie 2a du bouclier, à l'intérieur d'ouvertures traversant une plaque arrière du support 11, les ouvertures dans lesquelles sont fixés les motoréducteurs 7 étant centrées sur un cercle ayant pour axe l'axe 6 du tunnelier. Les axes 7a des motoréducteurs 7 sont engagés et fixés de manière à être solidaires en rotation, dans une portion d'arbre creux solidaire du pi gnon d'entraînement 7b. Chaque pignon 7b comporte deux portions d'arbre qui sont montées rotatives dans des paliers portés par la partie fixe 2a du bouclier. Chaque pignon d'entraînement 7b engrène avec la denture interne de la couronne dentée 9 constituant la partie mobile en rotation du palier principal 8 ayant pour axe l'axe 6 du tunnelier. Le dispositif d'étanchéité 10 du palier principal 8 comporte un organe mobile en rotation 15 solidaire de la couronne dentée 9 par l'intermédiaire de vis ou tirants 16 et une partie fixe en rotation ou organe fixe 17 solidaire de la partie fixe en rotation 2a du bouclier 2. L'organe mobile 15 du dispositif d'étanchéité 10 de forme annulaire comporte une surface externe 15a et une surface interne 15b cylindriques coaxiales et ayant pour axe l'axe 6 du tunnelier. L'organe fixe 17 du dispositif d'étanchéité 10 comporte une partie ex terne de forme globalement annulaire ayant une surface interne cylindrique 17a disposée en vis-à-vis et coaxialement par rapport à la surface cylindri- que externe 15a de l'organe mobile 15 et une partie interne ayant une sur face externe 17b de forme cylindrique disposée en vis-à-vis et coaxialement par rapport à la surface cylindrique interne 15b de l'organe mobile 15. Le dispositif d'étanchéité comporte, intercalées entre les surfaces cy lindriques 15a et 17a et entre les surfaces internes 15b et 17b des organes mobiles et fixes, respectivement, une première garniture d'étanchéité 18a et une seconde garniture d'étanchéité 18b. Les garnitures 18a et 18b sont constituées par des éléments de gar niture 20a et 20b qui sont fixés, respectivement, sur la surface externe cylin drique 15a et sur la surface interne cylindrique 15b de l'organe mobile en rotation 15, par l'intermédiaire de moyens de fixation 19a et 19b. Chacun des éléments de garniture 20a ou 20b comporte un talon d'appui et de fixation 21 et quatre lèvre souples circonférentielles 22 desti nées à venir en contact avec la surface cylindrique 17a ou 17b de l'organe fixe disposée en vis-à-vis de la surface correspondante, respectivement 15a ou 15b, de l'organe mobile 15. Les talons d'appui 21 des éléments de garniture 20a et 20b présen tent la forme de secteurs annulaires ayant une surface d'appui concave (dans le cas des éléments de garniture externe 20a) ou convexe (dans le cas des éléments de garniture interne 20b). Les lèvres souples 22 s'étendent dans une direction circonférentielle sur toute la longueur du secteur annulaire constituant le talon d'appui 21 et sont toutes parallèles entre elles et inclinées par rapport à un plan de sec tion droite du talon d'appui 21. L'extrémité d'appui des lèvres sur la surface de l'organe fixe est repliée dans la direction d'inclinaison des lèvres d'étan chéité. Chacun des secteurs annulaires constituant les talons d'appui et de fixation 21 des éléments de garniture 20a et 20b présente une amplitude angulaire sensiblement égale à 27z/n, n étant égal, par exemple, à 6 ou 8. Pour constituer la garniture externe 18a ou la garniture interne 18b, on dispose et on fixe les éléments de garniture 18a ou 18b par ensemble de n éléments placés successivement dans la direction circonférentielle, sur toute la périphérie externe ou sur toute la périphérie interne de l'organe mo bile 15 constitué par une pièce annulaire. Comme il est visible sur la figure 2, chacune des garnitures (externe et interne) 18a et 18b peut être constituée par exemple par trois ensembles successifs, dans la direction axiale de la pièce 15, d'éléments de garniture s'étendant chacune sensiblement suivant toute la périphérie externe et sur toute la périphérie interne de l'organe mobile 15. Les éléments de garniture 20a et 20b sont fixés sur l'organe mobile 15, par l'intermédiaire des dispositifs de fixation 19a ou 19b qui comportent chacun une semelle de fixation en forme de secteur annulaire et un ou deux rebords d'appui sur des parties d'extrémité des talons d'appui 21 des élé ments de garniture 20a ou 20b. Les éléments de fixation disposés aux extrémités axiales de la garni ture ne comportent qu'un rebord d'appui sur une partie d'extrémité d'un talon d'appui d'un élément de garniture alors que les dispositifs de fixation inter médiaires comportent deux rebords d'appui sur deux éléments de garniture successifs. Les semelles d'appui en forme de secteurs annulaires sont traversées par des ouvertures permettant le passage de vis de fixation qui sont vissées dans des ouvertures taraudées usinées dans la partie latérale externe ou dans la partie latérale interne de la pièce annulaire 15 constituant l'organe mobile. Les surfaces cylindriques 17a et 17b sur lesquelles les extrémités libres des lèvres 22 viennent en appui sont constituées par des surfaces de pièces annulaires rapportées sur une partie fixe en rotation 2a du bouclier 2. Les éléments de garniture 20a et 20b sont généralement en une ma tière plastique relativement souple ou en une matière élastomère ou ther moplastique élastomère. Le matériau est choisi de manière que l'usure des lèvres et le frottement entre les lèvres 22 et les surfaces d'appui de l'organe fixe soient les plus faibles possibles, pendant l'utilisation du tunnelier. Un liquide tel que de l'eau peut être injecté entre les éléments de gar niture, par des conduites d'injection traversant la partie fixe 2a du bouclier et débouchant entre les pièces annulaires d'appui de l'organe fixe du dispositif d'étanchéité 10. Les éléments de garniture subissent une usure en service qui néces site leur remplacement après un certain temps de fonctionnement du tunne lier. Les éléments de garniture situés en amont, c'est-à-dire les plus proches de la tête de coupe et du front de taille subissent l'usure maximale, du fait qu'ils sont en contact direct avec l'eau chargée de débris circulant au voisi nage du front de taille. Pour remplacer un ou plusieurs éléments de garniture, il est néces saire d'avoir accès à la surface externe et/ou à la surface interne de l'organe mobile 15, pour dévisser les dispositifs de fixation 19a et/ou 19b, enlever les éléments de garniture défectueux, replacer des éléments de garniture neufs et remettre en place les dispositifs de fixation 19a et/ou 19b. Pour cela, il est nécessaire de démonter et de sortir de la partie fixe 2a du bouclier, l'organe mobile 15 du dispositif d'étanchéité 10. Cette opéra tion nécessite le démontage de la tête de coupe et le dévissage des vis ou tirants 16 de fixation de l'organe mobile 15. Une opération de remplacement d'éléments de garniture selon l'art antérieur est donc longue et coûteuse. En outre, l'organe mobile 15 doit être usiné pour présenter des ou vertures taraudées de fixation, ce qui complique sa fabrication et risque de diminuer sa résistance mécanique en service. Les éléments de garniture 18a sont également de forme complexe, si bien que l'outillage mis en oeuvre pour leur réalisation par moulage est lui- même complexe et coûteux. De plus, les éléments de garniture 20a et 20b doivent comporter un talon d'appui 21 qui ait une bonne résistance mécanique et des lèvres 22 présentant une longueur radiale assurant une bonne flexion et une mise en contact étanche efficace avec la surface correspondante de l'organe fixe. Les éléments de garniture selon l'art antérieur ont donc un encombrement assez important dans la direction radiale, ce qui nécessite d'augmenter la dimension radiale de la partie fixe du bouclier. Pour supprimer ou limiter ces inconvénients et pour obtenir un fonc tionnement satisfaisant du dispositif d'étanchéité d'une manière parfaitement adaptée à son utilisation, on a conçu, selon l'invention, un dispositif d'étan chéité comportant une garniture d'un type tout à fait nouveau, tel que repré senté sur les figures 3 et 4. Le dispositif d'étanchéité dont une partie de la garniture a été repré sentée sur les figures 3 et 4 est analogue au dispositif d'étanchéité 10 du palier principal 8 du tunnelier représenté sur la figure 2, à l'exception des éléments de garniture qui sont obtenus, dans le cas du dispositif suivant l'in vention, par assemblage de joints d'étanchéité unitaires et à l'exception des moyens de fixation des éléments de garniture sur l'organe mobile en rotation du dispositif d'étanchéité. Par la suite, on se contentera donc de décrire la réalisation de la gar niture d'étanchéité et de ses moyens de fixation sur l'organe mobile: Les repères 15 et 17 seront utilisés pour désigner, comme dans le cas de l'art antérieur, respectivement, l'organe mobile et l'organe fixe du dis positif d'étanchéité. On a représenté sur la figure 3 principalement la partie externe de la garniture fixée sur la surface extérieure 15a de l'organe mobile 15, de forme cylindrique, cette partie de la garniture étant intercalée entre la surface ex terne 15a de l'organe mobile et la surface interne 17a de la partie externe 17 de l'organe fixe en rotation du dispositif d'étanchéité. La surface cylindrique de contact 17a de l'organe fixe avec les élé ments de la garniture peut être constituée par des pièces annulaires venant en contact chacune avec un élément de la garniture. Bien entendu, comme dans le cas du dispositif selon l'art antérieur qui a été décrit précédemment, l'organe mobile peut être réalisé sous forme an nulaire et comporter une surface cylindrique externe et une surface cylindri que interne, la garniture comportant à la fois des éléments de garniture in terne fixés sur la surface externe 15a de l'organe mobile 15 et des éléments de garniture interne fixés sur la surface 15b interne de l'organe mobile 15. La garniture suivant l'invention, désignée de manière générale par le repère 24, comporte donc une garniture externe 24a et une garniture inter nes 24b. On ne décrira en détail que l'ensemble de garniture externe 24a, l'en semble de garniture interne 24b étant réalisé d'une manière analogue par assemblage de joints d'étanchéité unitaires adaptés pour être fixés en con tact avec la surface interne concave 15b de la pièce annulaire 15 constituant l'organe mobile du dispositif d'étanchéité. La garniture externe 24a et la garniture interne 24b sont constitués par des joints d'étanchéité annulaires 25 qui sont emboîtés et assemblés pour constituer des éléments de garniture externe 23a et des éléments de garniture interne 23b analogues aux éléments de garniture 20a et 20b du dispositif d'étanchéité suivant l'art antérieur. Chacun des joints d'étanchéité 25 comporte un talon d'appui 26 en forme de secteur annulaire et une lèvre d'étanchéité souple 27. Les secteurs annulaires des talons 26 des joints d'étanchéité 25 pré sentent une amplitude angulaire égale à 27r/n, avec n, par exemple, égal à 6 ou 8, comme dans le cas des talons d'appui et de fixation 21 des éléments de garniture du dispositif d'étanchéité suivant l'art antérieur. Dans le cas des joints d'étanchéité 25 constituant les éléments de garniture 23a de la garniture externe 24a, les talons 26 sont délimités vers l'extérieur par une surface cylindrique concave dont le rayon est sensible ment égal au rayon extérieur de la pièce annulaire 15 constituant l'organe mobile. Dans le cas des joints d'étanchéité 25 constituant les éléments de garniture 23b de la garniture interne 24b, les talons 26 des joints d'étan chéité sont délimités vers l'intérieur par une surface convexe dont le rayon est sensiblement égal au rayon interne de la pièce annulaire 15 constituant l'organe mobile en rotation du dispositif d'étanchéité. Les talons 26 des joints d'étanchéité 25 ont une première face d'ex trémité axiale 26a comportant une partie en creux dans la direction axiale et une seconde face d'extrémité axiale 26b comportant une partie en saillie dans la direction axiale dont la forme est parfaitement complémentaire de la forme de la partie en creux de la face 26a. De cette manière, on peut em boîter les talons des joints 25 disposés successivement dans la direction axiale pour constituer un élément de garniture tel que 23a ou 23b. Comme dans le cas des éléments de garniture suivant l'art antérieur, on dispose les éléments de garniture 23a ou 23b constitués par des joints 25 emboîtés, de manière successive, dans la direction circonférentielle de la surface 15a et de la surface 15b de l'organe mobile en rotation 15, pour constituer des ensembles d'éléments de garniture disposés suivant toute la périphérie externe et suivant toute la périphérie interne de l'organe mobile 15. On dispose, suivant la direction axiale de l'organe mobile 15, des en sembles successifs d'éléments de garniture 23a et 23b, entre une première extrémité axiale de l'organe mobile 15 appelée extrémité amont, cette ex trémité étant située du côté de la tête de coupe et du front de taille et une seconde extrémité axiale ou extrémité aval située du côté du palier principal 8 du tunnelier. Entre deux éléments de garniture 23a ou 23b successifs, on place une entretoise 28 en forme de secteur annulaire comportant une première face d'extrémité axiale 28a ayant une partie en creux analogue à une partie en creux d'une face 26a d'un talon d'appui 26 d'un joint d'étanchéité 25 et une seconde face d'extrémité axiale 28b comportant une partie en saillie d'une forme analogue â la forme de la partie en saillie d'une face d'extrémité 26b d'un talon 26 d'un joint 25. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les surfaces en creux et en saillie des faces d'extrémité des talons d'appui des joints et des entretoises 28 ont en section méridienne une forme angulaire, l'ensem ble des talons d'appui 26 des joints 25 et des entretoises 28 présentant en section méridienne des formes en chevrons. Le maintien des joints dans leur état emboîté et la fixation de ces joints constituant les éléments de garniture sur les surfaces externes et in ternes de l'organe mobile 15 sont assurés par des dispositifs de serrage axial 29 qui sont visibles sur les figures 3 et 4. Chacun des dispositifs de serrage axial 29 permet d'assurer le main tien en position emboîtée et la fixation sur l'organe mobile 15 des joints ali gnés axialement constituant les éléments de garniture successifs 23a ou 23b disposés successivement suivant la direction axiale de l'organe mobile en rotation 15, entre son extrémité amont et son extrémité aval. Chacun des dispositifs de serrage axial 29 comporte, à l'extrémité amont de l'organe mobile en rotation 15, un dispositif de serrage à vis 30 et une pièce d'appui 31 et, à l'extrémité aval de l'organe mobile en rotation 15, une butée d'appui 32 en saillie radiale par rapport à la surface correspon dante 15a ou 15b de l'organe mobile en rotation 15. La pièce d'appui amont 31 et la butée aval 32 comportent, respecti vement, une partie en saillie et une partie en creux dans la direction axiale, ces parties en saillie et en creux étant analogues aux parties correspon dantes des talons 26 des joints 25. Le dispositif de serrage à vis 30 comporte un support 34 en forme de secteur annulaire dont l'amplitude angulaire est analogue à l'amplitude an gulaire des secteurs annulaires des talons d'appui 26 des joints 25 qui est fixé par des vis 35 dans la face d'extrémité amont de l'organe mobile en ro tation 15. Dans sa partie en saillie radiale par rapport à la surface 15a ou 15b de l'organe mobile 15, le support 34 est traversé par des ouvertures tarau dées de direction axiale dans chacune desquelles est engagée une vis de serrage 33 dont la tête est dirigée vers l'amont et dont l'extrémité est en ap pui sur la face amont de la pièce d'appui 31 opposée au premier joint d'étan chéité ou joint d'étanchéité amont 25'. Des rondelles Belleville 33' sont intercalées entre la tête de chacune des vis 33 et le support 34. En serrant les vis 33 de chacun des dispositifs de serrage axial 30 à un couple déterminé, on assure le serrage axial des talons d'appui et de fixation 26 des joints d'étanchéité 25, entre les pièces d'appui amont et aval 31 et 32, la force de serrage axial étant transmise en tre deux groupes de joints constituant deux éléments de garniture successifs 23a ou 23b par une entretoise 28. Chacun des joints 25 en une seule pièce peut être réalisé en une ma tière polymère ou élastomère, par exemple, par moulage par injection à l'in térieur d'un moule dont la cavité de moulage présente une forme appropriée. Le talon 26 du joint 25 en forme de secteur annulaire présente une épaisseur dans la direction axiale sensiblement supérieure à l'épaisseur de la lèvre souple 27 qui s'étend dans les directions circonférentielles et radia les du joint et qui présente une forme sensiblement tronconique. Les géné ratrices des surfaces de la lèvre 27 de forme sensiblement tronconique sont inclinées d'un angle qui peut être par exemple voisin de 60 par rapport à l'axe du secteur annulaire constituant le talon 26 du joint. De ce fait, la lèvre 27 est inclinée vers l'amont d'un angle aigu qui peut être de l'ordre de 30 , par rapport à un plan transversal de section droite du joint, perpendiculaire à l'axe du joint 25. L'extrémité libre des lèvres 27 des joints 25 opposée au talon d'appui est destinée à venir en contact avec une surface 17a ou 17b de l'organe fixe en rotation du dispositif d'étanchéité. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, les joints 25 ont été disposés et regroupés pour constituer, successivement dans la direction axiale, trois ensembles circonférentiels d'éléments de gar niture 23a ou 23b analogues aux éléments de garniture 20a ou 20b connus de l'art antérieur. Chacun des groupes de joints 25 constituant un élément de garniture 23a ou 23b comporte quatre joints d'étanchéité comportant quatre lèvres d'étanchéité 27 analogues aux lèvres d'étanchéité 22 d'un élément de gar niture suivant l'art antérieur. Bien entendu, on peut utiliser une disposition différente des joints et associer, pour réaliser la garniture, un nombre supérieur ou un nombre infé rieur de joints. Toutefois, il est nécessaire d'associer au minimum deux joints 25 pour constituer un élément de garniture 23a ou 23b et il est également nécessaire d'associer au moins deux ensembles d'éléments de garniture suivant la di rection axiale de l'organe mobile en rotation 15, les éléments de garniture des deux ensembles successifs étant séparés par des entretoises 28. La pièce d'appui amont 31 de chacun des dispositifs de serrage axial 29 du dispositif d'étanchéité de forme annulaire est montée glissante sur la surface externe ou sur la surface interne de l'organe mobile en rotation 15 par l'intermédiaire d'une surface interne ou d'une surface externe, respecti vement. La butée 32 est fixée, par exemple par soudage, sur une partie d'extrémité aval de la surface externe ou de la surface interne de l'organe mobile en rotation 15, de manière à assurer l'appui du joint situé le plus en aval constituant le dernier joint de l'empilement dont le dispositif 29 assure le serrage. La butée 32 assure la mise en appui de ce dernier joint aval par l'intermédiaire de sa partie en creux dans laquelle est reçue la partie en saillie de la face d'extrémité axiale 26b du talon 26 du joint aval 25". La butée 32 pourrait être également réalisée de manière monobloc avec l'organe mobile en rotation 15 du dispositif d'étanchéité, lors de l'usi nage de l'organe mobile. Les butées 32 des différents dispositifs de serrage axial 29 en forme de secteurs annulaires (ou des butées de forme annulaire communes à l'en semble des dispositifs de serrage axial placés autour d'une surface de l'or gane mobile 15) sont en saillie radiale vers l'extérieur sur la surface exté rieure 15a de l'organe mobile 15 et en saillie radiale vers l'intérieur sur la surface interne 15b de l'organe mobile en rotation 15. Les entretoises 28 disposées entre les groupes de joints 25 consti tuant les éléments de garniture 23a et 23b peuvent être en un matériau po lymère et réalisées par moulage. Ces pièces peuvent être réalisées dans le même matériau polymère que les joints 25. Ces entretoises peuvent égale ment être constituées par un métal et réalisées par usinage. Les pièces d'appui 31 ainsi que les autres éléments constituant cha cun des dispositifs de serrage 29 sont en un matériau métallique et généra lement en acier. Un avantage important du dispositif suivant l'invention est qu'il permet de remplacer, à l'intérieur d'une garniture d'étanchéité, seulement une partie des joints ou seulement un joint lorsque les autres joints de l'élément de la garniture sont encore utilisables. En particulier, il est possible de changer uniquement le joint amont 25' de chacun des groupes de joints constituant les éléments de garniture du premier ensemble d'éléments de garniture disposé vers l'amont du dispositif d'étanchéité. En effet, ce sont généralement ces premiers joints qui sont les plus exposés à l'usure, du fait qu'il sont en contact direct avec l'eau chargée en débris circulant au contact du front de taille. Le démontage de chacun des joints amont 25 peut être réalisé faci lement en réalisant le dévissage des vis 33 des dispositifs de serrage cor respondants 29 de manière à pouvoir sortir et remplacer chacun des joints amont. De manière plus générale, l'utilisation de dispositifs de serrage axial qui peuvent être manceuvrés depuis l'amont du dispositif d'étanchéité, à l'ar rière de la tête de coupe, permet de faciliter grandement toute opération de changement de tout ou partie des joints constituant un ou plusieurs élé ments de garniture. En outre, les dispositifs de fixation par serrage axial des joints per mettent d'éviter le perçage de la partie latérale interne ou externe de l'or gane mobile en rotation, en plusieurs endroits suivant sa direction axiale. L'assemblage mécanique des joints par serrage axial est d'autre part beau coup plus simple et beaucoup moins coûteux que les moyens de montage des éléments de garniture suivant l'art antérieur. En outre, les joints d'étanchéité sont de forme beaucoup plus simple que les éléments de garniture de l'art antérieur et peuvent donc être fabri qués de manière plus simple et moins coûteuse et en particulier, par mou lage dans des moules de forme simple et parfaitement standardisée. La réalisation modulaire des éléments de garniture à partir de joints identiques permet de faciliter la réalisation et la maintenance du dispositif d'étanchéité. Les entretoises d'appui intermédiaire ou éventuellement les pièces d'appui d'extrémité peuvent être fabriquées également par moulage d'une matière polymère qui peut être analogue à la matière polymère des joints, les moules utilisés pour la fabrication des joints pouvant être également utili sés pour la fabrication des entretoises. Du fait que les talons d'appui et de fixation des joints par serrage axial et les lèvres d'étanchéité souples des joints sont fortement intégrés l'un à l'autre, il est possible de diminuer la section du joint et son encombrement dans la direction radiale, en diminuant la dimension radiale du talon. De ce fait, on obtient des lames souples d'une longueur radiale suffisante tout en limitant l'encombrement radial des joints. L'utilisation de joints d'étanchéité unitaires, pour réaliser la garniture d'étanchéité de manière modulaire, permet une très grande souplesse dans le choix du nombre de lèvres de joints à installer en fonction des caractéris tiques du tunnelier et de son environnement de travail. De même, il est possible d'envisager différentes variantes de réparti tion axiale des lèvres de joint, du fait de la réalisation modulaire de la garni ture d'étanchéité. Pour un même équipement, il est possible d'envisager l'application de l'invention, dans une large gamme de diamètres de joint. On peut également diminuer la longueur axiale de la garniture d'étan chéité du fait de l'efficacité des joints unitaires et de la possibilité de réaliser un montage dense de ces joints dans la direction axiale. Tous ces avantages permettent en particulier de diminuer le coût et d'augmenter considérablement les possibilités d'adaptation d'un dispositif d'étanchéité du palier principal d'un tunnelier. Enfin, il est possible également de réaliser un montage à chaud de la garniture d'étanchéité selon l'invention, pour créer une précontrainte au montage. L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a été décrit. C'est ainsi que les joints d'étanchéité de la garniture peuvent com porter des talons d'appui ayant une forme différente de celle qui a été décrite et en particulier des parties en saillie axiale et en creux de formes différen tes, pour leur emboîtement. Les joints d'étanchéité et plus généralement toutes les pièces d'appui ou entretoises dont on a indiqué qu'elles étaient en forme de secteur annu laire peuvent constituer un anneau complet qui est engagé sur la surface externe ou sur la surface interne de l'organe mobile en rotation pour consti tuer une partie de la garniture. L'invention s'applique à toute machine de creusement de tunnel com portant une tête de coupe montée rotative par l'intermédiaire d'un palier de grand diamètre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'étanchéité d'un palier principal (8) d'une tête de coupe (3) d'un tunnelier (1) montée rotative autour d'un axe longitudinal (6) du tun nelier (1) comportant un organe (15) mobile en rotation autour de l'axe (6) du tunnelier (1) ayant au moins une surface de révolution (15a, 15b) autour de l'axe (6) et au moins un organe fixe en rotation (17) ayant au moins une surface de révolution (17a, 17b) disposée coaxialement et en vis-à-vis par rapport à la surface de révolution (15a, 15b) de l'organe mobile (15) et une garniture d'étanchéité (24) intercalée entre les surfaces de révolution (15a, 15b, 17a, 17b) de l'organe mobile (15) et de l'organe (17) fixe en rotation, constituée par au moins un ensemble d'éléments de garniture d'étanchéité (23a, 23b) en forme de secteurs annulaires disposés autour de la surface de révolution (15a, 15b) de l'organe mobile (15) comportant chacun une partie souple de contact étanche avec la surface de révolution (17a, 17b) de l'or gane fixe (17) et une partie d'appui et de fixation sur l'organe mobile (15), caractérisé par le fait que chacun des éléments de garniture (23a, 23b) est constitué par au moins deux joints d'étanchéité (25) en une seule pièce comportant chacun une lèvre souple circonférentielle (27) de contact étan che avec la surface de révolution (17a, 17b) de l'organe (17) fixe en rotation et un talon d'appui (26) en forme de secteur annulaire comportant une pre mière et une seconde faces d'extrémité axiale (26a, 26b) comportant, res pectivement, au moins une partie en creux et au moins une partie en saillie dans la direction axiale (6), de formes complémentaires, les joints (25) cons tituant chacun des éléments de garniture (23a, 23b) étant juxtaposés et em boîtés suivant leurs faces d'extrémité (26a, 26b) et disposés successivement dans la direction axiale (6), et que le dispositif comporte de plus des moyens de serrage axial et de fixa tion (29) des joints (25) de chacun des éléments de garniture (23a, 23b), disposés à une extrémité axiale de l'organe mobile en rotation (15), pour exercer une force de serrage axiale sur les talons d'appui (26) des joints (25) juxtaposés dans la direction axiale, par l'intermédiaire de pièces d'appui (31, 32). 2.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la garniture d'étanchéité (24) comporte au moins deux ensembles comprenant chacun au moins un élément de garniture (23a, 23b) disposés successivement dans la direction axiale (6) du dispositif d'étanchéité, et au moins une entretoise (28) comportant des faces d'extrémité axiale (28a, 28b) présentant des parties en creux et en saillie analogues aux parties en creux et en saillie, respectivement des talons (26) des joints (25) intercalée entre deux joints d'extrémité axiale (25) d'élément de garniture (23a, 23b) d'un premier et d'un second ensembles de garniture d'étanchéité disposés successivement dans la direction axiale. 3.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les joints d'étanchéité (25) sont en matériau polymère et réalisés par moulage. 4.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les joints d'étanchéité (25) et les entretoises (28) sont en un même matériau polymère et réalisés par moulage. 5.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les joints d'étanchéité (25) sont en matériau polymère et les entre toises (28) en un matériau métallique. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 inter calé, dans la direction axiale (6) du bouclier, entre la tête de couple (3) et le palier principal (8), caractérisé par le fait que les moyens de serrage axial et de fixation des joints (25) comportent au moins un dispositif de serrage (29) comprenant un support de serrage (34) en forme de secteur annulaire ou de forme annulaire fixé sur une face d'extrémité amont de l'organe mobile (15) de forme cylindrique disposée du côté de la tête de coupe (3), une pluralité de vis de serrage (33) engagée chacune dans une ouverture taraudée du support de serrage (34) et dirigées dans la direction axiale (6) du dispositif d'étanchéité, une pièce d'appui amont (31) en forme de secteur annulaire ou de forme annulaire comportant une face d'extrémité axiale d'appui sur une face d'extrémité axiale du talon d'appui (26) d'au moins un premier joint d'étanchéité (25') de la garniture disposé du côté amont ou joint amont ainsi qu'une butée (32) solidaire de l'organe mobile en rotation (15) en saillie ra- diale par rapport à une surface latérale de l'organe mobile comportant une face d'extrémité axiale d'appui d'au moins un dernier joint (25) dans la direc tion axiale de la garniture (24) dans le sens allant vers le palier principal (8) ou joint aval (25"). 7.- Dispositif suivant la revendication 6,caractérisé par le fait que les moyens de serrage axial comportent une pluralité de dispositifs de serrage axial (29) répartis suivant la périphérie de l'organe mobile en rotation (15) du dispositif d'étanchéité assurant chacun le serrage de joints (25) alignés axialement et emboîtés l'un à la suite de l'autre par l'intermédiaire de leurs talons (26) et par l'intermédiaire d'au moins une entretoise (28) et disposés successivement dans la direction axiale de l'organe mobile en rotation (15) du dispositif d'étanchéité, entre son extrémité amont et son extrémité aval. 8.- Dispositif d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les talons d'appui et de fixation (26) des joints (25) présentent des sections méridiennes en forme de chevrons. 9.- Dispositif d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'organe mobile en rotation (15) de forme cylindrique et annulaire comporte une surface cylindrique externe et une surface cylindrique interne en vis-à-vis de surfaces cylindriques correspon dantes (17a, 17b) d'un organe fixe en rotation (17) du dispositif d'étanchéité, une garniture externe (24a) intercalée entre la surface externe (15a) de l'or gane mobile en rotation (15) et une surface interne (17a) d'une partie ex terne de l'organe fixe en rotation (17) et une garniture interne (24b) interca lée entre une surface interne (15b) de l'organe mobile en rotation (15) et une surface externe (17b) d'une partie interne de l'organe fixe en rotation (17), la garniture externe (24a) et la garniture interne (24b) étant constituées par des éléments de garniture (23a, 23b) constitués chacun d'au moins deux joints d'étanchéité (25). 10.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que la garniture externe (24a) et la garniture interne (24b) sont cons tituées chacune par au moins deux ensembles d'éléments de garniture suc cessifs dans la direction axiale (6) du dispositif d'étanchéité, chaque élément de garniture (23a, 23b) de chaque ensemble comportant chacun au moins deux joints d'étanchéité (25).