DE2910663A1

DE2910663A1 - Verfahren und vorrichtung zum eintreiben einer bohrlochverrohrung

Info

Publication number: DE2910663A1
Application number: DE19792910663
Authority: DE
Inventors: Ernest D Hauk; Jesse C Kikpatrick
Original assignee: Service Equipment Design Co Inc
Current assignee: Service Equipment Design Co Inc
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1979-11-08
Also published as: US4232752A; AU4468679A; GB2016332A; CA1097330A; GB2016332B

Description

Beanspruchte Priorität: 2o. März 1973, V.St.Ä., Nr. 888,312

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bohrlöchern und insbesondere einen Hammer zum Eintreiben der Verrohrung bei gleichzeitiger Zugangsmöglichkeit zum Verrohrungsinnenraum-

Viele Arten von Bohrlöchern werden entweder teilweise oder ganz mit einer Verrohrung ausgekleidet. Beim Herstellen solcher Bohrlöcher ist es üblich, den Bohrvorgang und den Verrohrungsvorgang alternierend vorzunehmen. Dabei wird zunächst ein Bohrer in den Boden eingetrieben, um das Material in dem Bohrloch zu entfernen, der Bohrer dann wieder herausgezogen und schließlich ein Verrohrungsabschnitt in das Bohrloch abgesenkt. Danach v/ird der Bohrer erneut in das Bohrloch eingeführt, um einen weiteren Bohrlochab-

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schnitt herzustellen, der anschließend nach dem Entfernen des Bohrwerkzeugs ebenfalls verrohrt wird.

Beim Hersteilen von Wasserbohrungen wird ein Bohrverfahren verwendet, bei dem die^Verohrung gleichzeitig mit der Herstellung des Bohrlochs eingebracht wird,, wobei durch den Bohrstrang Luft zur Entfernung des gelösten Materials eingeblasen wird. Die Vorrichtung zur Ausführung einer solchen kombinierten Bohrlochherstellung und Verrohrungsabsenkung ist in der US-PS 3 833 072, der US-PS 3 474 870, der US-Reissue-PS 28 151 und in der US-PS 3 895 680 beschrieben.

Die US-PS 3 474 870 offenbart eine Vorrichtung, bei der ein schwerer, hohler Rammbär durch ein Zylinderpaar angehoben wird, welches auf der Rammaußenseite so angeordnet ist, daß der große schwere Rammbär mit einem verhältnismäßig langen Hub einen relativ langen Hammer-Rahmen benötigt. Der Anbau eines solchen langen Hammers macht bei vielen bestehenden Bohranlagen eine beträchtliche Verlängerung des Bohrgesteilrahmens erforderlich, damit dieser sowohl der besonderen Länge des Hammers als auch der Standardrohrlänge von 610 cm bis 762 cm (20 bis 25 ft) angepaßt wird. Die Anordnung nach der US-PS 2 474 87O, bei der ein verhältnismäßig massiver Rammbär verwendet wird und die zu übertragende Energie hauptsächlich durch die Fallenergie des Rammbärs erhalten wird, stellt eine verhältnismäßig langsam arbeitende Einrichtung dar, die mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Schlag pro Sekunde im üblichen Betrieb arbeitet. Die Schlagkraft bei der Vorrichtung nach dieser Patentschrift, die weitgehend durch das Gewicht des Rammbärs bestimmt wird, kann nicht genau eingestellt v/erden.

Die US-PS 3 895 680 ist Gegenstand ähnlicher Probleme, und offenbart eine Vorrichtung, bei der ein Rammbär verwendet wird, der beträchtlich größer ist als der antreibende Kolben, so daß aufgrund der großen Masse die Geschwindigkeit

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der Hin- und Herbewegung des Rammbärs stark beschränkt wird.

Es ist häufig erwünscht, die Kraft eines jeden auf die Verrohrung auftreffenden Schlages zu erhöhen oder zu verringern, um ihn auf das spezielle Medium, durch das das Rohr hindurchgetrieben wird, auf die Rohrgröße oder auf andere Bedingungen an einer bestimmten Bohrstelle einzustellen. Eine solche Einstellung ist mit der Einrichtung nach den genannten US—Patentschriften nicht einfach bzw. geeignet möglich, da dort das Gewicht eines massiven Rammbärs ein signifikanter Faktor bei der bei jedem Schlag ausgeübten Kraft ist.

Die US-PS 3 833 072 offenbart eine Lösung, bei der die Vorrichtung anstatt durch das Gewicht und einen langen Hub durch einen Hydraulikdruck betrieben wird, der bei 13 800 kPa (200O psi) liegt und eine Schlagenergie von 6460 J (4765 footpounds) bei einer Frequenz von 30 Schlagen pro Minute erzeugt. Damit wird wiederum eine niedrige Schlagzahl bei überaus hoher Schlagenergie verwendet. Diese mit einer großen Energie ausgeführten Schläge wirken auf das einzutreibende Rohr und seine Verbindungen sowie auch auf den Hammer selbst zerstörend. Bei der Lösung nach der US-PS 3 833 072 wird die gesamte Schlagenergie direkt auf den Hammerzylinder übertragen, der als Amboß wirkt, so daß der gesamte Hammer die Energie eines jeden Schlages aufnimmt. Das ist nicht nur nachteilig für die Lebensdauer des Hammers sondern führt auch zu einer beträchtlichen Ineffektivität, da der gesamte Hammer nach jedem Schlag beschleunigt werden muß und ein großer Teil der kinetischen Kolbenenergie von der Hammermasse absorbiert wird. Der Stand der Technik lehrt somit die Verwendung einer großen massiven Vorrichtung entweder zur Entwicklung der Schlagenergie oder zur übertragung der Schlagenergie, so daß die Vorrichtung langsam und/oder uneffektiv arbeitet.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Rohrhammers, bei dem die zuvor beschriebenen Nachteile beseitig bzw. auf ein Miniraum beschränkt sind.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bohrlochherstellung und der damit kombinierte Verrohrungsvortrieb dadurch erreicht, daß ein hohler Bohrstrang durch eine darum herum angeordnete Verrohrung getrieben wird, ein Medium abwärts durch den Bohrstrang und aufwärts außerhalb des Bohrstranges, jedoch innerhalb der Verrohrung gepreßt wird und auf die Verrohrung mit hoher Geschwindigkeit Schläge übertragen werden. Die Schläge werden vorzugsweise durch einen leichtgewichtigen ringförmigen Hochgeschwindigkeitskolben aufgebracht, der pneumatisch angetrieben wird, um eine schnelle Folge von Schlagen zu erzeugen, die jeweils eine verhältnismäßig geringe Energie haben.

Ein bevorzugtes Gerät zur Ausführung dieses Verfahrens umfaßt ein Gehäuse mit einer Bohrung, das eine ringförmige Kammer bildet, welche die Bohrung umgibt und an einem Ende abgedichtet ist. In der Kammer ist ein ringförmiger Kolben hin- und herbewegbar angeordnet, während ein ringförmiger Amboß beweglich an dem Gehäuse montiert ist und das andere Ende der Kammer abdichtet. Der direkte Schlag des Kolbens auf den Amboß erfolgt dabei so, daß die Treibschläge auf die Verrohrung übertragen werden und der Kolben mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegt wird, wobei die Schläge eine leicht steuerbare Energie aufweisen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

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Fig. 1 ein transportables Bohrgestell herkömmlicher Bauart mit einem daran vorgesehenen erfindungsgemäßen Rohrhammer,

Fig. 2 ein vergrößerte ·Schnittdarstellung des Hammers gemäß der Linie 2-2 in Fig. 5, die die Beziehung zwischen dem Bohrstrang, der Verrohrung und dem Hammer darstellt, wobei das tragende Bohrgestell weggelassen ist,

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des Hammers gemäß Fig. 1, ■

Fig. 4 eine aufgeschnittene schaubildliche Darstellung des Hammers, ·

Fig. 5 einen Schnitt entsprechend der Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 und 7

Schnitte entsprechend den Linien 6-6 bzw. 7-7 in Fig. 2, _:

Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie 8-8 in Fig. 2, in dem Einzelheiten des unteren Endes der Kolbenkammer dargestellt sind,

Fig. 9 einen Längsschnitt mit Darstellung des Hammers am oberen Hubende bei zurückgezogenem Amboß,

Fig. 10 einen Längsschnitt des Hammers bei am unteren Ende eines Treibhubes befindlichen Kolben und ausgefahrenem Amboß,

Fig. 11 eine aufgeschnittene schaubildliche Darstellung des den Kolben steuernden Absperrorgans wobei

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das Absperrglied sich in einer Stellung zum Anheben des Kolbens befindet,

Fig. 12 eine Schnittdarstellung des Absperrorgans zur Kolbenbetätigung bei einer Stellung, in der der Kolben vorgetrieben wird,

Fig. 13 eine umgekehrte Anordnung des Hammers zum Rohrziehen und

Fig. 14 einen Schnitt entsprechend der Linie 14-14 in Fig. 13.

In Fig. 1 ist ein herkömmliches Bohrgestell dargestellt, das auf einem Fahrzeug 10 montiert ist und einen Rahmen 12 umfaßt, welcher im Betrieb generell vertikal angeordnet ist. Das Fahrzeug und der Rahmen sind konventionell ausgebildet, ihre Einzelheiten bilden daher keinen Teil der Erfindung. Es sei nur kurz erwähnt, daß ein Kreuzkopf 14 verschiebbar in aufrechten Führungsbahnen 16, 18' angebracht ist, die sich im wesentlichen in Längsrichtung des Rahmens erstrecken. Der Kreuzkopf wird durch eine kontinuierliche Kette 20, 22 ge-· halten, die über (nicht dargestellte) Kettenräder am oberen und unteren Ende des Rahmens geführt sind. Eine nicht dargestellte Vorrichtung dient zum Bewegen der Kette, damit der Kreuzkopf angehoben und abgesenkt werden kann. Bei dem herkömmlichen Rotary-Bohrgestell hält"der Kreuzkopf einen Rotary-Antrieb, welcher einen abwärts verlaufenden hohlen Stutzen 25 umfaßt, der lösbar mit dem obersten Abschnitt eines konventionellen hohlen Bohrstranges 26 verbunden ist, an dessen untersten Ende wiederum ein konventioneller Drehbohrmeißel 28 sitzt (Fig. 2). Geeignete (nicht dargestellte)· Leitungen führen dem Kreuzkopf Energie für die Dr.ehung des Stutzens und des Bohrstranges sowie für die Druckluftzuführung in den Innenraum des Bohrstranges zu.

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Wenn die Bohrlochverrohrung eingetrieben werden soll, während das Bohrloch hergestellt wird,, wie dies beim Bohren von Wasser-Bohrungen heute üblich ist, umgibt eine Rohrlänge 30 den Bohrstrang und erstreckt sich aufwärts bis zu einer Stelle nahe dem oberen Ende des Stranges. Zwischen das obere Ende des Rohrstranges 30 und dem Rotary-Kreuzkopf 14 ist ein den Stutzen 25 umschließender Hammer angeordnet, der generell mit 32 bezeichnet und in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. Der Hammer ist mit Hilfe eines Paares kurzer Ketten 36, 38 aufgehängt, die zwischen dem oberen Hammerende und der Unterseite des Rotary-Kreuzkopfes angebracht sind, so daß er, wenn notwendig, angehoben werden kann. Der Hammer ist darüberhinaus für eine Vertikalbewegung entlang der Führungsbahnen 16, 18 geführt.

Der Hammer weist grundsätzlich ein Gehäuse mit einer zentralen Bohrung und eine Kammer auf, die an ihrem rückwärtigen (normalerweise oberen) Ende geschlossen ist, während sie am anderen Ende einen dichtenden Amboß verschiebbar hält. Ein hin- und hergehender Kolben schlägt direkt auf den Amboß auf, so daß dieser über eine kurze Strecke aus dem vorderen (normalerweise unteren) Ende der Kammer herausgetrieben wird.

Das Hammergehäuse ist von einer Endplatte oder Endkappe 40 gebildet, die eine zentrale Bohrung 42 und eine ringförmige Rippe 44 aufweist, welche von einem Ende der Fläche nach vorn steht. Eine äußere Hülse in Form eines geraden kreisförmigen Zylinders 46 liegt mit ihrem rückwärtigen Ende der Vorderfläche der Kappe 40 und der Außenumfangsflache der .Rippe 44 an. Ein davor liegendes Gehäuse 48 mit generell ringförmiger Gestalt ist an seinem rückwärtigen Ende vergrößert, um einen Sitz 50 (Fig. 8) zu bilden, der sich dem vorderen Ende der Außenhülse 46 anlegt. Mehrere äußere Spannstangen 52a, 52b usw. erstrecken sich vollständig durch das Frontgehäuse, rückwärts entlang der Außenseite der äuße-

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ren Hülse und durch die Endkappe, so daß die Endkappe mittels vergrößerter Köpfe oder Muttern am vorderen Ende der Zugstangen und Muttern an ihrem rückwärtigen Ende zu dem Frontabschnitt hin gezogen wird. Zur Absorbtion eines Teils der auf das Gehäuse übertragenen Stoßbelastungen weist jede Zugstange eine Feder wie die Feder 54a, 54b usw. (Fig. 3) auf, die zwischen dem unteren bzw. vorderen Zugstangenkopf und dem vorderen Ende des Frontgehäuses zusammengedrückt werden. «

Eine innere Hülse in Form eines geraden kreisförmigen Zylinders 56 ist konzentrisch zur Außenhülse 46 angeordnet und liegt mit ihrem rückwärtigen Ende der Vorderfläche der Endkappe fest an und ist darüberhinaus fest gegen die einwärts gerichtete Fläche der Rippe 44 anliegend angeordnet. Dichtende O-Ringe 58, 59 sind zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Rippe A4 und den anliegenden Hülsenflächen angeordnet, um das rückwärtige Ende der ringförmigen Kammer 60, die zwischen den konzentrischen Hülsen gebildet ist, abzudichten.

Ein ringförmiger Halter 62 ist am rückwärtigen Ende außenseitig bei 64 mit einer Falzfuge versehen, wodurch ein Sitz geschaffen wird, der dem vorderen Ende der Innenhülse 56 fest anliegt. Die auswärts gerichtete Fläche des mit der Falzfuge versehenen Endes des Halters Hegt der Innenfläche des Vorderendes der Innehhülse dicht an. Der Halter und die Endkappe v/erden durch mehrere innere Zugstangen 66a, 66b usw. zusammengezogen, die sich ganz durch den Halter, aufwärts an der Innenfläche der Innenhülse entlang und durch die Endkappe hindurch erstrecken, wobei sie durch Muttern in ihrer Lage gehalten werden, die sowohl auf das rückwärtige als auch auf das vordere Ende der inneren Zugstangen aufgeschraubt sind. Der Halter erhält die konzentrische Anordnung und relative Laqe der vorderen Enden der beiden Hülsen.

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Die Außenhülse wird von einem Rückström-Körper 68 umschlossen, der obere und untere radial einwärts gerichtete Umfangsflansche 70, 72 aufweist, die sich der Außenfläche der Außenhülse anlegen und den Hauptteil des Kammerkörpers im Abstand von der Außenhülse halten, wodurch eine Luft-Rückströmkammer 74 zwischen dem Kammerkörper 68 und der Außenfläche der Aussenhülse gebildet wird. Der Kammerkörper 68 ist mit einer Vielzahl radial auswärtsgerichteter öffnungen 76a, 76b usw., die nicht mit der Kammer 74 jedoch mit einer Vielzahl von öffnungen 78a, 78b usw. in Verbindung stehen, welche radial durch die Außenhülse 46 im wesentlichen mittig zwischen den oberen und unteren Abschnitten der ringförmigen Kammer 60 verlaufen. Der Rückström-Kammerkörper 68 ist gegenüber der Außenhülse durch O-Ringe 80, 82, 84 abgedichtet, während ein weiterer O-Ring 86 das Prontgehäuse 48 gegenüber dem Kammerkörper 68 und der Außenhülse 46 abdichtet. Die Innenfläche der Innenhülse 56 ist gegenüber dem Halter 64 durch einen O-Ring 88 abgedichtet.

Der Kammerkörperteil 68 ist mit einem Paar Rückströmanschlüssen 90, 92 versehen, die mit Luftrückführungsschläuchen 94, 96 verbunden sind.

Ein ringförmiger Kolben 100, dessen Länge etwas kleiner ist als die halbe Länge der Ringkammer, ist in dieser verschiebbar angeordnet und sowohl auf der Innenfläche als auch auf der Außenfläche mit einer Vielzahl von Umfangsnuten wie den mit 102 und 1O4 bezeichneten versehen, die dem Einschluß von Luft und öl zum Schmieren der Gleitbewegung des Kolbens in dem ringförmigen Zylinder dienen. Der Kolben bildet den Rammbär dieses Hammers und wird mit hoher Geschwindigkeit hin- und hergetrieben, wobei die Rammengeschwindigkeit und der zugeführte Luftdruck hauptsächlich die Schlagenergie bestimmen, die der einzutreibenden Verrohrung mitgeteilt wird.

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Das untere Ende der Ringkaituner 60 ist durch einen ringförmigen Amboß 106 abgedichtet, der begrenzt verschiebbar in der Ringkammer angeordnet ist. Der Amboß hat einen vorderen Antriebstei-1 108, welcher außerhalb der Kammer 60 liegt und ist darüberhinaus mit einem nach rückwärts gerichteten Sitz versehen, der zum Zusammenwirken mit dem nach vorn weisenden Ende des Halters 62 ausgebildet ist, damit die Einwärtsbewegung des Ambosses in die Kammer 60 hinein (in Richtung des hinteren Teils des Hammers) begrenzt wird. Das rückwärtige Ende 112 des ringförmigen Ambosses ist mit einer äußeren Umfangserweiterung versehen, die eine schräge, nach vorn gerichtete Schulter 114 hat, welche mit einer schrägen, nach rückwärts weisenden Schulter 1.16 auf der Innenfläche des Frontgehäuses 48 zusammenarbeitet, um einen Anschlag zu bilden, der die Vorwärtsbewegung des Ambosses begrenzt und verhindert, daß der Amboß vollständig aus der Kammer herausgleitet. Die rückwärtige Fläche des Ambosses ist sowohl am Innenrand als auch am Außenrand, wie in der Zeichnung dargestellt, abgerundet oder gebrochen und so ausgebildet, daß die Vorderfläche des Kolbens, die in dargestellter Weise gleichermaßen sowohl am Innenrand als auch am Außenrand abgerundet oder gebrochen ist, direkt aufschlagen -kann.

Wenn der Hammer auf einer einzutreibenden Verrohrung aufliegt, befindet sich der die Kammer abschließende Amboß in seiner maximal zurückgezogenen Lage, wobei die Schulter 11O an die Vorderfläche des Halters 62 anstößt. Die Kontaktebene 118 zwischen dem Kolben und dem Amboß liegt etwas über dem vorderen Ende einer Umfangsausnehmung 120, die in der Innen-Fläche des unteren Endes der Äußenhülse 46 ausgebildet ist. Die ringförmige Ausnehmung 120 steht mit der Ruckström-Kammer 74 durch öffnungen 122a, 122b usw. in Verbindung, die durch die Wand der Außenhülse gehen.

Das vordere Ende des Frontgehäuses erstreckt sich nach vorn bis zum Vorderende des Ambosses, wobei dieser vor das vorde-

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re Ende des Halters 62 vorsteht. In diesem Vorderabschnitt des Prontgehäuses ist ein ringförmiger Treibkopf 130 verschiebbar angeordnet, dessen Außenfläche so dimensioniert ist, daß sie mit Gleitsitz der Innenfläche des Frontgehäuses aufliegt. Der Treibkopf 130 wird in dem Gehäuse verschiebbar durch mehrere Bolzen 132 (Fig. 2) gehalten, die durch das Gehäuse geschraubt sind und in eine Uirifangsausnehmung 133 vorstehen, die in der Außenfläche des Treibkopfes ausgebildet ist. Die Ausnehmung erstreckt sich axial über eine Distanz, die genügt, eine begrenzte relative.. Gleitbewegung zwischen dem Treibkopf und dem Frontgehäuse zu ermöglichen.

Das untere Ende des Treibkopfes -130 wird im rückwärtigen Ende eines Adapterkragens 134 aufgenommen und sitzt einer rückwärtsgerichteten Ringschulter 135 dieses Kragens auf. Der Kragen ist vorzugsweise aus zwei Abschnitten hergestellt, die lösbar miteinander verbolzt sind und weist da-, bei eine nach vorn gerichtete Lagerschülter 136 auf, die so ausgebildet ist, daß sie dem oberen Ende der durch den Hammer einzutreibenden Verrohrung aufsitzt und die Hammerschläge darauf überträgt. Für Verrohrungen unterschiedlicher Durchmesser werden verschiedene Adapterkragen benutzt. Alle Adapter haben an ihrem rückwärtigen Ende zur Aufnahme des Vorderendes des Treibkopfes die gleichen Abmessungen, während sich ihre vorderen Abschnitte (einschließlich der Lagerschulter 136) so dimensioniert sind, daß sie zu einer speziellen Rohrgröße passen»

Der Treibkopf 130 hat eine AustragsÖffnung 137, in der ein generell mit 138 bezeichnetes flexibles Austragsanschlußstück elastisch montiert ist ( Fig. 1/ 2, 3). Das Anschlußstück 138 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Leitungsabschnitt 140 mit einem kurzen inneren Stutzenabschnitt 142, der in die Öffnung 137 des Treibkopfes

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hineingreift, um das Austragsanschlußstuck in der Austragsöffnung zu positionieren. Mit dem Stutzenabschnitt 140 sind erste und zweite entgegengesetzt angeordnete seitlich vorstehende Arme 144, 146 (Fig. 1, 3) integral ausgebildet, die derart gekrümmt sind, daß sie sich der Außenform des Treibkopfes anpassen. Ein Paar Sicherungsreifen wie Metallklammern oder dergleichen 148, 150 umschließen den Treibkopf und erstrecken sich über die Arme 144, 146, um das Austragsanschlußstuck fest und elastisch am Treibkopf zu halten. Ein geeigneter Austragsschlauch (nicht dargestellt) kann mit dem Stutzenabschnitt 140 verbunden v/erden, falls dies notwendig oder wünschenswert erscheint. Das Austragsanschlußstuck ist vorzugsweise einstückig aus Gummi oder einem anderen elastomeren Material geformt, das durch ein geeingnetes Metall oder andere Verstärkungselemente (nicht dargestellt) verstärkt sein kann.

Die Innenfläche des Treibkopfes zum rückwärtigen Teil des Aiistragsanschlußstückes 138 ist mit einer ümfangsausnehmung 154 versehen, die eine ringförmige Dichtung 156 aufnimmt und festhält, welche vom Treibkopf radial einwärts vorsteht und sich dichtend gegen die Außenfläche einer Länge des Bohrstrangstutzens 25 legt, der sich vom Rotary-Kopf durch den Hammer zur Verrohrung 30 hin erstreckt.

Der Adapterkragen 134 ist an dem Gehäuse durch ein Paar kurzer Ketten 162, 164 aufgehängt, die am Kragen und am Vorderende des Frontgehäuses angebracht sind. Während des Betriebs des Hammers nehmen die Ketten keine Last auf, so daß der Hammer dann von dem Kragen auf der Verrohrung getragen wird. Mit der Endkappe bzw. dem Frontgehäuse sind Ballastplatten 166, 168, die eine Vorbelastung des Hammers erzeugen, durch Bolzen 170a, 170b usw. befestigt, welche sich durch die Ballastplatten hindurch erstrecken und in die Endkappe sowie das Frontgehäuse eingeschraubt sind.

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Elastische Fassungen 172 (Fig. 5) kleiden die Bolzenlöcher in den Ballastplatten aus, um die auf die verbundenen Teile einwirkenden Stöße zu dämpfen. Die den Kragen tragenden Ketten sind mit gelochten Tragarmen 163, 165 verbunden, welche an der Front des Hammers wie an der Front der Ballastplatten angeschweißt sind, und mit gelochten Ohren-167, 169 an dem Kragen.

An jeder Ballastplatte sind seitlich nach vorn und nach hinten abstehende Tragarme 174, 176 bzw. 178, 180 (Fig. 3) befestigt. Die Enden dieser Tragarme tragen fest eingespannt ein Paar gegenseitig beabstandeter Führungswinkel wie die Winkel 182, 184 für einen Tragarm 176. Der zwischen einem Paar benachbarter Führungswinkel bestimmte Führungsweg nimmt verschiebbar eine entsprechende vertikale Führungsschiene zur Führung des Hammers bei seiner Vertikalbewegung auf.

Ein generell mit 190 gekennzeichnetes Druckluft-Absperrorgan wird von der Endkappe 40 festgehalten und liegt im radialen Abstand außerhalb der Hammermittellinie, damit der Bohrstrang durch den Hammer hindurchgeführt werden kann. Das Absperrorgan weist ein hin- und hergehendes Absperrglied auf, das durch die Druckdifferenz in den Absperrkammern automatisch ein Arbeitsspiel ausführt, wobei die Arbeitskammern mit entgegengesetzte Enden der Kolbenkaramer über und unter dem Kolben verbunden sind.

Das Absperrorgan 190 (Fig. 11) umfaßt einen Absperrkörper mit einer Rückwand 192, einer Vorderwand 194 und einer kreisrunden Seitenwand 196. Die Vorderwand 194 erstreckt sich entlang einer Vorderlfache der Endkappe (Fig. 2) aus dem Absperrorgankörper heraus. Ein Paar der äußeren Zugstangen 52 verläuft durch Öffnungen in der Wand 914 und nimmt Gewindemuttern 195 auf, die das Absperrorgan an der Endkappe befestigen. Eine Absperrglied-Führung mit einer

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Platte 198 erstreckt sich quer über die Rückseite des Absperrorgans, während auf einem von dort nach vorn abstehenden Schaft 200 ein hin- und hergehendes Absperrglied 202 begrenzt verschiebbar angeordnet ist. Das hin- und herpendelnde Absperrglied 202 weist vordere und rückwärtige Ringschultern 204, 206 auf, die zum Sitz auf rückwärtige bzw, vordere Schultern 208, 210 ausgebildet sind, welche die Innenöffnungen bilden, die zu der rückwärtigen und vorderen Äbsperrkammer 212 bzw. 214 führen. Die rückwärtige Kammer 212 wird durch die Absperrgliedführung, das Pendelabsperrglied und ein rückwärtiges Absperrgehäuse 216 bestimmt, welches im rückwärtigen Teil des Absperrorgans angeordnet ist. Das rückwärtige Absperrgehäuse 216 liegt der Vorderfläche der Platte 198 und der Innenfläche der Seitenwand 198 an, welche im Abstand außerhalb des Schaftes 200 liegt. Die vordere Absperrkammer ist durch das Pendelabsperrglied, die Absperrgliedführung und ein Frontabsperrgehäuse 218 gebildet. Das Frontabsperrgehäuse liegt der Vorderwand 194, der Seitenwand und der Frontseite des rückwärtigen Absperrgehäuses an. Die verschiedenen aneinanderstoßenden Komponenten des Absperrorgans sind, wie in den Zeichnungen dargestellt, durch geeignet positionierte O-Ringe gegeneinander abgedichtet.

Das Pendelabsperrglied ist kleiner als die es umschließenden Teile der Absperrgehäuse, so daß um die Seiten des Pendelabsperrgliedes herum ein durchgehender ringförmiger Kanal 219 gebildet wird, der wahlweise mit der rückwärtigen und der vorderen Äbsperrkammer 212 bzw. 214 verbindbar ist. Die Rückwand 192 des Absperrorgans weist einen Druckeingangskanal 220 auf, der mit dem das Pendelabsperrglied unmittelbar umgebenden Kanal 219 durch einen ringförmigen Kanal 224 zwischen den Absperrgehäusen, einen nach vorn durch das rückwärtige Absperrgehäuse verlaufenden Kanal 226, durch die Führungsplatte 198 und eine Kammer 228 verbunden ist, welche zwischen der Platte 198 und dex Rückwand 192

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ausgebildet ist. Ein Zapfen 229 positioniert die Platte und das rückwärtige Absperrgehäuse 216, um die Ausrichtung der Abschnitte des Kanals 226 sicherzustellen. -

Auf der Außenseite des rückwärtigen Absperrgehäuses ist eine ringförmige Aussparung 230 ausgebildet, die mit der rückwärtigen Kammer 212 durch eine radial verlaufende Leitung 232 verbunden ist. Erste und zweite diametral angeordnete Rückführöffnungen, von denen nur die Öffnung 234 in den Zeichnungen sichtbar ist, schaffen eine Verbindung durch den Absperrorgankörper von der Aussparung 230 nach außen. Die Rückströmöffnungen sind mit Rückströmschläuchen 94, 96 (Fig. 3) verbunden, welche mit der Rückströmkammer 74 des Hammers in Verbindung stehen.

Die vordere Äbsperrorgarikammer 214 ist durch eine öffnung 240 in der Vorderwand 194 mit einem T-Ahschlußstück 244 versehen, dessen entgegengesetzte Enden durch flexible Schläuche 246, 248 (Fig. 5) mit Kniestücken 250, 252 verbunden sind, die ihrerseits jeweils mit Durchbrüchen 254, 256 verbunden sind, die durch die Endkappe 40 in das obere Ende der ringförmigen Kammer 60 gehen (Fig. 9, 1O).

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die folgende Verfahrensweise mit dem zuvor beschriebenen Hammer verwendet werden. Ein neuer Rohrabschnitt und ein neuer Abschnitt einer Bohrstange können.unabhängig voneinander oder gemeinsam angehoben werden. Bei einigen Betriebsarten ist es üblich, jeden Abschnitt des Bohrstranges zu handhaben, während er sich in dem zugeordneten Abschnitt der Verrohrung befindet. Wenn daher der Abschnitt des Bohrstranges und der Verrohrungsabschnitt bis zu einem Punkt eingetrieben sind, an dem ihre oberen Enden nahe, aber noch gerade oberhalb des Bodens sind, wird der Rotary-Antriebsstutzen 25, aer vom Rotary-Kopf absteht und sich

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vollständig durch den hohlen Hammer hindurch erstreckt, an seinem unteren Ende vom obersten Ende des angetriebenen Bohrstranges getrennt. Hinsichtlich der Wirkung bildet der Antriebsstutzen während des Bohrvorganges einen Teil des angetriebenen Bohrstranges. Bei von dem im Boden befindlichen Bohrstrangabschnitt getrenntem Stutzen wird der Rotary-Kopf mit dem Stutzen angehoben und damit auch der Hammer in eine oberste Position gebracht. Der neue Rohrabschnitt und der neue Bohrstrangabschnitt werden nun zusammen angehoben und dann das obere Ende des neuen Bohrstrangabschnittes mit dem unteren Ende des Antriebsstutzens des Rotary-Kopf es, der sich durch den Hammer hindurch erstreckt, verschraubt. Der neue Rohrabschnitt und der neue Bohrstrangabschnitt werden dann abgesenkt und das untere Ende des neuen Bohrabschnitts mit dem oberen Ende des zuvor in den eingetriebenen Bohrabschnitts ebenfalls verschraubt. Nun wird der neue Rohrabschnitt mit und auf den zuvor eingetriebenen Rohrabschnitt ausgerichtet und verschweißt. Der Hammer befindet sich nun in einer oberen Position, in der er an dem angehobenen Rotary-Kopf mit Hilfe der Ketten 36, 38 hängt. Es versteht sich, daß auch andere Verfahrensweisen verwendet werden können, wenn sie notwendig oder wünschenswert erscheinen, um die anzusetzenden Rohr- und Bohrstrangabschnitte zu positionieren.

Der Hammertreibkopf und der Adapterkragen befinden sich nun über, jedoch nicht notwendigerweise in Kontakt mit dem oberen Ende des neuen Rohrabschnittes, wobei der Hammer nahe am angehobenen Rotary-Kopf ist und von diesem gehalten wird, bie Drehung des Bohrstranges beginnt, wodurch der Bohrstrang mit dem Rotary-Kopf abwärts getrieben wird. Der Hammer bewegt sich mit dem Rotary-Kopf und dem Bohrstrang abwärts, bis sich der Adapterkragen auf das obere Ende der Verrohrung aufsetzt. Das Aufsetzen auf der Verrohrung nimmt das Gewicht des Hammers von den Aufhängeketten, so daß der Hammer nun von der Verrohrung getragen wird.

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Die Ketten können lose, jedoch für die Rückholung des Hammers befestigt bleiben. Dadurch wird der Amboß in seine zurückgezogene Endlage gedrückt, in der die Amboßschulter 110 der Vorderfläche des Halters 62 anliegt. Der Kolben befindet sich in seiner untersten Position·, wobei er der rückwärtigen (oberen) Fläche des'Ambosses (Fig. 8) aufliegt. Das Pendelabsperrglied des Absperrorgans befindet sich in seiner vorderen bzw. untersten Lage, in der seine Ringfläche 206 dem Sitz 21O dichtend anliegt (entsprechend der Darstellung in Fig. 11).

Ein manuell betätigbares Drossel-Absperrorgan 258 (Fig. 1) zur Steuerung der Strömungsmenge wird nun geöffnet, wodurch ein Medium wie Druckluft von einer (nicht dargestellten) Pumpe durch ein Druckregelventil 260 und einen Zuführungsschlauch 262 der Eingangsöffnung 220 zugeführt wird. Die Luft strömt durch die Kanäle 228, 226 und 224 zum Kanal 219, der um den umfang des Pendelabsperrglxedes verläuft, und von dort zur rückwärtigen Kammer 212, da die Strömung zur vorderen Kammer 214 durch das Pendelabsperrglied blockiert ist. Aus der Kammer 212 strömt die Druckluft durch den Kanal 232, durch die Rückströmöffnungen, die Schläuche 94 und 96 in die Rückströmkammer 74, von wo sie über Leitungen 122 und die Aussparung 120 zwischen die benachbarten Flächen des Kolbens und des Ambosses geleitet wird.

Zu diesem Zeitpunkt herrscht in der vorderen Kammer 214, die über Schläuche 246 und 248 mit der Ringkammer 60 verbunden ist, .der umgebende Atmosphärendruck, da der obere Bereich der Ringkammer 60 oberhalb des Kolbens durch die Öffnungen 78a usw. sowie die Öffnungen 76a usw. zur Atmosphäre hin entlüftet sind. Der höhere Druck am rückwärtigen Ende des Pendelabsperrglxedes 200 und der niedrigere Druck am vorderen Ende des Pendelabsperrgliedes bewirkt, daß dieses in der vorderen Position gehalten wird oder in die vordere Position bewegt wird, wenn es sich dort nicht befindet.

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Der Druck in der Aussparung'120 hebt den Kolben 100 innerhalb der Ringkammer an, so daß, nachdem der Kolben sich an den öffnungen 78a, 78b usw. vorbeibewegt hat, diese durch den Kolben geschlossen werden. Der Druck in der vorderen Absperrorgankammer 214 erhöht sich so wie die Luft in der Ringkainmer über dem Kolben durch dessen Rückwärtsbewegung komprimiert wird. Sowie der Boden des Kolbens die öffnungen 78a, 78b der Außenhülse erreicht, wird die Abdichtung dieser öffnungen durch den Kolben aufgehoben und die Rückführkammer 74 zusammen mit der mit ihr in Verbindung stehenden rückwärtigen Absperrorgankammer 212 einem Druckabfall ausgesetzt. Wenn der Kolben sich seinem hinteren Hubende nähert, besteht in der vorderen Absperrorgankammer 214 ein höherer Druck und in der rückwärtigen Absperrorgankammer 212 ein relativ geringerer Druck, so daß das Pendelabsperrglied durch die Druckdifferenz nach rückwärts bewegt wird und den Druckmittelstrom von dem Kanal 224 in die rückwärtige Kammer 212 blockiert sowie andererseits einen Druckmittelstrom aus dem Kanal 224 in die vordere Kammer 214 ermöglicht.

Da nun die Ringkammer 60 unterhalb des Kolbens zur Atmosphäre hin entlüftet ist und die vordere Absperrorgankammer 214 unter dem zugeführten hohen Druck steht, wird der Kolbendurch den hohen Versorgungsdruck abwärts getrieben, der von der vorderen Kammer 214 über die Schläuche 246, 248 zur Oberseite des Kolbens geleitet wird. Sowie das untere Ende des Kolbens an den Öffnungen 78a, 78b usw. vorbeigeht, werden diese geschlossen und abgedichtet. Der Druck in der Rückführungskammer 74 und der rückwärtigen Absperrorgankammer 212 beginnt zu steigen und, sowie das rückwärtige Ende des Kolbens die Entlüftungsöffnungen 78a usw. passiert, wird der obere Bereich der Ringkammer 60 zur Atmosphäre hin entlüftet, wobei der Druck in der vorderen Absperrorgankammer 214 abfällt. Das Pendelabsperrglied wird nun durch den

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Differenzdruck nach vorn bewegt, womit der nächste Zyklus beginnt. Die Ballastplatten belasten das Gehäuse in einer Größenordnung nach unten vor, die ausreicht/ um jegliche Neigung des Druckgases in der Kammer 60 über dem'Kolben zu unterdrücken, das Gehäuse während des Abwärtszuges des Kolbens anzuheben. Dadurch wird der Kontakt zwischen dem Amboß, dem Treibkopf, dem Adapterkragen und dem Rohr erhalten und der Rückprall des Hammers unterbunden oder zumindest verringert.

Am Ende seines Abwärts- bzw. Vorwärtshubes schlägt der Kolben direkt auf die rückwärtige Fläche des Ambosses auf und versucht diesen weiter vom vorderen Ende der Ringkammer wegzudrücken. Der Amboß bewegt sich in der Tat durch den Schlag über eine kurze Distanz vom Gehäuse nach vorne, wobei das Ausmaß dieser Bewegung stark von der Kraft des Schlages und des Widerstandes gegen die Amboßbewegung abhängt. Der Schlag des Kobens auf den Amboß wird auf den Treibkopf 130 übertragen, der sich ebenfalls vom Hammergehäuse über eine kurze Distanz nach vorn bewegt und den Schlag seinerseits auf den Adapterkragen überträgt, der diesen wiederum auf das obere Ende der Verrohrung überträgt. Auf diese Weise v/erden der Amboß, der Treibkopf, der Kragen und die Verrohrung gemeinsam gegenüber dem Hammergehäuse nach vorn und über eine kurze Strecke abwärts getrieben, wobei diese Strecke in der Größenordnung von einem Zoll oder weniger liegt. Diese Position ist in Fig. 10 dargestellt.

Sobald der Amboß aus seiner maximal zurückgezogenen Position nach vorn bewegt ist, wird das Gehäusegewicht nicht langer durch den Sitz der Vorderfläche des Halters auf der rückwärts gerichteten Schulter des Ambosses aufgenommen, so daß das Gehäuse sich absenkt, bis der Sitz des Halters wieder hergestellt ist. Wenn daher zu Beginn des nächsten Arbeitszyklus der Kolben wieder aufwärts getrieben wird, wird der

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Amboß erneut in das ringförmige Gehäuse zurückgezogen bzw. das Gehäuse gegenüber dem Amboß nach vorn bewegt. Die Vorwärtsbewegung des Gehäuses überträgt einen zweiten Schlag auf den Amboß, der sich dann in einer Lage zur Aufnahme des nächsten Schlages des Kolbens befindet. Die Absperrorganöffnungen sind so angeordnet, daß höhere Drücke und Strömungsmengen (geringerer Druckabfall) zu der Kammer am rückwärtigen Kolbenende geleitet werden als zum vorderen Kolbenende, damit der Vorwärtstrieb des Kolbens mit einer größeren Kraft erfolgt.

Wenn der Bohrstrang 26 durch den Rotary-Kopf-Mechanismus gedreht und die Verrohrung 30 durch den Hammer eingetrieben wird, wird das am Boden des Bohrlochs gelöste Material von einem Druckluftstrom entfernt, der durch einen (nicht dargestellten) Schlauch in den Rotary-Kopf, dann durch den hohlen Bohrstrang und durch den-Ringraum zwischen der Verrohrung und dem Bohrstrang zurückgeführt wird, von wo aus er über das Austragsanschlußstück 138 dem durch die in Fig. 2 eingetragenen Pfeile angezeigten Bahn ausgetragen wird. Die Dichtung 156 verhindert, daß der mit Bohrklein beladene Luftstrom aufwärts hinter die Dichtung in das offene Ende der Kolbenkammer gelangen kann, wo es die Arbeit des Hammers nachteilig beeinflussen könnte. Die Verwendung eines flexiblen Austragsanschlußstückes verlängert dessen Lebensdauer angesichts der hohen Schlaggeschwindigkeit des beschriebenen Hammers beträchtlich. Ein starr verbundenes Anschlußstück würde unter diesen Bedingungen nicht so lange halten wie das beschriebene elastisch verbundene Anschlußstück.

Die Energie der dem Amboß vom Kolben mitgeteilten Schläge hängt vom Gewicht und der Geschwindigkeit des Kolbens und dem Druck ab, der dem Absperrorgan 190 zugeführt wird. Die Schlagenergie eines jeden Kolbenschlages ist leicht steuer-

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bar durch Veränderung der Druckhöhe (durch Steuerung des Druckregulators 260) des über die Eingangsöffnung 220 dem Absperrorgan 190 zugeführten Druckmittels. Überraschenderweise ändert sich die Kolbenpendelgeschwindigkeit bei einer Änderung des Druckes zur Änderung der Schlagenergie nur verhältnismäßig wenig. Obgleich andere Faktoren wie die Reibung, die Kolbenmasse, die Masse des Pendelabsperrgliedes, die Länge der Schläuche, das Volumen der verschiedenen Luftkammern und die Abmessungen der Luftkanäle die Geschwindigkeit der Kolbenhin- und -herbewegung beeinflußt, wird die Änderung der Energie der Kolbenschläge in erster Linie durch die Änderung der Höhe des zu der Absperrorganöffnung 220 zugeführten Druckes bestimmt. Bei Erhaltung eines niedrigen Kolbengewichtes ist die Schlagenergie leichter über die Druckzuführung zu steuern, wobei zugleich eine verhältnismäßig hohe hin- und hergehende Bewegung einer verhältnismäßig geringen Masse erreicht wird.

Beim Bohren von Wasserbohrlöcbern nach den beschriebenen Verfahren ist es von großer Wichtigkeit, einen steurbaren Schlag mit verhältnismäßig geringer Energie bei hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Dadurch wird die Verrohrung leistungsfähiger und wirksamer eingetrieben als dies bei der Verwendung der bekannten massiven Rammen mit niedriger Schlaggeschwindigkeit und hoher Schlagenergie der Fall ist. Alle Teile des Aufbaus des Hammers selbst und der Rohrverbindungen, seien es geschweißte oder geschraubte Verbindungen, widerstehen Schlägen mit geringerer Energie leichter. Die Erzeugung von Schlagen mit geringem Energieinhalt bei schneller Schlaggeschwindigkeit kann eine Eintreibenergie erzeugen, die über eine bestimmte Zeitdauer aufsummiert gleich "derjenigen ist, die mit Schlagen hoher Energie und geringer Geschwindigkeit erreicht wird. Die Treibschläge mit hoher Frequenz und geringer Energie sind jedoch wirkungsvoller und für den Hammer und die Verrohrung weniger zerstörend. Schläge mit hoher Schlagenergie, die durch eine

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schwere Ramme ausgeführt werden, sind dazu geeignet, das Führungsende der Verrohrung umzubiegen oder anderweitig zu beschädigen, wenn es auf Fels auftrifft, während schnelle Schläge mit geringer Schlagenergie das Gestein abmeißeln und zersprengen können, bevor der Verrohrungsrand beschädigt wird.

Durch die Verwendung einer Anordnung, bei der die Energie der Treibschläge hauptsächlich durch den zugeführten Druck bestimmt wird und nur in einem verhältnismäßig geringeren Ausmaß durch das Gewicht des Treibelements {zum Beispiel des hin- und hergehenden Kolbens oder Rammbärs), läßt sich die Energie eines jeden Schlages leichter steuern. Das heißt mit anderen Worten, daß die Energie eines kleinen, leichten Kolbens leicht veränderbar ist. Es ist nur notwendig, den Druck der Luftzufuhr mit Hilfe eines konventionellen Druckregulierventils zu ändern, um die erzeugte Schlagenergie ebenfalls zu verändern. Mit der beschriebenen Anordnung kann daher die Eintreibgeschwindigkeit der Verrohrung durch die Steuerung der dem Absperrorgan 190 zugeführten Druckhöhe in einfacher Weise optimal mit der Eindringgeschwindigkeit des Rotary-Bohrstranges koordiniert werden.

In manchen Situationen ist es wünschenswert, daß der Bohrmeißel in einem bestimmten Abstand über dem Vorderende der Verrohrung betätigt wird, die mit ihm eingetrieben wird. Dabei sollte sowohl der Bohrstrang als auch die Verrohrung die gleiche Vorschubgeschwindigkeit haben. Die beschriebene Anordnung erleichtert die Einstellung der Verrohrungs-Vorschubgeschwindigkeit durch die alleinige Einstellung der dem Absperrorgan zugeführten Druckhöhe. Der Druck wird so eingestellt, daß die Differenz zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrstranges und der Vorschubgeschwindigkeit der Verrohrung verringert wird. Jede Differenz der Vorschubgeschvzindigkeiten läßt sich leicht feststellen, in-

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dem man die Position des Hammers gegenüber dem Rotary-Kopf beobachtet.

Der beschriebene Hammer hat eine Anzahl zusätzlicher Vorteile einschließlich seiner rainnsparenden Größe und seines verhältnismäßig geringen Gewichtes, durch die er betrachtlich einfacher zu handhaben ist und die wenigstens teilweise durch die Verwendung eines kleinen, leichtgewichtigen Kolbens herrühren, der mit hoher Geschwindigkeit wiederholt angetrieben wird. Der hohle Kolben hat einen im wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt. Eine Kolbenstange wird nicht benötigt, da der Kolben selbst direkt auf den Amboß aufschlägt. Der gesamte Hammer kann dadurch kompakter ausgebildet und der ringförmige Kolben für eine Hin- und Herbewegung mit höherer Geschwindigkeit kleiner und leichter ausgebildet sein. Das geringe Gewicht des Kolbens erfordert eine geringere Luftströmungsmenge und benötigt zusammen mit der leichten Einstellbarkeit einer minimalen Schlagenergie eine geringere Gesamtenergie. Zum Eintreiben von 6-, 8-, 10- oder 12—Zoll-Rohren (bei Verwendung des gleichen Hammers mit unterschiedlich groß bemessenen Adapterkragen) weist der Hammer eine Gesamtlänge von 157,5 cm (62 Zoll) auf, was die Verwendung einer Standardrohr länge von 6,1 m (20 foot) auf einem konventionellen Bohrgestell ermöglicht, bei dem der Hammer unter dem Rotary-Kopf montiert ist. Bekannte Vorrichtungen, wie die Vorrichtungen nach den eingangs erwähnten üS-PSen 3 474 87O und 3 895 680 haben eine solche übermäßige Länge, daß das herkömmliche Bohrgestell zur Anpassung an den Verrohrungseintreiber ausgedehnt werden mußte. Eine solche Ausdehnung ist kostspielig und kann mehrere Tage in Anspruch nehmen, ohne daß dabei die Zeit für die überführung zu einem Aus-, besserungsbetrieb und zurück mitgerechnet wird.

Bei der Musterausbildung des beschriebenen Hammers wird ein Kolben mit einem Gewicht von etwa 45,3 kg (100 pounds), mit

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einer Länge von 25,4 cm (10 inches), einem Außendurchmesser von 25,4 cm (10 inches) und mit einer Wanddicke von 2,54 cm (1 inch) benutzt. Die ringförmige Luftkammer ist für die Verwendung eines 35,6 cm-Kolbens (14 inches) bemessen, wodurch eine Energie von etwa 2020 J (1490. footpounds) pro Schlag bei einem durch das Absperrorgan zugeführten Druck von etwa 345 kPa (50 psi) erzeugt wird (berechnet ohne Berücksichtigung der Reibung und anderer Verluste). Wie zuvor schon erwähnt wurde, wird die Luftzufuhr reguliert, um die Schlagenergie zu steuern, wobei sie in dem Bereich von 207 bis 1034 kPa (30 bis 150 psi) veränderbar ist, wodurch bei dem beschriebenen Hammer der Kolben bei einer verhältnismä-

34o bis 37o oder etwa Big geringen Frequenzänderung mit etwa/820 bis 430 Schlägen pro Minute und einem Luftverbrauch von etwa 4,2 bis 11,3 m / min (150 bis 400 cft/min) angetrieben wird. Die Antriebskraft wird daher in vielen kleinen Schlagen auf die Verrohrung übertragen, wodurch Spannungen an den Verbindungsstellen und den Schweißnähten der Verrohrung beträchtlich verringert werden. Die hohe Schlaggeschwindigkeit genügt, um eine wirksame kontinuierliche Bewegung der Verrohrung in den Boden zu erhalten, wodurch die Wirkungen der statischen Reibung zwischen der Verrohrung und dem Boden vermieden oder auf ein Minimum beschränkt werden. Die Schlagenergie des Kolbens kann entsprechend den unterschiedlichen Bodeneigenschaften, der Gesamtlänge der in der Erde befindlichen Verrohrung und anderer Faktoren eingestellt werden.

Die Möglichkeit zur Einstellung der Schlagkraft erlaubt auch eine Einstellung, bei der nur der minimale Betrag der zum Eintreiben der Verrohrung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrstranges benötigten Energie verwendet wird und keiner von: beiden angehalten werden muß, um auf den anderen zu warten. Die Verwendung vieler kleiner Schläge und die Einstelibarkeit der Schlagstärke wirkt auch zusammen, um die Beschädigung der Verrohrung minimal zu halten. Diese Maßnahme der Verwendung

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vieler kleiner Schläge ist in hartem Untergrund und Geröll wirksamer als das Eintreiben der Verrohrung in großen Schritten und verringert die Beschädigung des Vorderendes der Verrohrung, da der harte Grund und das Geröll dabei zerkleinert werden.

Das Gesamtgewicht des Hammers liegt bei 1130 kg (2500 pounds).. Die Einstellbarkeit des vom Absperrorgan zugeführten Luftdrucks ermöglicht eine Schlagenergie pro Schlag, die im Bereich von 678 J bis 4747 J (500 bis 3 500 footpounds) ein-

von 2oo bis 4oo oder stellbar veranschlag wird. Eine Schlaggeschwindigkeit/von 200 bis 500 Schlagen pro Minute wird bevorzugt. Eine beträchtlich höhere Geschwindigkeit kann nachteilig auf die Schweißnähte der Verrohrung wirken, eine viel größere Masse der Vorbelastungs-Ballastplatten erfordern und stark erhöhte Luftströmungsgeschwindigkeiten sowie Luftdrücke erforderlich machen, wohingegen eine beträchtlich niedrigere Geschwindigkeit den zuvor beschriebenen Vorteilen entgegenstehen würde.

Der beschriebene Hammer läßt sich auch leicht zum Ziehen der Verrohrung anpassen, falls dies notwendig oder wünschenswert erscheint. Hierzu werden, wie die Fig. 13 zeigt, die Haltearme 163, 165, an denen der Kragen aufgehängt ist, zur Aufhängung des gesamten Hammers am Rotary-Kopf verwendet, wobei das Vorderende des Hammers aufwärts weist und das rückwärtige Ende abwärts hängt. Der Hammer wird verkehrt herum an den Ketten 36, 38 aufgehängt, die diesen in einer aufrechten Lage halten. Der Adapterkragen 134 wird zum Ziehen der Verrohrung nicht verwendet. Stattdessen ist ein Zugglied in Form eines Rohres oder einer Stange 264 vorgesehen, das einen vergrößerten Kopf 266 bzw. irgendeine andere an ihrem oberen Ende befestigte Vorrichtung aufweist, deren untere Fläche wie die Schulter 268 des vergrößerten Kopfes 266, der auf einem Druckring 270 aufruht, welcher seinerseits auf einer Inrienschulter 272 des nun oberen Endes des Treibkopfes 130

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des Hammers aufsitzt. Die Zugstange 264 erstreckt sich abwärts durch die gesamte Länge des umgekehrten Hammers und über eine kurze Strecke in das obere Ende der Verrohrung 276, die gezogen werden soll. In der Verrohrung wird ein Paar diametral gegenüberliegender Löcher hergestellt, die mit einer nahe dem unteren Ende der Zugstange 264 ausgebildeten diametralen Öffnung ausgerichtet werden. Ein Zapfen wird dann durch die horizontal fluchtenden Löcher am oberen Ende der Verrohrung und am unteren Ende der Zugstange eingefügt, um diese beiden Teile miteinander zu verbinden. Es versteht sich, daß auch andere Arten lösbarer Verbindungen verwendet werden können, um das untere Ende der Zugstange 264 mit dem oberen Ende der zu ziehenden Verrohrung 276 zu verbinden. Nun wird die Aufhängung des Rotary-Kopfes betätigt, um einen aufwärtsgerichteten Zug auf den Kopf auszuüben, wobei ein Aufwärtszug auf die Ketten 36, 38 ausgeübt wird, die den gesamten Hammer und dadurch auch das Zugglied anzuheben suchen, welches einen Aufv/ärtszug auf die Verrohrung ausübt. Der Hammer wird dabei in Betrieb gesetzt, um den Kolben hin- und herzubewegen, der eine schnelle Serie aufwärtsgerichteter Schläge auf den Kragen 270 abgibt. Der Kragen überträgt die Schläge auf den vergrößerten Kopf des Zuggliedes, welches die Verrohrung in dem erwünschten Maße leicht zieht. Genau wie beim Eintreiben der Verrohrung läßt sich die Kraft der Schläge-leicht einstellen, um die minimale Schlagkraft zu erzeugen, die erforderlich ist, um die Verrohrung mit einer angemessenen Geschwindigkeit zu ziehen. Wie zuvor schon erwähnt wurde, wird die Einstellung der Schlagenergie einfach durch die Betätigung eines manuell oder ferngesteuerten Druckregulierventils erreicht.

Der beschriebene Bohrhammer, ist, obgleich er in erster Linie für das Eintreiben von Verrohrungen in Wasserbohrlöcher . während des Bohrens dieser Löcher bestimmt ist, auch geeignet, um viele andere Arten von Verrohrungen ein-

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zutreiben, die leichter gleich beim Bohren des Bohrloches im Rotary- oder Schlagbohrverfahren niedergebracht werden, und ein Medium wie Luft oder eine Flüssigkeitstrübe zur Entfernung des beim Bohren gelösten Materials aus dem Bohrloch zu benutzen. Ein Hammer der beschriebenen Art ist Jbei Verwendung von Adapterkragen verschiedener Größe geeignet, um Verrohrungen bis zu 12 Zoll Durchmesser einzutreiben. Der Bau eines größeren Piammers zum Eintreiben einer noch größeren Verrohrung, einer Verrohrung von 16 Zoll-Durchmesser und größer, wie sie beispielsweise für die Oberflächenverrohrung von ölbohrlöchern verwendet werden, läßt sich unter Verwendung der Lösungsprinzipien der Erfindung ebenfalls leicht bauen. Hervorstechende Vorteile der beschriebenen Vorrichtung sind das geringe Gewicht, die kleine Größe, die Verwendung eines kleinen, leichtgewichtigen Kolbens und die Verwendung von kurzen Schlagen hoher Geschwindigkeit mit leicht steuerbarer Schlagenergie.

Wie bereits erwähnt, ist die vorangehend beschriebene Ausführungsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen möglich sind.

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Claims

Ansprüche

1. Rohrhammer, bei dem ein Fluidzylinder an einem Träger angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzylinder eine ringförmige Fluidkammer (60) mit einer durchgehenden Bohrung bildet und in der Kammer (60) ein ringförmiger Rammkolben (100) verschiebbar angeordnet sowie durch eine Einrichtung in der Kammer hin- und herbewegbar ist, daß weiterhin eine Adaptereinrichtung (134) zur Aufnahme und zur axialen übertragung von Schlagen auf ein einzutreibendes Rohr (30) vorgesehen ist und daß zwischen dem Rammkolben und der Adaptereinrichtung (130) eine Treibeinrichtung (106, 130) eingeordnet ist, die in der Kammer (60) beweglich angeordnet ist und wiederholte Schläge von dem Rammkolben (100) aufnimmt sowie diese Schläge auf die Adaptereinrichtung (134) überträgt.

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2. Rohrhammer nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Absperrorgan (190) zur Zuführung von Druckluft in die Kammer (60) für die Hin- und Herbewegung des Rammkolbens (100) mit einer zur Aufrechterhaltung einer im

- wesentlichen kontinuierlichen Bewegung des Rohres (30) ausreichenden Geschwindigkeit.

3. Rohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibeinrichtung einen ringförmigen Amboß (106) umfaßt, der mit einem angetriebenen Abschnitt verschiebbar in der Fluidkammer (60) angeordnet ist und deren eines Ende abdichtet.

4. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Treibeinrichtung einen ringförmigen Treibkopf (130) umfaßt, der koaxial mit dem Imboß (106) und der Adaptereinrichtung (134) ausgerichtet sowie gegenüber dem Träger (14) begrenzt axial beweglich ist.

5. Rohrhaminer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Rammkolbens (100) ein pneumatisches Absperrorgan (190) umfaßt, das den entgegengesetzten Seiten des Rammkolbens (100) alternativ Druckmedium zuführt, sowie eine Steuereinrichtung (260) aufweist, mit der der Druck des Mediums veränderbar ist, um die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung des Rammkolbens zu verändern und die Energie der von dem Rammkolben ausgeübten Schläge zu steuern.

6, Rohrhammer, dadurch gekennzeichnet,

daß daß eine Endkappe (4o> vorgesehen ist,von einer inneren

und einer dazu konzentrischen äußeren Hülse (56, 46), die im radialen Abstand zueinander an

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der Endkappe (4o) befestigt sind, eine einerends von der Endkappe (4o) geschlossene Ringkammer (60) gebildet ist, daß ein ringförmiger Kolben (loo) sowie ein ringförmiger Amboß (I06) verschiebbar in der Kammer (60) angeordnet sind, wobei der Amboß (I06) das andere Kammerende verschließt, daß die Hülsen (46, 56) an dem anderen Ende der Kammer (60) zur Erhaltung ihrer konzentrischen Anordnung durch eine Einrichtung radial positioniert sind, die einen die Außenhülse (46) umgreifenden vorderen Gehäuseteil (48), einen in der Innenhülse (56) vorgesehenen ringförmigen Halter (62) und Elemente (52, 66) zur Verbindung dieser Bauteile mit der Endkappe (4o) umfaßt, daß der Kolben (I00) in der Kammer (60) zum wiederholten Aufschlagen auf den Amboß (I06) hin- und herbewegbar ist, und daß eine Einrichtung (13o, 136) zur Aufnahme der Schläge von dem Amboß (I06) und zu deren Übertragung auf das einzutreibende Rohr (3o) vorgesehen ist.

7. Rohrhammer nach Anspruch 6, dadurch g eken η ze ic hn e t> daß der Kolben (I00) einen gleichmäßigen Querschnitt hat,

8. Rohrhammer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e η ηζ e i c hn e t, daß die Endkappe (4o) mit der Innenhülse (56) und der Außenhülse (46) durch eine erste und eine zweite Zug- bzw. Spanneinrichtung (52, 66} verbunden ist, um die Hülsen an der Endkappe festzulegen, wobei die erste Zugeinrichtung (66) innerhalb der Innenhülse (56) angeordnet ist.

Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur radialen Positionierung der Hülsen (46, 56) ein ringförmiger Halter (62) vorgesehen ist, der an dem der Endkappe (4o) entgegengesetzten Ende der Kammer (60) der Innenhülse (56) anliegt, und daß die erste Zugeinrichtung (66) zur Festhaltung der Innenhülse mit dem Halter (62) verbunden ist.

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10. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Amboß (106) einen aus der Kammer (60) vorstehenden Abschnitt besitzt, an dem ein mit einem Gegeneingriffsteil des Halters (62) zusammenwirkender Eingriffsteil zur Bewegungsbegrenzung des Ambosses (106) ausgebildet ist.

11. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Zugeinrichtung . (52) einen Frontgehäuseteil (48) umfasst der sich der Außenhülse (46) an dem der Endkappe (40) entgegengesetzten Ende der Kammer (60) anlegt_; und daß die zweite Zugeinrichtung52a) mit dem Frontgehäuseteil (48) verbunden ist und es .gegen die Außenhülse Uälfc.. ■.

12. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Amboß (106) einen aus der Kammer (6O) vorstehenden Abschnitt sowie mit einem Gegeneingriffsbereich an dem Frontgehäuseteil (48) zusammenwirkenden Bereich hat, durch den die Amboßbewegung begrenzt wird.

13. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch· gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Aufnahme der Schläge von dem Amboß (106) einen ringförmigen Treibkopf (130) umfaßt, der begrenzt verschiebbar gegenüber dem Frontgehäuseteil (48) angeordnet ist und ein zur Aufnahme der Schläge von dem Amboß

(106) positioniertes Ende aufweist.

14. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Innenseite des Treibkopfes (130) eine ringförmige Innendichtung (56) angeordnet ist, die gegen die Außenfläche eines durch die Innenhülse (56), durch den Amboß (106),

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durch den Treibkopf (130) und durch das einzutreibende Rohr (30) hindurchgehendes Rohr abdichtet, wobei der Treibkopf (130) auf der von dem Kolben (100) entfernten Seite der Dichtung eine Austragsöffnung umfaßt.

15. Rohrhammer , gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Bohrung (42) , das Bauteile zur Bildung einer die Bohrung umgebenden Ringkammer (60) umfaßt, durch eine dem Gehäuse zugeordnete Einrichtung zur Abdichtung des einen Endes der Kammer (60), durch einen in der Kammer hin- und herbeweglich angeordneten ringförmigen Kolben (100), durch einen ringförmigen Treibkopf (130), der an dem dem ersten Kammerende entfernt liegenden Gehäuseende verschiebbar angeordnet ist, sowie durch einen zwischen dem Kolben (100) und dem Treibkopf (130) in dem Gehäuse beweglich angeordneten Amboß (106), der das andere Ende der Kammer (60) abdichtet, wobei er ringförmig . ausgebildet sowie gegenüber dem Gehäuse verschiebbar zwischen dem Kolben (100) und dem Treibkopf (130) angeordnet ist, so daß ein Schlag des Kolbens auf den Amboß auf den Treibkopf übertragen wird, ferner durch eine dem Treibkopf (130) zugeordnete Einrichtung zur übertragung der Treibschläge auf ein Rohr (30) und durch eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens (100) in der Kammer (60).

16. Rohrhammer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (100) einen ringförmigen Rammkörper mit im wesentlichen gleichen Querschnitt bildet, der bei seiner Hin- und Herbewegung direkt auf den Amboß (106) schlägt.

17. Rohrhammer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (1O6) einen angetriebenen Abschnitt innerhalb der Kammer (60) auf-.

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weist, der aus der Kammer vorsteht und zur wiederholten Aufnahme von Schlagen des Kolbens (100) ausgebildet ist.

18. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens (100) ein Absperrorgan

(190) zur alternativen Zuführung eines Druckmediums zu entgegengesetzten Enden der Kammer (60) umfaßt, so daß der Kolben (100) in beiden Richtungen seiner Hin- und Herbewegung mit einer Geschwindigkeit kraftbetrieben wird, bei der eine im wesentlichen kontinuierliche Bewegung des Rohres (30) erhalten wird.

19. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens (10O) eine Einrichtung zu dessen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb mit hoher Geschwindigkeit umfaßt, damit der Kolben mit verhältnismäßig leichten, jedoch schnellen Schlagen auf den Amboß

(106) aufschlägt, sowie eine Einrichtung aufweist, mit der die Bewegung des Gehäuses auf den Amboß (106) übertragen wird, wenn der Kolben vom Amboß weg getrieben wird, damit bei jeder vollständigen Hin- und Herbewegung ein zweiter Schlag auf das Rohr ausgeübt wird.

20. Rohrhammer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens ein pneumatisches Absperrorgan zur Zuführung von Druckgas auf entgegengesetzten Kolbenseiten in die Ringkainmer (60) sowie eine Einrichtung zur Änderung des Gasdruckes und damit zur Steuerung der Energie der Antriebsschläge umfaßt.

21. Rohrhammer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Absperrorgan (190) einen

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Absperrorgankörper aufweist, der gegenüber der Achse der Kammer (60) versetzt ist und einen Druckmitteleingang (220} sowie erste und zweite Arbeitsöffnungen aufweist, von denen die erste durch eine erste Leitung mit der Kammer (60) auf der einen Seite des Kolbens

(100) und die zweite Öffnung durch eine zweite Leitung mit der Kammer (60) auf dem anderen Ende des Kolbens

(100) verbunden ist, und daß in dem Absperrorgankörper ein Pendelabsperrglied (202) angeordnet ist, das die eine oder die andere der öffnungen wechselweise spei~rt, während es eine Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung (220) und der nicht blockierten Arbeitsöffnung zuläßt.

22. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß durch den Kolben

(100) und den Amboß (106) eine Zugvorrichtung hindurchgeht und daß eine Einrichtung zur übertragung der Schläge von dem Amboß auf die Zugvorrichtung sowie eine Einrichtung zur Verbindung der Zugvorrichtung mit einem zu ziehenden Bauteil vorgesehen ist.

23. Bohrhammer nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Gehäuses _r die seine im wesentlichen vertikale Anordnung mit am oberen Ende befindlichen Amboß (106) ermöglicht, wobei die Einrichtung zur Übertragung der Schläge auf die Zugvorrichtung einen an der Zugvorrichtung über dem Amboß (106) befestigten Schlagkopf umfaßt und die Zugvorrichtung durch das Gehäuse bis zu einer Stelle unter dem Hammer herab geht". . '

24. Rohrhamitier nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß der ringförmige Treibkopf (130) eine Ausgangsöffnung aufweist, zwischen

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der und dem Amboß (106) eine an den Treibkopf (130) anschließende Dichtung angeordnet ist, und daß ein elastisch an dem Treibkopf (130) befestigtes, mit der Austragsöffnung fluchtendes Ausgangsanschlußstück (138) vorgesehen ist.

25. Rohrhammer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Äusgangsansehlußstück (138) einen Leitungsabschnitt (140) umfaßt, dessen eines Ende in die Austragsöffnung (137) eingreift, sowie auf jeder Seite des Leitungsabschnittes ein Paar seitlich abstehender Arme (144, 146) hat, die durch sie und den Treibkopf (130) umfassende Bänder (148, 150) an dem Treibkopf festgelegt sind.

26. Rohrhammer nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschnitt (140) und die Arme (144, 146) als einstückiger Körper aus elastischem Material hergestellt sind.

27. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß der Amboß »(106) einen in der Kammer (60) befindlichen angetriebenen Abschnitt umfaßt, auf den der Kolben (100) bei seiner Vorwärtsbewegung einschlägt, und daß der Amboß (106) eine Einrichtung aufweist, auf die das Gehäuse einschlagen kann, wenn der Kolben vom Amboß weg bewegt wird.

28. Verfahren zum kombinierten Bohren eines Bohrlochs und Eintreiben einer Bohrlochverrohrung, dadurch gekennzeichnet , daß ein hohler Bohrstrang in ein Medium vorgetrieben wird, in dem das Bohrloch hergestellt werden soll, daß eine Verrohrung so um den Bohrstrang herum angeordnet wird, daß ihr bodenseitiges Ende in der Nähe des bodenseitigen Endes des

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Bohrstranges liegt, daß ein Medium abwärts durch den . Borhstrang und in der Verrohrung um den Bohrstrang herum, wieder aufwärts gedrückt v/ird und daß auf die Verrohrung Schläge mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 2oo bis 4oo oder von 2oo bis 5oo Schlagen pro Minute zum Vortrieb der Verrohrung in das Medium übertragen werden.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß zum Vortreiben der Verrohrung ein verhältnismäßig leichter, ringförmiger Ranimkolben in einer den Bohrstrang umgebenden Ringkammer über der Verrohrung angeordnet v/ird, ferner ein ringförmiger Amboß um den Bohrstrang unterhalb des Rammkolbens und über der Verrohrung angeordnet wird und der Rammkolben in der Kammer mit der vorgesehenen Geschwindigkeit zum Einschlagen auf den Amboß angetrieben wird und die Schläge von dem Amboß auf die Verrohrung übertragen werden.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß zum Antrieb des Rammkolbens diesem Druckluft zugeführt wird, deren Druck zur Veränderung der Schlagenergie des Rammkolbens veränderbar ist.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck der Druckluft so veränderbar ist, daß der Unterschied zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrstranges und der Verrohrung verringert wird.

32. Rohrhammer zum Eintreiben einer Verrohrung bei durch die Verrohrung hindurchgehendem Bohrstrang, gekennzeichnet durch eine Endkappe (40) mit einer Bohrung (42) zur Durchführung des Bohrstranges,

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durch eine Außenhülse (4 6) , die mit ihrem rückwärtigen Ende koaxial zu der Bohrung (42) der Endkappe (40) an-.liegt, während ihr vorderes Ende auf einem Frontgehäuseteil (48) sitzt, wobei der Frontgehäuseteil zur Festlegung der Außenhülse (46) an der Endkappe (40) mit dieser durch Zugelemente verbunden ist, ferner durch eine Innenhülse (56), die mit ihrem rückwärtigen Ende koaxial zur Bohrung (42) der Endkappe (40) anliegt, während ihrem Vorderende ein ringförmiger Halter (62) aufsitzt und zur Festlegung des Halters (62) an der Endkappe (40) zwecks Fixierung der Innenhülse (56) an der Endkappe Zugelemente (66) vorgesehen sind, so daß die Hülsen (46, 56) eine Ringkamraer (60) zwischen sich bilden, deren rückwärtiges Ende durch die Endkappe (40) verschlossen ist, während am Frontende der Kammer zwischen den Hülsen ein ringförmiger Amboß (106) angeordnet ist, der das Frontende der Kammer abdichtet und innerhalb der Kammer begrenzt verschiebbar ist, ferner durch einen in der Kammer (60) verschiebbar angeordneten ringförmigen Kolben (100), sowie durch ein Absperrorgan (190) zur Einführung eines Druckgases in die Kammer (60) abwechselnd auf die entgegengesetzten Seiten des Kolbens, wodurch dieser innerhalb der Kammer hin- und herbewegbar ist und wiederholt auf den Amboß (106) einschlägt, von dem aus die Schläge durch eine Einrichtung auf die einzutreibende Verrohrung übertragbar ist.

33. Rohrhammer nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß die übertragungseinrichtung einen ringförmigen Treibkopf (130) aufweist, der von dem Frontgehäuseteil (48) verschiebbar gehalten und desäen oberes Ende zum Zusammenwirken mit dem Amboß (106) ausgebildet ist, wobei in dem Treibkopf (130) eine öffnung (137) ausgebildet ist und zwischen dem Amboß (106) und der Austragsöffnung (137) an dem

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Treibkopf eine Einrichtung zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den Treibkopf und einem Bohrstrang vorgesehen ist, der durch den Hammer hindurchgeführt ist.

34« Rohrhammer nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Treibkopf (130) ein Adapter {134} angeordnet ist, der einen zum Aufsitzen auf dem oberen Ende einer einzutreibenden Verrohrung angepaßten Bereich und eine mit dem unteren Ende des Treibkopfes zusammenwirkende Treibfläche aufweist.

35. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß an der Endkappe (40) eine Ballasteinrichtung (166,168) elastisch angebracht ist*

36. Rohrhammer nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet , daß der Halter (62) einen Vorderabschnitt mit relativ vergrößertem Durchmesser aufweist, der eine rückwärts gerichtete Schulter hat, die dem Vorderende der Innenhülse anliegt.

37. Rohrhammer nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet , daß der Halter (62) einen Abschnitt aufweist, der mit einer Außenfläche eng an der Innenfläche der Innenhülse (56) anliegt und mit dem Amboß (106) zusammenwirkt, um die konzentrische Lage des Vorderendes der Hülsen (46, 56) aufrechtzuerhalten.

38. Verfahren zum Eintreiben einer Bohrlochverrohrung in die Erde bei gleichzeitiger Zugänglichkeit des Verrohrungsinneren, dadurch gekennzeichnet, daß .ein ringförmiges Treibglied in eine Antriebsanordnung gegenüber der Bohrlochverrohrung gebracht, ein ringförmiger Kolben in Antriebsanordnung zu dem Treibglied positioniert und der Kolben gegenüber dem Treib-

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glied mit einer Geschwindigkeit hin- und herbewegt wird, bei der er auf das Treibglied wenigstens zweihundertmal pro Minute aufschlägt.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlagenergie des hin- und hergehenden Kolbens auf das Treibglied entsprechend den Eigenschaften des Bodens gesteuert wird, in den die Verrohrung einzutreiben ist. '

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß zur Hin- und Herbewegung des Kolbens seine entgegengesetzten Enden abwechselnd mit

• einem Druckgas beaufschlagt werden und die Steuerung der Schlagenergie durch eine Veränderung des Druckes des zugeführten Druckgases gesteuert wird.

41. Verfahren zum Ziehen eines Rohres, dadurch gekennzeichnet , daß ein Zugglied durch einen hohlen Hammer geführt wird, der einen hin- und hergehenden hohlen Kolben hat, dann das rückwärtige Ende des Zuggliedes mit dem zu ziehenden Rohr verbunden wird und schließlich der Kolben hin- und herbewegt wird, damit er auf das vordere Ende des Zuggliedes aufschlägt .

42. Verfahren zur. Verwendung eines hohlen Rohrtreibhammers zum Eintreiben und Ziehen eines Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer auf einem einzutreibenden Rohr positioniert und derart betrieben wird, daß die Hammerschläge abwärts auf das Rohr gerichtet sind, daß dann der Hammer mit der Oberseite nach unten über dem Rohr ausgerichtet und ein Zugglied durch den Hammer hindurchgeführt wird, daß weiterhin ein unteres Ende des Zuggliedes mit dem Rohr verbunden

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wird und der Hammer so betrieben wird, daß auf einen unteren Abschnitt des Zuggliedes aufwärts gerichtete Hammerschläge übertragen werden.

43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet , daß der Hammer zum Eintreiben von Rohren verwendet wird, wenn er mit der richtigen Seite nach oben liegend auf einer einzutreibenden Verrohrung aufliegt und unter Übertragung abwärts gerichteter Schläge auf die Verrohrung betrieben wird.

44. Verfahren zum Eintreiben einer Verrohrung in ein Bohrloch ohne Entfernung des zur Herstellung des Bohrlochs benötigten Bohrstranges, dadurch gekennzeichnet , daß ein ringförmiger Zylinder und ein ringförmiger Kolben über der Verrohrung um den Bohrstrang herum angeordnet und der Kolben in dem Zylinder in einem Maß hin- und herbewegt wird, um der Verrohrung Schläge mit verhältnismäßig geringer Energie jedoch mit einer Schlaggeschwindigkeit mitzuteilen, die über zweihundert Schlagen pro Minute liegt.

45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hin- und Herbewegung des Kolbens dem Zylinder Druckgas zugeführt und die Schlagenergie des Kolbens durch Veränderung des Gasdruckes herbeigeführt wird.

46. Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder Schläge auf die Verrohrung ausübt, wenn der Kolben sich von der 'Verrohrung weg bewegt.

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47. Rohrhammer, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Bohrung, das einen eine die Bohrung umschließende ringförmige Kammer (60) bildenden Aufbau hat und bei dem in der Kammer (60) ein ringförmiger Kolben

(100) hin- und herbewegbar angeordnet ist, während an dem Gehäuse am anderen Ende der Kammer zum Zusammenwirken mit dem Kolben ein ringförmiger Amboß (1O6) beweglich angeordnet ist, von dem aus Treibschläge über eine übertragungseinrichtung auf ein Rohr übertragbar sind,und daß eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens in der Kammer mit einer Geschwindigkeit vorgesehen ist, die ausreichend hoch ist, um eine im wesentlichen kontinuierliche Bewegung des einzutreibenden Rohres herbeizuführen,

48. Rohrhammer nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Ballasteinrichtung (166, 168) zur Vorbelastung des Gehäuses zwecks Verringerung des Hammerrückpralls.

49. Rohrhammer nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Hammers bei etwa dreihundertdreißig Arbeitsspielen pro Minute liegt.

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