在1月南加州發生野火之後，在該州，掩埋能源基礎設施以防範未來火災的問題再次變得緊迫起來（https://sr23.senate.ca.gov/content/senator-suzette-valladares-introduces-wildfire-prevention-victim-protection-legislative）。雖然火災的確切起因仍在調查之中，但加州的公用事業公司多年來一直在將電力線路改為地下鋪設，以降低火災風險。Pacific Gas & Electric公司自2021年以來已經鋪設了超過1287公里的地下電力線路，據估計，這種方法在降低起火威脅方面有98%的有效性。Southern California Edison公司已經將其40%以上的高風險配電線路改為地下鋪設，San Diego Gas & Electric公司的63%的區域配電系統如今也已轉為地下鋪設。

儘管如此，地下施工的高昂成本使得美國電網880萬公里的配電線路和1.8億根電線杆中的大部分仍然暴露在外，容易遭受樹木撞擊、飛行碎片撞擊，以及其他可能引發大火（蔓延數英畝範圍）的起火因素影響。認識到需要有成本效益的地下施工解決方案，美國能源部於2024年1月啟動了GOPHURRS專案。這個為期三年的專案投入3400萬美元到12個專案中，以開發更高效的地下施工技術，這些技術在支撐中壓電力線路的同時將對地表的破壞降至最低。

俄亥俄州克利夫蘭的凱斯西儲大學是該專案資金的一個接受方，該校正在製造一個自動推進的機器人套管，它模仿蚯蚓特有的蠕動運動在土壤中前行。凱斯西儲大學憑藉其“蠕動導管”概念獲得了200萬美元的資助，希望能更精準地在地下行進，並降低意外損壞（例如破壞現有管道）的風險。

儘管地下鋪設（線路）有諸多好處，但根據加利福尼亞州三大公用事業公司的估算，地下鋪設配電線路每公里仍要花費110萬到370萬美元（每英里180萬到600萬美元），地下鋪設輸電線路每公里要花費370萬到6200萬美元，這一成本令人望而卻步。這比架空基礎設施的成本要高得多，架空配電線路每公里成本為39.4萬到47.2萬美元，架空輸電線路每公里成本為62.1萬到683萬美元（https://www.cpuc.ca.gov/industries-and-topics/electrical-energy/infrastructure/electric-reliability/undergrounding-program-description）。

地下鋪設電力線路最常用的方法是明溝開挖法（open trenching），這種方法需要大量的挖掘、鋪設管道和回填工作，這使其成本高昂且後勤保障複雜。在地下基礎設施（如管道系統、光纖和其他公共設施）已經十分擁擠的密集城市地區，這種方法往往不切實際。

像水平定向鑽進（HDD，horizontal directional drilling）這樣的非開挖方法提供了一種對地面破壞較小的方式來將電力線路鋪設到道路和鐵路下方，即建立一個可控的、彎曲的鑽孔路徑，該路徑以較淺的入射角開始，加深以避開障礙物，然後在精確的出口點鑽出地面。但是，由於需要專門的裝置、複雜的工作流程以及存在破壞現有基礎設施的風險，水平定向鑽進法比明溝開挖法成本更高。

鑑於成本高昂，公用事業公司通常優先考慮成本較低的防火策略，如修剪附近的樹木和其他植物、使用絕緣導體以及加強日常檢查和維修。雖然這些措施不如地下鋪設（線路）有效，但它們一直是首選方案，主要是因為目前還不存在更快、更便宜的地下施工方法。

佛羅里達大學公共事業研究中心能源研究主任Ted Kury對地下鋪設（線路）的成本和效益進行了廣泛研究（https://bear.warrington.ufl.edu/centers/purc/docs//papers/1007_Kury_Evidence_Driven_Utility.pdf），他表示，能改進定向鑽孔技術的各項技術“可以使地下鋪設（線路）在城市或人口密集地區更加可行，在這些地區，明溝開挖法及其對周邊基礎設施造成的干擾可能會導致難以承受的成本”。

在凱斯大學受蚯蚓啟發而製造的機器人中，交替的部分被設計成可伸縮的，以便固定機器人並使其前進。這種靈活的力量提高了精準度，降低了撞擊和破壞管道的風險。傳統方法需要超過300米的大轉彎半徑，但凱斯大學制造的機器人轉彎半徑為1.5米，這將使該裝置能夠靈活地繞開現有基礎設施。

“我們利用驅動器來改變每個部分的長度和直徑，”Kathryn Daltorio說道，她是一名工程學副教授，也是凱斯大學生物啟發機器人實驗室的聯合主任。“短而粗的部分會擠壓洞穴壁，然後固定住，這樣細的部分就能向前移動。如果兩個部分沒有接觸地面，但同時在改變長度，你的固定點就不會滑動，機器人就能向前移動。”

Daltorio和她的同事們研究受蚯蚓啟發的機器人技術已有十多年（https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0278364911432486），最初設想將該技術用於外科手術和受限空間應用，之後才認識到其在地下鋪設電力線路方面的潛力。

傳統的HDD依賴於將鑽頭穿過土壤推進，隨著鑽孔長度的增加需要更大的力。凱斯大學的鑽探理念是從鑽孔內的蠕動部分為鑽頭產生所需的力。隨著路徑變長，只有前端部分會鑽得更深。“如果機器人碰到東西，操作員可以往回拉並改變方向，沿途透過改變深度挖掘來完成線路鋪設，”Daltorio說。

與HDD的另一個關鍵區別在於整合管道安裝。在HDD中，鑽頭首先鑽通整個長度，然後再將電力管道拉過鑽孔。凱斯大學的蠕動機器人在行進過程中鋪設管道，從而減少了整體安裝時間。

“蠕動管道法很迷人，而且似乎確實在解決各種各樣地下障礙物的相關擔憂，”佛羅里達大學的Kury說道。然而，他強調了地下創新（不僅僅是凱斯大學的創新）在適應不斷變化的環境方面存在的一個更大的擔憂。隨著土壤剖面的變化、樹木的生長、動物的打洞以及人們的挖掘和建造，10年後的地下環境將與現在大不相同。“地下電纜將使用數十年，這些技術的可持續性取決於它們如何適應這種不斷變化的結構，”Kury補充道。

Daltorio指出，目前的地下線路鋪設操作包括在回填之前線上路周圍澆築混凝土，以保護線路免受日後挖掘的影響，這對現有的非開挖方法來說是一個挑戰。但是凱斯大學的專案有兩大好處。首先，透過更好地理解鑽孔設計，工程師在選擇管道材料以符合特定環境標準方面有更大的靈活性。此外，挖掘精度方面的進步可以將未來人類活動造成破壞的可能性降至最低。

Daltorio的團隊正在與幾個合作伙伴開展合作，阿拉巴馬州的奧本大學提供岩土工程專業知識，紐約州的石溪大學進行建模，德克薩斯大學奧斯汀分校研究沉積物相互作用。

該專案旨在將地下線路鋪設成本減半，不過Daltorio提醒說，現在確定一個具體的成本模型還為時過早。儘管如此，其節省時間的潛力看起來很有前景。“採用傳統方法時，規劃、審批和安排可能需要數月時間，”Daltorio說，“透過簡化流程，可能只需要在端點進行幾次檢查，進行幾天的自動挖掘且對地面交通的干擾極小，然後再進行幾天的清理、拼接和檢查工作。”