東京都水道局小河内線
このため、軌条・枕木の交換補充やバラスト補強などの軌道強化の必要があった。また、35分間隔ダイヤで旅客列車が運行されている合間をダム工事用資材輸送の貨物列車が入線するため、交換駅が多くなり、拝島駅・福生駅・羽村駅・小作駅・河辺駅・古里駅・氷川駅の7駅の構内側線を増強する必要を生じた。これらの工事は1952年7月から開始され、1953年(昭和28年)1月に完了した。
また川砂約609,000トンを東京都財務局小作砕石工場から小作駅を経て発送するため、延長約600mの専用側線と延長100mの積込場を設ける必要があり、この工事も国鉄に委託して施工し、1953年2月に完了した。
なお、小河内線や附帯設備などに係る建設費用の総額は9億1621万1千円であった。内訳は以下のとおりである。
土工費 133,781千円(切取51,985m、築堤11,221m、明り延長3,294m)
橋梁費 99,625千円(23箇所 延長1,121m)
トンネル費 333,185千円(23箇所 延長2,285m)
軌道費 42,634千円
建物費 12,341千円
電気関係費 8,112千円
保安設備費 4,125千円
砂セメントビン築造費 35,256千円
氷川駅連結設備費 24,688千円
小作側線費 6,062千円
附帯工事費 29,404千円
青梅線強化関係費 78,954千円(既設国鉄青梅線、拝島外6駅施設増強)
総経費 104,249千円
補修費 3,795千円(災害復旧など)
小河内貯水池(小河内ダム)の築造に伴い、ダム工事現場までの資材輸送(セメント約336,000トンおよび川砂約609,000トン)の方法について、戦時中の工事中止前に道路および索道によって運搬する計画が立案されていたが、1948年(昭和23年)の工事を再開した直後、東京都水道局は計画の見直しを行い、従来の計画は白紙に戻して、改めて鉄道、自動車および索道の3案について、技術的、経済的に検討した比較案を立てることとした。1949年(昭和24年)1月25日に開催された第1回技術顧問会議(鈴木雅次や久保田豊ら6名が技術顧問であった)に提案審議した結果、鉄道案が採択され、氷川駅(現:奥多摩駅) - ダム現場間に専用鉄道を敷設する方針が決定した。このため、日本国有鉄道(以後、「国鉄」という)に実施設計を委託した。委託仕様は以下のとおりであった。
専用鉄道は、国鉄青梅線終点の氷川駅を始点とし、ダム現場水根を終点とする。ただし水根駅の路線標高はなるべくEL.510m以上とする。
路線は丙線規格とし、トンネルは将来電化可能なようにする。
輸送量は1日最大1,000トン(セメント400トン、川砂600トン)以上とする。
現地測量は1949年3月に開始され、同年4月には国鉄新橋工事事務所が施工担当となった。現地測量を完了すると設計に着手し、路線選定及び設計方針は以下のとおり決定された。
蒸気機関車を使用して所要の輸送を可能にする。