都営地下鉄三田線
地下区間の建設にあたっては、首都高速道路やほぼ全区間にわたって共同溝の計画、また地上道路の立体交差(高架橋方式の橋脚またはアンダーパス道路)の計画があり、三田線トンネルと競合しないよう配慮した構造とした。
志村坂上 - 千石間は中山道・白山通り(国道17号)の道路下を、白山 - 神保町間は白山通り(都道301号)の道路下を、大手町 - 三田間は日比谷通りの道路下を、開削工法によって建設した。道路下から大きく外れる千石 - 白山間、神保町 - 大手町間は民有地の地下を通過することから、シールド工法(後述)によって建設した。巣鴨駅の南側では、駅前の巣鴨橋(国道17号が山手線・山手貨物線を跨ぐ橋)が三田線の建設工事に支障することから、橋の架け替えが実施された。
本路線の建設は、1957年(昭和32年)の建設省告示第835号「東京都市計画高速鉄道網」において5号線(現在の東京メトロ東西線)の分岐線として示された大手町 - 下板橋間の計画が元となっている。当初は帝都高速度交通営団が事業者となり、建設および開通後の営業を担当する予定であった。1960年(昭和35年)3月ごろより、5号分岐線の建設が具体的に検討され始めた。この路線は都電の水道橋線(新常盤橋 - 春日町間)、白山線(春日町 - 白山上間)、巣鴨線(白山上 - 巣鴨車庫間)および板橋線(巣鴨車庫 - 旧・下板橋間)とほぼ重なるルートで、18系統(神田橋 - 志村坂上間)・35系統(田村町一丁目 - 巣鴨車庫間)が運転されているため、東京都交通局による建設・営業が望ましいとされた。
1962年(昭和37年)1月に開かれた首都圏整備委員会・建設省・運輸省による会談において、5号分岐線の建設が正式に決定。
2000年(平成12年)1月24日にはトンネル完成式およびレール締結式が実施された。最終的に東京6号線は西高島平駅 - 目黒駅間の路線として、2000年9月26日に全線開通した。
なお、乗り入れに先立って1999年(平成11年)12月3日に保安装置をT形ATSからATC方式に切り替え、列車無線を誘導無線(IR)方式から空間波無線(SR)方式に切り替えた。2000年(平成12年)4月からは自動列車運転装置(ATO)を使用開始したほか、乗り入れ直前の9月22日からは車掌乗務を省略したワンマン運転を開始した。ワンマン運転時のホーム上の安全確保のため、全駅にホームゲートを導入したことで各駅の停車時分が増加するが、ATCの導入による最高速度を向上(70 km/h→75 km/h) させることで、従来からの運転時分を確保した。
港北ニュータウン地区への鉄道建設についても、2008年6月22日に乗り入れ先の東急目黒線列車運転区間が武蔵小杉駅から日吉駅まで延伸され、同駅にて連絡する横浜市営地下鉄グリーンラインが港北ニュータウンを抜けて中山駅までを結ぶという形で実現された。
なお、営業区間確定前の東京都の公式文書において、三田線の正式な起点は上記の理由から泉岳寺駅となっていた。そのため関係官庁に届け出る文書では未成線である泉岳寺駅 - 三田駅間を加えた実キロ数が記入していたものもあったが、目黒開業時までに正式起点を目黒駅に改め、実キロ数も泉岳寺駅起点のものから目黒駅起点のものに書き換えられた。
大手町駅(厳密には日本橋川の神田橋付近)から日比谷駅にかけては千代田線との並行区間(同時施工・営団が東京都から受託施工)となっており、日比谷通りの地下を千代田線は東側、三田線は西側(皇居側)を通っており、両線のトンネルが一体構造となっている。日比谷通りの幅員の制約により、千代田線と三田線の駅を並べて設置することはできないことから、約2 kmの並行区間に約500 m間隔で駅を設置することとし、千代田線大手町駅、三田線大手町駅、千代田線二重橋前駅、三田線日比谷駅、千代田線日比谷駅が交互に設けられている。
当初終点であった三田駅は地上用地の制約から、行き止まり駅ながら上下2段式のホーム構造で、折り返しには芝公園駅の三田駅寄りに設置した両渡り分岐器を使用して単線並列運転を行っていた。これは泉岳寺方面への延伸を想定した暫定的なものとしたが、この状態は目黒方面の延伸まで約27年間続いた。
一部区間ではシールド工法や特殊な工法を採用している。
延伸区間のうち、白金高輪 - 目黒間および共同使用駅となる白金高輪駅の建設・設計は営団地下鉄(当時)に委託した。東京都交通局では上下2段の開削トンネルを施工する芝工区(延長150 m286)と上下2段のシールドトンネルを掘削する三田シールド工区(延長1,310 m)を施工した。
芝工区は、三田駅の白金高輪寄り 42 m の改造工事と、地上には多数のビルが立ち並んでおり、建設工事に支障する中層ビル8棟をアンダーピニング(下受け)しながら上下2段の開削トンネルを構築する普通部108 mから構成される。
三田シールド工区は、白金高輪から三田駅方面に向かって2本のシールドトンネルを施工する区間である。技術の進歩によりシールドマシンは機械式の泥水加圧式シールド機2基が使用され、掘削区間には半径160 mの急曲線、35‰の急勾配があり、これらに対応した中折れ機構を備えている。この区間は民有地の地下を通過すること、また通過する地上道路(港区特別区道第1024号など)の道幅が狭いことから、上下2段の単線並列(縦列)シールドトンネルで施工した。