第2上野トンネル
またシールドの発進基地には、建設時に使用するセグメントの倉庫や受電設備、ブロア設備などが必要であるが、道路上の占有は最小限にするように行政から指示を受けていたため、道路の下に立坑以外に約690平方メートルの地下基地を設けた。掘削に当たっては、明治維新前は墓地であった場所であるため、遺体が発見されるなどして処置に苦慮することになった。
本坑掘削に使うシールドマシンは、前述したように本坑断面に露出する基礎杭の切断を行う必要があることなどから、半機械式手掘りシールドを採用した。シールドマシンの外径は12,840ミリ、長さは9,300ミリあり、総重量は1,150トン、ジャッキ推力は12,000トンであった。シールドマシンには、カッティングムーバブルフード (CMH) とカッティングスライドデッキ (CSD) を装備した。CMHはシールドマシンの最上部に取り付けられた、貫入装置を持った特殊フードで、幅380ミリ、高さ520ミリのフードをシールド先端から最大1,300ミリ地山に貫入でき、切羽面の地質に応じて出入りさせることで切羽面の安定を図るもので、合計22基が装備された。これにより、支障杭を切断するに際して杭周りを先掘りし、杭を抱え込むようにすることで、容易に掘れるように対策された。CSDはシールドマシン中段に配置されたCMHと同様の自動貫入式スライドデッキで、幅380ミリ、高さ500ミリのデッキを先端から1,300ミリまで貫入させ、あるいは500ミリまで後退できる。合計18基装備され、切羽の土質に応じて出入りさせることで切羽面を上段・下段に分割して、滑り崩壊を防止する役割を果たす。
日暮里工区は日暮里立坑から日暮里駅側で、間組が請け負った。キロ程の上では東京起点5キロ569メートルから6キロ212メートルまでの延長643メートルとされているが、これは第2上野トンネルを出て日暮里駅構内でU型擁壁となっている区間を含んでいる。
この区間は箱型断面のトンネルで、内空断面は高さ7.45メートル×幅9.50メートルとなっている。始点から14メートルを開削工法で、そこから13メートルを横坑形式で、線路下を横断する部分の77メートルをパイプルーフ工法で、さらに日暮里駅構内の148メートルを開削工法で建設した。パイプルーフ工法は、鋼管を圧入機で挿入してトンネルの天井や壁の部分に並べて、トンネル掘削時の防護を行う工法である。線路の下を建設するにあたっては、工事桁を使う方法も考えられたが、夜間に列車の運行が停止している時間帯約3時間40分ですべて行わなければならず工期が長くなることから、パイプルーフ工法が選択されることになった。パイプルーフ工法で使用された鋼管は直径711ミリ、厚さ16ミリ、平均長さ77メートルのものを51本、総重量1,075トン、総延長3,923メートルに及んだ。パイプルーフの圧入作業完了後、上半断面と下半断面に分けて両端から上は人力、下はバックホー機械掘削で施工した。
日暮里工区の工事は1977年(昭和52年)7月1日に着工され、1984年(昭和59年)2月29日に完成した。工費は、発進基地が7億9200万円、パイプルーフ区間が17億1200万円、開削区間が11億2100万円の合計36億2500万円であった。
東北新幹線は、国鉄本社の新幹線建設局が担当して施工した。上野 - 大宮間は東京第一工事局、東京第二工事局、東京第三工事局の分担で施工されたが、第2上野トンネルの区間は東京第一工事局の担当であった。