那珂湊反射炉
折れた煙突は11月15日(12月12日)に修理が完了した。
この間、砲身加工に使う水車場の建設が、那珂湊の北西に1.5 km離れた柳沢村(現・ひたちなか市柳沢)で進み、6月16日(7月17日)に完成した。大島高任と折り合いの悪かった竹下清右衛門は、水車場ができるとそこに移り、自身の得意とする機械加工の業務に従事した。水車場および隣接する錐入場(錐鑽機を設置)の施設自体は整ったが、そこで使う中丸川の水は農業用水との兼用であったため、3月初めから夏の土用までは使用制限がかかり、砲身加工の作業能率は悪かった。
また大島は良質の鉄を得るため、盛岡藩領の釜石に高炉を建設すべく、8月14日(9月12日)に水戸藩から「百日の御暇」をもらって釜石へ旅立った。これ以降の大砲の鋳造や試射は竹下らが中心となって進めた。
材料探しと並行して、安政元年8月22日(1854年10月23日)に地鎮祭を行って、反射炉の基礎工事に着手した。建設地の吾妻台はもともと地盤が強固であったが、大島は藩の役人や工事に関わった人夫が不審・不満を抱くほど入念な基礎工事を指示し、基礎工だけで4か月を消費した。10月(11月 - 12月)には官舎が完成し、大島や佐久間貞介(水戸藩の現地責任者)はここに住み込み、業務を遂行した。
同月、吾妻台に煉瓦を焼く陶釜が築かれた。この煉瓦は、小砂村の土に下野国塩谷郡の寺山白土、常陸国茨城郡の笠原土、久慈郡の諸沢村火打石を混ぜ、型に押し付けて焼いたもので、吾妻台や関戸で生産した。吾妻台では、竹下が連れてきた福井仙吉が煉瓦作りに尽力した。
安政2年1月20日(1855年3月8日)より反射炉に煉瓦を積み上げる工事を開始し、9月に完了、煙突工事に着手した。並行して大砲の鋳型や鉄材の購入が計画された。10月2日(11月11日)夜、安政江戸地震に見舞われたものの、反射炉は無事であった。しかし、江戸の藩邸ではこの地震で、反射炉の推進派であった藤田東湖が圧死した。11月26日(1856年1月3日)、水戸藩の重臣が見守る中、炉に火入れを行い、ここに第一炉が完成した。工事中、湊村の村人には何を建設しているのかは秘匿されていたため、村人は海防に備えた見張り櫓を建設しているものと思っていた。