Şehir içi ulaşım, sanayi devri ile birlikte büyük kentlerde içinden çıkılmaz sorunları da beraberinde getirdi. İlk büyük sanayileşme çabalarına ev sahipliği yapan Londra'da, yoksul semtlerden, fabrikalara uzanan yolu daha ekonomik hale getirmek, otomobil sahibi olamayan işçileri en ucuz şekilde merkeze taşımayı amaçlayan uzmanlar yer altını kullanmayı tercih etti. Bu sistem büyük kentler altında güvenilir yol ağları oluştururken, devasa şehirlerin altı hızla oyulmaya başlandı.
Dünyanın ilk metro hattı, 1863 yılında İngiltere'nin başkenti Londra'da açılan 'Metropolitan Railway' olarak bilinen hat olarak kabul edilmektedir. Metropolitan Railway, Londra'nın Paddington ve Farringdon arasında, yer altında çalışan buharlı trenlerle yolcu taşımaya başlamıştır.
Metropolitan Railway, öncelikle şehir merkezi ile varoşları birbirine bağlamak amacıyla inşa edilmiştir. İnşası sırasında birçok zorlukla karşılaşılmıştır, özellikle yer altında tünel kazmak ve mühendislik problemlerini çözmek oldukça meydan okuyucu olmuştur. Ancak, Metropolitan Railway başarılı bir şekilde tamamlanmış ve 1863'te hizmete girmiştir.
Metropolitan Railway, zamanla genişlemiş ve daha fazla hat eklenmiştir. Bu da Londra'da bir metro ağı oluşturmuştur. Günümüzde Londra metrosu, dünyanın en karmaşık ve geniş metro ağlarından biridir.
Metropolitan Railway, dünyanın ilk metro hattı olarak kabul edilse de, bazı yeraltı ulaşım sistemleri daha önce inşa edilmiştir. Örneğin, 1860'ta İstanbul'da 'Tünel' adı verilen yer altı demiryolu hizmete girmiştir. Ancak, Tünel daha çok bir yer altı tramvay hattı olarak kabul edilmektedir ve tam anlamıyla bir metro hattı olarak kabul edilmemektedir.
Bu nedenle, Metropolitan Railway Londra'da 1863 yılında açılan hat, genellikle dünyanın ilk metro hattı olarak kabul edilmektedir.
Türkiye'deki ilk metro hattı, 1989 yılında İstanbul'da açılan 'Taksim - 4. Levent Metro Hattı' oldu. Bu hat, İstanbul'un Taksim Meydanı ile 4. Levent arasında yer alan 10 istasyondan oluşan bir yer altı raylı sistem hattıdır.
Taksim - 4. Levent Metro Hattı, 16 Eylül 1989 tarihinde hizmete girmiştir. İstanbul'un yoğun trafik sorununa çözüm olması ve toplu taşıma ihtiyacını karşılamak amacıyla inşa edilmiştir. Bu hat, yeraltında çalışan elektrikli trenlerle yolcu taşımaktadır.
Daha sonra Türkiye'de metro ağları genişlemiş ve birçok şehirde metro hatları inşa edilmiştir. İstanbul'da özellikle büyük bir metro ağı oluşturulmuş ve günümüzde İstanbul metrosu, Türkiye'nin en büyük ve yoğun metro ağına sahip olan şehirlerarasında yer almaktadır.
Londra, İngiltere (1860'lar): Dünyanın ilk metro hattı olan Metropolitan Railway, 1863 yılında Londra'da açılmıştır. Bu hat, Paddington ile Farringdon arasında yeraltında buharlı trenlerle çalışmaktaydı.
New York City, ABD (1904): İlk metro sistemi olarak kabul edilen 'Interborough Rapid Transit' (IRT) hattı, 1904 yılında New York City'de açılmıştır. Bu hat, Manhattan'da City Hall ile 145th Street arasında yeraltında çalışan elektrikli trenlerle hizmet veriyordu.
Paris, Fransa (1900): Paris metrosu, 1900 yılında hizmete giren 'Paris Métro' adlı sistemle başlamıştır. Bu sistem, yeraltında elektrikli trenlerle çalışan bir dizi hat içermekteydi.
Glasgow, İskoçya (1896): Glasgow, 1896 yılında dünyanın ilk yeraltı elektrikli tren sistemine sahip oldu. 'Glasgow Subway' olarak bilinen bu sistem, şehir merkezinde bir döngü hattı oluşturuyordu.
Budapeşte, Macaristan (1896): Budapeşte metrosu, 1896 yılında hizmete girdi. 'Millennium Underground' adı verilen bu sistem, yeraltında çalışan elektrikli trenlerle şehrin merkezi noktalarını birbirine bağlıyordu.
Bu metro sistemlerinin açılmasının ardından, dünyanın birçok büyük şehri kendi yeraltı ulaşım sistemlerini inşa etmiş ve genişletmiştir. Günümüzde birçok büyük şehir, yoğun nüfuslu bölgelerdeki ulaşım ihtiyaçlarını karşılamak için metro ağlarına sahiptir.
Boston Metrosu'nun inşaatı, 1895 yılında başlamış ve 1897 yılında tamamlanmıştır. İnşa edilen ilk hat olan Tremont Street Subway, 1 Eylül 1897 tarihinde hizmete açılmıştır. Bu hat, elektrikli trenlerle çalışan yeraltı bir demiryolu hattı olarak tasarlanmış ve Boston şehir merkezindeki Tremont Street boyunca uzanmaktadır. Boston metro inşaatı sırasında meydana gelen patlama, bu ülkedeki toplu taşıma girişimlerini uzun süre aksatmıştır
Tremont Street Subway, Boston'un ilk metro hattı olup, şehirdeki toplu taşıma sisteminin temelini oluşturmuştur. Daha sonra Boston'da metro ağı, farklı hatların eklenmesiyle genişletilmiş ve günümüzde Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) tarafından işletilen birçok hat ve hattın uzantısı bulunmaktadır.
Metro inşaatı için kullanılan bazı temel teknikler, inşaatın yapılacağı şehirlerin toprak, kaya ve zemin yapısına göre farklılık gösterir. Dünyanın pek çok ülkesinde günümüz teknolojisinin yeniliklerinden faydalanarak devasa hidrolik sistemli matkaplar da metro sistemleri inşaatında kullanılıyor.:
Yeraltı Tünel Kazma: Metro hatlarının çoğu yer altında inşa edilir ve bu nedenle tünel kazma teknikleri yaygın olarak kullanılır. Tünel kazma yöntemleri, aç-kapa (cut-and-cover), tünel açma makinesi (TBM) ve sondajlı tünel kazma gibi farklı teknikleri içerir.
Aç-Kapa (Cut-and-Cover): Bu yöntemde, metro tüneli yerin üstünde açılan bir çukurda inşa edilir. Önce zemin kazılır, ardından tünel yapıları yerleştirilir ve üzeri tekrar kapatılır.
Tünel Açma Makinesi (TBM): Bu yöntemde, özel bir tünel açma makinesi kullanılır. TBM, toprağı kesip çıkaran ve tüneli aynı anda destekleyen bir makinedir. Bu şekilde tünel kazılır ve tünel açıldıkça da iç kısmı hemen desteklenir.
Sondajlı Tünel Kazma: Sondajlı tünel kazma, toprağı delmek ve kırarak tünel açmayı içeren bir yöntemdir. Bu yöntemde, genellikle hidrolik güç veya diğer mekanik yöntemler kullanılır.
İstasyon İnşaatı: Metro hatlarında istasyonlar yolcu alışverişine hizmet etmek üzere inşa edilir. İstasyonlar, yer altında veya yer üstünde olabilir. İstasyonların inşası, temel betonarme yapılardan girişlerin yapılmasına, platformların düzenlenmesine ve güvenlik sistemlerinin kurulmasına kadar çeşitli aşamaları içerir.
Elektrik ve Sinyalizasyon Sistemleri: Metro hatlarında elektrik ve sinyalizasyon sistemleri, trenlerin enerji kaynağı ve güvenli bir şekilde işlemesi için önemlidir. Bunlar, hat üzerindeki elektrikli raylar, üçüncü ray sistemleri, sinyalizasyon cihazları, tren kontrol sistemleri ve iletişim sistemlerini içerir.
Yüzey İnşaatı: Metro hatları sadece yer altında değil, bazen de yer üstünde veya yüzeyde inşa edilebilir. Özellikle kırsal alanlarda veya şehir dışı bölgelerde metro hatları, yüzeyde veya yüksek viyadüklerde inşa edilebilir. Bu durumda, raylar, köprüler, viyadükler ve diğer yol altyapısı bileşenleri inşa edilir.
Metro inşaatı, projenin ölçeğine, zemin koşullarına, yerel çevresel etkilere ve diğer faktörlere bağlı olarak değişebilir.
