古代美索不達米亞人早已開挖隧道，但水下隧道卻到19世紀才開挖成功。在土壤鬆軟處 挖隧道，要防止因泥和水滲入而坍塌。1818年，英國工程師布倫諾爾設計出挖掘機，在泰晤士河底下挖掘隧道。
他觀察過一種名叫鑿船蟲的蛀木軟體動物，發現這種蟲子利用圓管形硬殼支撐孔洞四周的特朵鋮，繼續向前鑽進。於是受到啟發，製造了一個箱形鐵殼（稱為盾構），利用千斤頂在鬆軟的土壤中向前推進。挖掘工人則在鐵殼內一面挖掘，一面在隧道內壁襯磚。
1825年至1841年間，利用布侖諾爾設計的盾構鑿通韋平到羅瑟海斯的世界第一條水下隧道，長約1100米。
1865年，英國橋樑工程師巴洛發明一種盾構，並註冊了專利，這種盾構是圓筒形，直徑較布侖諾爾設計的為小，不用磚鋪砌隧道內壁，而用鐵塊砌塊。巴洛和工程師格雷特黑德利用這種盾盾構在一年之內鑿通泰晤士河下的第二條隧道。格雷特黑德還改進挖隧道技術，以壓縮空氣抵消外面的水壓，1890年，倫敦用這種技術建成世界第一條地下鐵道。
