随后，元昊率军直抵渭州，“幅员六七百里，焚荡庐舍,屠掠居民而去”，对宋朝西部边陲造成了极大的威胁、并直接刺激了东京的防御营建。仁宗下旨将内、外二城同时修复。
神宗及其以后帝王，为了应付对西夏的战争,曾将京师驻军进一步西调，京师人防力量随之削弱。于是。宋廷加重了东京城防设施的营建，以弥补人防力量之不足…
为了构筑一个安全的都，宋朝的各代皇上不予余力，荒废了大量的人力物力，营建东京城池并完善城防设施，以充作人造屏障。修建了东京城的外城、内城、皇城三重相环的城池。并绕以内外城濠，将东京坚固、严密地保护起来，形成一个级堡垒。
东京外城,始筑于五代后周时期，当时周世宗筑京城，取虎牢关土为之，坚密如铁，即便是被石砲击中也只是有个凹坑而已。历代对外城屡次增修。城濠亦经多次疏浚，至此时由一道宽十余丈的护城壕环绕，两岸也都种上了杨柳，禁止采伐，以阻挡攻城的敌军。
东京里城，系保卫京师的第725章度使的衙署。真宗大中祥符五年正月，下诏“以砖垒皇城”，此为中国古城墙外包砖之始。并且，在皇城四角筑起高数十丈的角楼，城外包砖及城上建角楼。大大加强了皇城的防御能力，为此后的历代继承。
城门因是防卫上的薄弱环节而成为宋廷刻意经营之处，外城共辟城门十二座，除南薰门等四座正门因通御路而属直门两重之外。其余皆修瓮城三层，屈曲开门。除加固城门、建造瓮城之外，还于神宗元丰年间封筑团敌马面，这是城墙的附属物，其作用在于加强防守，使攻城者三面受击，且利于加固墙体。
另外，宋外城上还设有御敌之武器，每二百步置一防城库，贮守御之器，城墙上广置战棚，又将外城诸门皆用纯铁包裹,再开历史先河
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