中线穿黄隧洞具体采用泥水平衡式盾构法施工，盾构机由黄河北岸竖井内始发，穿越黄河河床深处抵达南岸。施工中使用的盾构机由德国海瑞克隧道机械股份公司制造，盾构机总体长度80米，刀盘直径9米，总重量达1100吨。

    隧洞采用两次衬砌加固工艺，盾构施工过程中，先用混凝土管片预衬砌，再进行环向预应力混凝土衬砌，中间设置弹性防排水垫层防止内水外水的相互渗透，以确保隧洞输水安全。

    为做好盾构掘进工作，早在2005年12月，南水北调建设者就在黄河北岸摆开战场，采用“铣接法”先进工艺和“双高压三重管、单管高压旋喷法”土体加固新技术，优化地连墙护壁泥浆配合比，先后攻克了北岸国内最深的地连墙和国内最深的高压旋喷土体加固施工难题，建成两条深48.5米的竖井，为盾构机始发掘进奠定坚实的基础。

    2007年7月8日，中线穿黄工程首发掘进的是右引水洞（ⅱ-b标项目），盾构机日掘进10米左右。