本发明提供一种抽水蓄能电站引水系统多级竖井结构的机械化施工方法，采用“定向钻+反井钻+竖井扩孔掘进机”的全机械化施工方法，是解决现有竖井爆破建井井下作业人员多、工序复杂、安全管控困难和环境污染等问题的可行技术途径；定向钻可显著提高深竖井的垂直度，进一步控制竖井的偏斜率；而反井钻机和竖井扩挖掘进机作为“少人化、机械化、标准化、智能化”发展方向的代表性技术与装备，在质量、工期、安全、环境保护与文明施工方面具有突出优势，实现了开挖、出渣、支护、导向等一体化施工作业，掘进机法施工速度是钻爆法的3～4倍，显著提高了竖井的开挖效率，是实现抽水蓄能电站竖井机械化、智能化建造的有效途径。