马蹄形盾构机有大小9个刀盘，错落设置，超大的直径4.9米，超小的1.1米，每个刀盘都是独立的操控系统，可随意组合，能同时、单个和不同方向的旋转。相对圆形盾构机的一个大刀盘旋转、一套控制系统的“粗放”施工，马蹄形盾构机在出土设备上也实现了新突破，它比圆形盾构机新增了一个螺旋输送机，不仅能更好地调节开挖土质层土舱压力，还可大大提高盾构机掘进出土的效率。与世界常规圆形盾构机不同，马蹄形盾构机刀盘呈倒“U”形，开挖截面形似马蹄。在铁路山岭软土隧道领域首运用，能超大程度提高隧道空间利用率。与常规盾构相比，能够减少15%以上的土方开挖，与矿山法相比，在安全、效率、环保等方面优势显著。

断面尺寸尺寸为11.9米×10.95米，整机长度约150米。

马蹄形盾构机可以针对不同土质层进行超大面积、超大角度的精细开挖，尤其是在软弱围岩地质中性能卓越。