由中铁四局承建的白城隧道全长3345米，为时速120公里的单洞双线电气化铁路隧道，最大埋深为81.05米。在经过多次专家论证后，该隧道由以往的矿山法施工改为异形盾构法施工。作为世界首台大断面马蹄形盾构机，其整机长度110米，重量1300吨，因盾构机刀盘呈“U”形，看似马蹄，因此得名马蹄形盾构机。该盾构机外轮廓高10.95米、宽11.9米，盾体采用梭式结构，能有效降低盾体与地层之间的摩擦力，进而减小推进阻力，刀盘采用9个小刀盘共同组成一个马蹄形断面的创新组合方式，进行切削掘进，并通过双螺旋输送机出土，连续皮带机运渣，最大掘进速度达60毫米/分。
与传统的圆形盾构机相比，该盾构机能有效减少10%—15%的开挖面积，最大程度地提高隧道空间利用率，与此同时，白城隧道地处我国毛乌素沙漠与黄土高原交界处，属于软土软岩地质，土质松软，采用矿山法施工，施工效率低且易出现塌方塌陷等施工风险，而采用马蹄形盾构法施工在规避塌方塌陷风险的同时，施工效率极高，每月可掘进200至300米，有效减少了施工工期。
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