На основу практичних захтева произвођача ТБМ резних глава, успостављен је основни ток дизајна за резне главе. Интеграцијом геолошких услова тунелирања, структурних параметара главе реза и оперативних параметара тунелирања, развијени су рачунарски модели за кључне елементе дизајна-као што су изглед резача, конфигурација отвора и дизајн тела главе за сечење- што је довело до предлога одговарајуће методологије пројектовања за побољшање способности прилагођавања ТБМ резне главе специфичном окружењу. Овај радни ток дизајна обухвата избор типа тела резача, распореда резача, дизајна жлебова за блато и дизајна потпорне структуре.
У практичним инжењерским применама, избор резача и одређивање примарних оперативних параметара (укључујући размак резача, дубину продирања, потисак и обртни момент) морају бити вођени преовлађујућим геолошким условима. Алати као што је АНСИС се користе за спровођење симулација за анализу механичких перформанси (посебно за процену максималне деформације и нивоа напрезања), док се симулације методе дискретних елемената (ДЕМ) користе за анализу ефикасности уклањања блата. Штавише, метода реконструкције деформације-заснована на БП неуронским мрежама и анализи коначних елемената (ФЕА)-може се применити за праћење напрезања на критичним локацијама на ТБМ резној глави, чиме се решавају изазови повезани са праћењем деформација у тешким условима рада.
Дизајн главе за сечење мора ефикасно да се бави сложеним геолошким окружењем, укључујући слојеве стена високе -тврдоће, пешчане слојеве{1}}богате водом и композитне формације тла. Значајно је да се дизајн глава за сечење за ТБМ са пуном површином-који се користи у ископавању угља разликује од оног код конвенционалних ТБМ-а од тврдог камена, јер морају да се придржавају специфичних димензија и ограничења тежине наметнутих захтевима за подземни транспорт и монтажу. Иновације дизајна се често прилагођавају специфичним захтевима пројекта; примери укључују циљане карактеристике дизајна усвојене за „Кавказ“ хард роцк ТБМ-као што су синхроно тунелирање и технологија монтаже сегмената, активни артикулациони системи и -главе за сечење са двосмерним ротирањем.
