トンネル掘削機（TBM）の基本構造は次のとおりです。 掘削部（カッターヘッド、主軸、駆動装置）。掘削反力支持部（サポートシュー）と、アドバンスセクション（アドバンスジャック）。
運転中は次の動作が繰り返されます。サポートシューを展開して機械本体をトンネル壁に固定します。カッターヘッドを回転させてジャッキを作動させて前進させます。 1 ストローク後、サポート シューズを後退させ、前方に移動して開始位置に戻ります。
カッターヘッドの構造：球状カッターヘッドと平面状カッターヘッド：カッターヘッド前方に間隔をあけて切削用カッターを配置。一般的には、センターカットカッター、フロントカットカッター（掘削面カットカッター）、サイドカットカッターがあります。切断カッターの間隔は、切断カッターの耐荷重、岩石の強度、および毎日のトンネル掘削の目標進捗状況によって異なります。外周部ではカッタ本体がカッタヘッドから飛び散るのを防ぐため、カッタヘッドを一定の角度で配置し、カッタヘッドの切断断面を円弧状にしています。-これが「球状」の意味です。この場合、サイドカット用カッターもフロントカット用カッターと同様に使用します。
特別なエッジ カッターの取り付けを避けるために、フラット カッターを使用できます。最近の傾向ではカッターの互換性が重視されており、球面カッターの使用が増加しています。
周囲支持型および中央スピンドル タイプのカッターヘッド: 周囲支持型カッターヘッドは、円筒形本体とメイン フレームで構成されます。大径ベアリングを使用しており、後部に大きな開口部を備えた周辺サポート構造を備えています。-掘削した岩石は、メインフレームをホッパーとしてカッターヘッド外周の隙間から持ち上げられ、掘削装置まで搬送されます。このカッターヘッドの設計は、軟岩用のトンネルボーリングマシン (TBM) で使用されているものと似ています。崩壊しやすい地質条件では非常に効果的です。カッターの突き出しが比較的小さく、内部でのカッター交換が可能です。中央スピンドルタイプのカッターヘッドは、小径のベアリングで支持された中央スピンドルを備えた円形プレート構造です。-カッターヘッドは円形のプレートに取り付けられています。汚物はカッターヘッド外周のスクレーパーで捕集され、外周のホッパーを経由して上方から汚物処理装置に供給されます。
カッターヘッドはプレートの前部のサドルに取り付けられています。主軸に拘束されないため、比較的自由度の高い形状となります。この構造はオープンタイプのTBMで一般的に使用されます。{2}ただし、泥の排出口は限られているため、地質条件によっては廃棄物処理に効果的でない場合もあります。カッターヘッドは、カッターヘッドの主軸を駆動軸として使用し、TBM の後部にある駆動モーターによって駆動されます。
サポートシューの形状は推進時の反力として機能します。この反力が推進力であり、カッターヘッドのトルクとなります。この反力に十分に耐え、トンネル壁の損傷を避けるためには、接地圧を下げるためにできるだけ大きくする必要があります。通常、接地圧力は 3 ～ 5 MPa です。この目的のためのサポートシューズはメインサポートシューズと呼ばれます。制振や方向制御などの目的に合わせた各種サポートシューズもございます。
シールド-タイプのTBMサポートシュー: シールド-タイプのTBMには、推進反力に使用されるメインサポートシュー（テール）とフェイスサポートシュー（フロント）があります。メインサポートシューは左右一対で水平に配置するのが一般的ですが、大径の場合は全周に4〜5個配置する場合もあります。{3}}
オープン-タイプTBMサポートシュー：シングルサポートシューとダブルサポートシューの2種類があります。シングルサポートシュータイプはメインビームの左右に一対のサポートシューを備えています。これにより、推進中のメインビームの向きの変化に対応できます。
ダブルサポートシュータイプは、サポートシューが前部と後部に 1 組ずつあります。フロントサポートシューは4つ（X-形）、2つ、または3つ（T-形）にすることができます。
どちらのタイプもサポートシュー装着前に方向修正を行いますが、サポートシュー単体タイプでは掘削中に方向を変更することができます。
ダブルサポートシュータイプは掘削中に方向を変えることはできませんが、地質変化の影響を受けにくく、直進性能に優れています。-