Na podlagi praktičnih zahtev proizvajalcev rezalnih glav TBM je bil vzpostavljen osnovni delovni potek oblikovanja rezalnih glav. Z integracijo geoloških pogojev predorov, strukturnih parametrov rezalne glave in operativnih parametrov predorov so bili razviti računalniški modeli za ključne konstrukcijske elemente-, kot so postavitev rezalnika, konfiguracija odprtin in zasnova telesa rezalne glave-, kar je vodilo do predloga ustrezne metodologije načrtovanja za izboljšanje prilagodljivosti rezalne glave TBM specifičnim geološkim okoljem. Ta delovni potek načrtovanja zajema izbiro vrste ohišja rezalne glave, razporeditve rezalnikov, zasnove žleba in zasnove podporne strukture.
V praktičnih inženirskih aplikacijah je treba izbiro rezil in določitev primarnih operativnih parametrov (vključno z razmikom med rezili, globino prodiranja, potiskom in navorom) voditi prevladujoči geološki pogoji. Orodja, kot je ANSYS, se uporabljajo za izvajanje simulacij za analizo mehanske zmogljivosti (posebej za ocenjevanje največjih deformacij in ravni napetosti), medtem ko se simulacije metode diskretnih elementov (DEM) uporabljajo za analizo učinkovitosti odstranjevanja umazanije. Poleg tega se lahko metoda rekonstrukcije deformacij-na podlagi nevronskih omrežij BP in analize končnih elementov (FEA)-uporabi za spremljanje deformacij na kritičnih mestih na rezalni glavi TBM, s čimer se obravnavajo izzivi, povezani s spremljanjem deformacij v težkih delovnih pogojih.
Zasnova rezalne glave mora učinkovito obravnavati zapletena geološka okolja, vključno s-plasti kamnin z visoko trdoto,-z vodo bogatimi peščenimi plastmi in kompozitnimi zemeljskimi formacijami. Predvsem se zasnova rezalnih glav za -celotne TBM iz trde kamnine, ki se uporabljajo v premogovništvu, razlikuje od zasnove običajnih TBM iz trde kamnine, saj morajo upoštevati posebne omejitve dimenzij in teže, ki jih nalagajo zahteve za podzemni transport in montažo. Oblikovalske inovacije so pogosto prilagojene specifičnim zahtevam projekta; primeri vključujejo ciljno usmerjene konstrukcijske značilnosti, sprejete za TBM iz trde kamnine "Kavkaz",-kot so sinhrono tuneliranje in tehnologija postavitve segmentov, aktivni artikulacijski sistemi in dvosmerno vrtljive rezalne glave.
