โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องคว้านอุโมงค์ (TBM) ประกอบด้วย: ส่วนขุดเจาะ (หัวตัด เพลาหลัก และชุดขับเคลื่อน); ส่วนรองรับปฏิกิริยาการขุด (รองเท้ารองรับ); และส่วนล่วงหน้า (แจ็คล่วงหน้า)
ในระหว่างการดำเนินการ จะต้องทำซ้ำขั้นตอนต่อไปนี้: ขยายฐานรองเพื่อยึดตัวเครื่องเข้ากับผนังอุโมงค์ หมุนหัวตัดและเปิดใช้งานแจ็คเพื่อเลื่อนไปข้างหน้า หลังจากจังหวะหนึ่ง ให้ถอยฐานรองออก เลื่อนไปด้านหน้า และกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น
โครงสร้างหัวคัตเตอร์: หัวคัตเตอร์ทรงกลมและหัวคัตเตอร์ระนาบ: คัตเตอร์ตัดจะถูกจัดเรียงเป็นระยะที่ด้านหน้าของหัวคัตเตอร์ โดยทั่วไปจะมีคัตเตอร์ตัดตรงกลาง คัตเตอร์ด้านหน้า (คัตเตอร์ตัดหน้าขุด) และคัตเตอร์ด้านข้าง ระยะห่างของหัวตัดขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับน้ำหนักของหัวตัด ความแข็งแรงของหิน และความคืบหน้าของการขุดอุโมงค์รายวันที่เป็นเป้าหมาย ที่ขอบด้านนอก เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเครื่องตัดหลุดออกจากหัวเครื่องตัด พวกมันจะถูกจัดเรียงเป็นมุมหนึ่ง และส่วนหน้าตัด-ของหัวเครื่องตัดจะมีรูปทรงโค้ง- นี่คือความหมายของคำว่า "ทรงกลม" ในกรณีนี้ เครื่องตัดด้านข้างจะใช้ในลักษณะเดียวกับเครื่องตัดด้านหน้า
เพื่อหลีกเลี่ยงการติดตั้งเครื่องตัดขอบแบบพิเศษ คุณสามารถใช้เครื่องตัดแบบแบนได้ แนวโน้มล่าสุดเน้นย้ำถึงความสามารถในการสับเปลี่ยนหัวกัดได้ ส่งผลให้มีการใช้หัวกัดทรงกลมเพิ่มมากขึ้น
หัวคัตเตอร์แบบรองรับขอบและแกนกลาง: หัวคัตเตอร์ที่รองรับขอบประกอบด้วยตัวทรงกระบอกและเฟรมหลัก ใช้ตลับลูกปืนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-และมีโครงสร้างรองรับอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบเปิดขนาดใหญ่-ที่ด้านหลัง หินที่ขุดขึ้นมาจะถูกยกออกจากช่องว่างบนเส้นรอบวงด้านนอกของหัวตัดโดยใช้โครงหลักเป็นถัง และเคลื่อนย้ายไปยังอุปกรณ์ขุด การออกแบบหัวกัดนี้คล้ายกับที่ใช้ในเครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM) สำหรับหินซอฟต์ร็อค มีประสิทธิภาพสูงในสภาพทางธรณีวิทยาที่ยุบตัวได้ ส่วนที่ยื่นออกมาของคัตเตอร์อาจมีขนาดค่อนข้างเล็ก และสามารถเปลี่ยนคัตเตอร์ได้ภายใน หัวคัตเตอร์ประเภทสปินเดิลตรงกลางเป็นโครงสร้างแผ่นวงกลมที่มีสปินเดิลกลางรองรับด้วยแบริ่งเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก- หัวตัดติดตั้งอยู่บนแผ่นวงกลม โคลนจะถูกรวบรวมโดยเครื่องขูดซึ่งอยู่ที่ขอบด้านนอกของหัวตัด จากนั้นจึงป้อนไปยังอุปกรณ์กำจัดของเสียจากด้านบนผ่านกรวยที่ขอบด้านนอก
หัวตัดติดตั้งอยู่บนอานที่ด้านหน้าของแผ่น เนื่องจากไม่ได้ถูกจำกัดโดยเพลาหลัก การกำหนดค่าจึงค่อนข้างยืดหยุ่น โครงสร้างนี้มักใช้ใน TBM ประเภท-แบบเปิด อย่างไรก็ตาม ช่องระบายโคลนมีจำกัด ดังนั้นการกำจัดของเสียอาจไม่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยา หัวตัดขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ขับเคลื่อนซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของ TBM โดยใช้เพลาหลักของหัวตัดเป็นเพลาขับเคลื่อน
โครงสร้างแท่นรองรับทำหน้าที่เป็นแรงปฏิกิริยาระหว่างการขับเคลื่อน แรงปฏิกิริยานี้คือแรงขับเคลื่อนและแรงบิดของหัวตัด เพื่อที่จะทนต่อแรงปฏิกิริยานี้อย่างเต็มที่และหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อผนังอุโมงค์ ควรทำให้มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดแรงดันในการต่อลงดิน โดยทั่วไปแล้ว แรงดันดินจะอยู่ที่ 3–5 MPa รองเท้าพยุงตัวเพื่อจุดประสงค์นี้เรียกว่ารองเท้าพยุงตัวหลัก นอกจากนี้ยังมีแท่นรองรับหลายแบบสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การควบคุมการสั่นสะเทือนและการควบคุมทิศทาง
รองเท้ารองรับ TBM ประเภทโล่-: ใน TBM ประเภทโล่- มีรองเท้ารองรับหลัก (หาง) และรองเท้ารองรับใบหน้า (ด้านหน้า) ใช้สำหรับปฏิกิริยาแรงขับ โดยทั่วไปรองเท้าพยุงหลักจะจัดเรียงเป็นคู่ในแนวนอนทางซ้ายและขวา แต่ในกรณีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่- บางครั้งจะมี 4 ถึง 5 คู่จัดเรียงไว้รอบปริมณฑล
รองเท้าพยุง TBM แบบเปิด-: มีสองประเภท: รองเท้าพยุงตัวเดี่ยวและรองเท้าพยุงคู่ ยางรองเสริมแบบเดี่ยวมีรองเท้ารองรับคู่หนึ่งที่ด้านซ้ายและด้านขวาของคานหลัก ซึ่งสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงทิศทางของลำแสงหลักในระหว่างการขับเคลื่อน
ประเภทรองเท้ารองรับคู่มีรองเท้ารองรับคู่หนึ่งที่ด้านหน้าและอีกคู่หนึ่งที่ด้านหลัง ฐานรองส่วนหน้าสามารถมีได้ 4 (รูป X-), 2 หรือ 3 (รูปตัว T-)
การแก้ไขทิศทางจะดำเนินการก่อนที่จะติดตั้งฐานรองในประเภทใดประเภทหนึ่ง แต่ในฐานรองประเภทเดียว ทิศทางสามารถเปลี่ยนได้ในระหว่างการขุด
ประเภทรองเท้ารองรับคู่ไม่สามารถเปลี่ยนทิศทางระหว่างการขุด แต่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาน้อยกว่าและมีสมรรถนะเป็นเส้นตรงที่ดี-