Tuginedes TBM-i lõikepeade tootjate praktilistele nõuetele, on loodud lõikepeade jaoks põhimõtteline projekteerimise töövoog. Geoloogilisi tunnelitamistingimusi, lõikepea konstruktsiooniparameetreid ja tööparameetreid tunneldades töötati välja arvutuslikud mudelid peamiste konstruktsioonielementide -nagu lõikuri paigutus, avanemise konfiguratsioon ja lõikepea korpuse kujundus-, mille tulemuseks on vastav projekteerimismetoodika ettepanek TBM-i lõikepea kohanemisvõime parandamiseks konkreetse geoloogilise keskkonnaga. See projekteerimise töövoog hõlmab lõikepea korpuse tüübi, lõikuri paigutuse, renni kujunduse ja tugistruktuuri kujunduse valikut.
Praktilistes insenerirakendustes tuleb lõikurite valikul ja esmaste tööparameetrite (sh lõikurite vahekaugus, läbitungimissügavus, tõukejõud ja pöördemoment) määramisel lähtuda valitsevatest geoloogilistest tingimustest. Selliseid tööriistu nagu ANSYS kasutatakse mehaanilise jõudluse analüüsi simulatsioonide läbiviimiseks (konkreetselt maksimaalse deformatsiooni ja pinge taseme hindamiseks), samas kui diskreetse elemendi meetodi (DEM) simulatsioone kasutatakse mustuse eemaldamise tõhususe analüüsimiseks. Lisaks saab TBM-i lõikepea kriitilistes kohtades pinge jälgimiseks kasutada -BP närvivõrkudel ja lõplike elementide analüüsil (FEA){2}}põhinevat tüvede rekonstrueerimise meetodit, mis aitab lahendada pingeseirega seotud väljakutseid rasketes töötingimustes.
Lõikepea kujundus peab tõhusalt käsitlema keerulisi geoloogilisi keskkondi, sealhulgas suure-kõvadusega kivimikihte, veerikkaid-liivakihte ja liitpinnase moodustisi. Eelkõige erineb söekaevanduses kasutatavate täis-pinnaga kõva kivimiga TBM-ide lõikepeade konstruktsioon tavaliste kõva kivimiga TBM-ide omast, kuna need peavad järgima maa-aluse transpordi ja montaaži nõuetest tulenevaid konkreetseid mõõtmete ja kaalupiiranguid. Disainiuuendusi kohandatakse sageli konkreetsete projektinõuete täitmiseks; näited hõlmavad "Kaukaasia" kõva kivimite TBM{5}}sihipäraseid disainifunktsioone, nagu sünkroonne tunneli- ja segmentide püstitamise tehnoloogia, aktiivsed liigendussüsteemid ja kahesuunalised pöörlevad lõikepead.
