Bir tünel açma makinesinin (TBM) temel yapısı şunları içerir: Bir kazı bölümü (kesici kafa, ana şaft ve tahrik ünitesi); bir kazı reaksiyonu destek bölümü (destek pabuçları); ve bir ileri bölüm (ileri krikolar).
Çalışma sırasında aşağıdaki eylemler tekrarlanır: makine gövdesini tünel duvarına sabitlemek için destek pabuçlarını genişletin; kesici başlığı döndürün ve ilerlemek için krikoları etkinleştirin; Bir vuruştan sonra destek pabuçlarını geri çekin, öne doğru hareket ettirin ve başlangıç pozisyonuna dönün.
Kesici Kafa Yapısı: Küresel kesici kafalar ve düzlemsel kesici kafalar: Kesici kafalar, kesici kafanın ön kısmında aralıklarla düzenlenir. Genel olarak merkezi kesici takımlar, ön kesici takımlar (kazı yüzeyi kesici takımlar) ve yan kesici takımlar bulunmaktadır. Kesici kesicilerin aralığı kesici kesicilerin yük kapasitesine, kaya kuvvetine ve hedeflenen günlük tünel açma ilerlemesine bağlıdır. Kesici gövdelerin kesici kafalardan fırlamasını önlemek için dış çevrede belirli bir açıda düzenlenmiştir ve kesici kafanın kesme-kesiti yay-şekillidir. Bu "küresel"in anlamıdır. Bu durumda yan kesici bıçaklar, ön kesici bıçaklarla aynı şekilde kullanılır.
Özel kenar kesicilerin takılmasını önlemek için düz kesiciler kullanılabilir. Son trendler kesicilerin değiştirilebilirliğini vurgulayarak küresel kesicilerin kullanımının artmasına yol açıyor.
Çevresel Destekli ve Merkezi Mil Tipi Kesici Kafalar: Çevresel destekli kesici kafalar silindirik bir gövde ve bir ana gövdeden oluşur. Büyük-çaplı rulmanlar kullanırlar ve arka tarafta geniş-açılabilen çevresel destek yapısına sahiptirler. Kazılan kaya, ana çerçeveyi hazne olarak kullanarak kesici kafanın dış çevresindeki boşluklardan kaldırılarak kazı cihazına taşınır. Bu kesici kafa tasarımı, yumuşak kayalar için tünel açma makinelerinde (TBM'ler) kullanılana benzer. Çöken jeolojik koşullarda oldukça etkilidir. Kesici çıkıntısı nispeten küçük olabilir ve kesiciler dahili olarak değiştirilebilir. Merkezi iş mili tipi kesici kafalar, küçük- çaplı rulmanlar tarafından desteklenen merkezi bir iş mili bulunan dairesel plaka yapılarıdır. Kesici kafa dairesel bir plaka üzerine monte edilmiştir. Çamur, kesici kafanın dış çevresine yerleştirilen sıyırıcılar tarafından toplanır ve daha sonra dış çevredeki huniler aracılığıyla yukarıdan atık imha cihazına beslenir.
Kesici kafa, plakanın ön tarafındaki bir eyer üzerine monte edilmiştir. Bir ana şaftla sınırlandırılmadığından konfigürasyonu nispeten esnektir. Bu yapı genellikle açık-tip TBM'lerde kullanılır. Ancak çamur boşaltma açıklığı sınırlıdır, dolayısıyla jeolojik koşullara bağlı olarak atık bertarafı için etkili olmayabilir. Kesici kafa, TBM'nin arkasında bulunan bir tahrik motoruyla, kesici kafanın ana milini tahrik mili olarak kullanarak tahrik edilir.
Destek pabucu konfigürasyonu, itme sırasında bir tepki kuvveti görevi görür; bu tepki kuvveti, itme kuvveti ve kesici kafa torkudur. Bu reaksiyon kuvvetine tam olarak dayanabilmek ve tünel duvarlarına zarar vermemek için, topraklama basıncını azaltacak şekilde mümkün olduğu kadar büyük yapılmalıdır. Tipik olarak topraklama basıncı 3–5 MPa'dır. Bu amaca yönelik destek ayakkabıları ana destek ayakkabıları olarak adlandırılır; titreşim kontrolü, yön kontrolü gibi amaçlara yönelik çeşitli destek pabuçları da bulunmaktadır.
Kalkan-tipi TBM destek pabuçları: Kalkan-tipi TBM'lerde, itme reaksiyonu için kullanılan ana destek pabuçları (kuyruk) ve yüz destek pabuçları (ön) bulunmaktadır. Ana destek pabuçları genellikle solda ve sağda yatay olarak çiftler halinde düzenlenir, ancak büyük-çaplı durumlarda bazen çevre çevresinde 4 ila 5 adet düzenlenir.
Açık-tip TBM destek pabuçları: İki tür vardır: tek destek pabucu ve çift destek pabucu. Tek destek pabucu tipinde, uzun farın sol ve sağ taraflarında bir çift destek pabucu bulunur. Bu, tahrik sırasında ana ışının yönelimindeki değişiklikleri karşılayabilir.
Çift destekli pabuç tipinde önde bir çift, arkada bir çift destek pabucu bulunur. Ön destek pabuçları 4 (X-şeklinde), 2 veya 3 (T-şeklinde) olabilir.
Her iki tipte de yön düzeltmesi destek pabuçları takılmadan önce yapılır ancak tek destek pabucu tipinde kazı sırasında yön değiştirilebilir.
Çift destekli pabuç türü kazı sırasında yön değiştiremez ancak jeolojik değişikliklerden daha az etkilenir ve iyi bir düz-hat performansına sahiptir.