1、硬巖隧道掘進機(TBM)是一種集掘進、支護、出渣等諸多功能為一體的大型掘進裝備。刀盤刀具作為TBM掘進破巖的主要工具，其載荷特性直接影響工程施工的進度和成本。在查閱大量國內外文獻的基礎上，對TBM刀盤及刀具的受力特點、載荷分布規(guī)律以及載荷影響因素進行了相應研究，論文主要研究工作如下:
　　(1)分析TBM刀盤掘進過程中盤形滾刀運動學特性及其力學特性，總結了滾刀受力預測模型，提出了刀盤載荷的理論計算模型，為進一步研究刀盤載荷分布規(guī)律

2、提供了理論依據(jù)。
　　(2)以某隧道刀盤結構及地質參數(shù)為原型建立了刀盤掘進數(shù)值仿真模型，通過相似實驗驗證了模型的有效性;在此基礎上研究了滾刀布置參數(shù)對其三向力的影響，揭示了特定地質條件下刀盤載荷特性及其分布規(guī)律。
　　(3)研究了巖石強度、滾刀數(shù)量、貫入度、刀盤轉速等關鍵參數(shù)對刀盤掘進載荷的影響，并采用正交試驗方法得到了四因素交互作用下各因素對刀盤掘進載荷的影響程度。
　　(4)基于數(shù)理統(tǒng)計基本理論，結合某工程刀盤實際