硬岩隧道掘进机(TBM)是一种集掘进、支护、出渣等诸多功能为一体的大型掘进装备。刀盘刀具作为TBM掘进破岩的主要工具,其载荷特性直接影响工程施工的进度和成本。在查阅大量国内外文献的基础上,对TBM刀盘及刀具的受力特点、载荷分布规律以及载荷影响因素进行了相应研究,论文主要研究工作如下：(1)分析TBM刀盘掘进过程中盘形滚刀运动学特性及其力学特性,总结了滚刀受力预测模型,提出了刀盘载荷的理论计算模型,为进一步研究刀盘载荷分布规律提供了理论依据。(2)以某隧道刀盘结构及地质参数为原型建立了刀盘掘进数值仿真模型,通过相似实验验证了模型的有效性；在此基础上研究了滚刀布置参数对其三向力的影响,揭示了特定地质条件下刀盘载荷特性及其分布规律。(3)研究了岩石强度、滚刀数量、贯入度、刀盘转速等关键参数对刀盘掘进载荷的影响,并采用正交试验方法得到了四因素交互作用下各因素对刀盘掘进载荷的影响程度。(4)基于数理统计基本理论,结合某工程刀盘实际掘进载荷数据,对不同岩石地层条件下掘进参数分布与变化规律进行统计分析,为TBM掘进施工提供指导。