La predicción de la carga de excavación es de gran importancia para el diseño previo y la evaluación del rendimiento posterior de las máquinas de perforación de túneles (TBMs). En este artículo, se desarrolla un modelo de predicción de carga mejorado basado en el modelo clásico de la escuela de minas de Colorado para TBMs equipadas con cortadores de disco de sección transversal constante. Se introduce la estructura y el principio típicos para predecir la fuerza de un solo cortador, y la carga total del grupo de cortadores se calcula definiendo el diámetro equivalente y el espaciado de los cortadores. Posteriormente, se establece un modelo mejorado de tipo más breve y aceptable a través de la suma. Algunos índices de rendimiento novedosos, incluidos el índice de penetración de campo reformado, el índice de penetración de torque/empuje y la energía específica, se derivan respectivamente en forma de fórmula. A través de la verificación de datos de campo en las zonas de perforación de dos casos, se demuestra que el modelo propuesto es más preciso en la predicción de la carga total. Los resultados de regresión de un solo factor muestran que el índice de penetración de campo reformado revela la relación no lineal entre la carga de la TBM y la tasa de penetración, y el índice de penetración de torque/empuje es un nuevo índice inherente de la TBM para evaluar las condiciones de trabajo. La energía específica, utilizada para evaluar la eficiencia de excavación, es positiva con la resistencia de la roca y se demostró negativa con la tasa de penetración a través de un análisis de normalización. Finalmente, se discuten sugerencias sobre la configuración del grupo de cortadores contra estratos abominables.