本发明公开了一种土压盾构回填土仓进仓作业的施工方法，包括步骤：(1)向盾构机壳体外注膨润土浆液，(2)盾体外注聚氨酯形成止水环，(3)管片外注双液浆形成止水环，(4)膨润土置换土仓内碴土，利用膨润土注入系统和螺旋出土机配合工作进行渣土置换，(5)压注低、中、高强度的水泥膨润土砂浆浆液，使土仓内膨润土浆液形成有强度的固结体，(6)对盾构机切口环及刀盘顶部进行注浆，(7)施工人员进仓作业，(8)刀具更换完成后关闭土仓门，向土仓内注入回填膨润土建立土压平衡模式恢复掘进。本发明突破了盾构在特殊不稳定地层下进仓作业的困难和盾构在建筑物的下方进仓作业的困难，具有功效高、可操作性强等特点。