本发明涉及一种盾构隧道破碎带地层注浆加固设备及其注浆加固方法，其特征在于，所述注浆加固设备包括：盾构管片、注浆泵、储浆罐和注浆工具；所述盾构管片安装于隧道内部，所述盾构管片的内表面开设有预埋注浆孔；所述盾构管片的内侧设置有所述注浆泵和所述储浆罐，所述注浆泵与储浆罐通过输送管路相连通；所述储浆罐包括搅拌器和储浆罐体；所述注浆工具依次穿过所述预埋注浆孔、所述盾构管片背部区域和所述深度注浆区域，所述注浆工具包括注浆管、管阀连接头、丝扣和闸阀；本发明的所述注浆加固方法，操作简单、便于实施、对隧道内破碎带地层进行分层注浆加固，提升隧道运营安全，提高地层稳定性和强度。