本发明属于盾构工程施工技术领域，公开了一种桁架式垂直盾构机及竖井施工方法。其中，桁架式垂直盾构机包括支撑桁架、刀盘机构、输土机构、集土机构和驱动机构。刀盘机构包括刀盘架、刀片驱动装置、传动杆、动力梁组件和刀片。输土机构置于刀盘架中心，能够将刀片挖掘出的泥土输送至地面；集土机构安装于传动杆上，集土机构能够将刀片挖掘的泥土输送至输土机构；驱动机构安装于支撑桁架，驱动机构能够驱动刀盘机构下移。该桁架式垂直盾构机采用竖向挖土方式，将井内挖掘土实施输送至地面，同时拼搭管片形成永久围护结构，对周边环境影响较小，结构更易成型，能有效缩短工期，节省大量人力物力。