本发明公开了一种顶升管路延伸装置及换管方法，顶升管路延伸装置包括：顶升机构、承托组件、过渡辊组件、至少两个单边台车以及换管台车；泥浆管路绕设于顶升机构的上部，顶升机构可伸缩设置；承托组件用于限制穿过其内部的泥浆管路的高度位置；泥浆管路在过渡辊组件内可上下浮动，且过渡辊组件中与泥浆管路接触的侧壁设置有相对于泥浆管路可转动的滚动结构。本发明所提供的顶升管路延伸装置不会额外占用空间，使顶升管路延伸装置的结构紧凑合理、性能稳定，可以满足小直径盾构机正常的掘进换管需求；并且可避免小转弯半径施工情况下出现卡死现象，使顶升管路延伸装置可以适用于小转弯半径的施工。