本发明提出了一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，包括承载机构，所述承载机构上根据不同衬砌作业需求可拆卸式安装不同的作业装置，并带动所述作业装置沿隧道衬砌的环向移动；设置在所述承载机构上的伸缩系统，所述伸缩系统构造成能够伸长或缩短，从而调整所述作业装置的位置；以及电控系统，所述电控系统控制承载机构沿环向运动以及控制所述伸缩系统伸缩；其中，电控系统控制所述承载系统和伸缩系统以两种模式运行，第一模式为控制所述承载系统以始终与衬砌表面保持固定距离的环向运动；第二模式为控制所述承载系统以完全贴合衬砌表面的运动。本发明通过自动化控制单元驱动贴合装置完全贴合衬砌表面或始终保持固定距离进行环向运动。