一种隧道衬砌厚度检测装置，包括带有行走轮的车架，在车架上固定有滑动座，在滑动座内设有升降轴，顶端固定有支撑座，支撑座通过转动机构转动连接有打孔与检测集成块；集成块包括斜槽板，在斜槽板上端固定有框架，在框架内水平设有数根滑杆，在滑杆上滑动连接有中心盘，中心盘内固定有联轴器、固定板，在固定板上固定有钻孔电机，电机通过联轴器连接有螺旋钻杆，在螺旋钻杆尾部设有锁紧套；在框架一端设有钻套架，在钻套架内固定有钻套，另一端设有激光收发器。本发明通过缩小体积来解决多种窄小环境下的隧道衬砌检测工作，替代人工检测，且联动递进钻孔刚性更强，也利于替换钻头和钻套，且采用激光反射测量，取得测量数据更加准确。