本发明涉及一种隧道内拱形钢结构转运拼装设备及方法，该设备的行走机构上安装有顶机械臂、侧机械臂，顶机械臂包括用于与顶拱钢构配合的第一执行器、升降单元，侧机械臂包括用于与侧墙钢构配合的第二执行器、侧移单元，侧移单元用于驱动第二执行器左右运动；拼装机构还包括升降装置，顶机械臂和/或侧机械臂安装在升降装置上。本发明的顶机械臂和侧机械臂既能够相互协同配合，而对整体拱形钢结构从不同位置进行牢固支撑，从而安全高效的转运拼装整体拱形钢结构，还能够单独转运拼装顶拱钢构、侧墙钢构，并通过机械臂升降、侧移的便捷操作，在转运时避让隧道壁面，使得本发明所适用的隧道断面范围更广。