本实用新型涉及一种复合衬砌输水管道结构。包括安装在盾构隧道内周壁上的外衬层、预埋在外衬层内周壁上的套管以及设置在套管内周壁上的内衬层；所述内衬层包括固定连接在套管内周壁上的骨架结构以及浇筑在骨架结构外侧的浇筑材料；所述骨架结构包括多个沿着隧道延伸方向依次固定连接的骨架单元，所述骨架单元包括多个沿着隧道周向方向依次固定连接的弧形骨架，所述弧形骨架的周向边沿设置有用于与相邻弧形骨架连接固定的连接结构。通过采用本实用新型的输水管道结构使得骨架结构的加工标准化和集成化，骨架结构的分体设置方便了后期的吊装和拼接，此外还提升了施工效率，缩短了施工周期。