1.一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，包括一个或多个沿隧道长度方向顺次排布的套衬单元，各所述套衬单元均包括两个L型钢板(2)、两个型钢拱架(3)、波纹钢板(4)和多个预应力索(5)；其中：所述波纹钢板(4)为圆弧状，且与隧道洞室的形状相一致；其用于设置于隧道洞室内；所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)均为圆弧状，与隧道洞室的形状相一致，一个所述L型钢板(2)和一个型钢拱架(3)为一组，两组所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)分别位于所述波纹钢板(4)的前后两端，在每一组L型钢板(2)和型钢拱架(3)中，所述型钢拱架(3)位于贴近所述波纹钢板(4)侧；所述L型钢板(2)外壁紧密贴合于所述既有隧道衬砌(7)，在两个所述既有隧道衬砌(7)间围合成封闭空间；封闭空间内用于浇筑混凝土；各所述预应力索(5)与两组所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)相连接，多个所述预应力索(5)环于所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)一周间隔排布；各所述预应力索(5)用于向所述混凝土提供预压力。
2.如权利要求1所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，各所述预应力索(5)均包括波纹管(55)和两个锚环(54)，各所述锚环(54)均为圆柱体状，两个所述锚环(54)均水平设置，分别固定于两端的所述L型钢板(2)上；所述波纹管(55)为中空管，其两端穿过两组所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)，并相连接；所述波纹管(55)的两端与锚环(54)连接；在各所述锚环(54)内，且位于所述波纹管(55)的径向空间内开设有注浆孔(541)和多个穿索孔(542)，所述注浆孔(541)和各所述穿索孔(542)均沿所述锚环(54)的轴向走向设置，且轴向贯穿所述锚环(54)，与所述波纹管(55)相连通；两个所述锚环(54)上的穿索孔(542)的位置相对应；所述注浆孔(541)用于向所述波纹管(55)内浇筑水泥浆液；所述波纹管(55)内同轴套设有多根钢绞线(52)，所述钢绞线(52)的个数与一个所述锚环(54)上的穿索孔(542)的个数相同，各根所述钢绞线(52)的两端由对应位置的两个所述穿索孔(542)穿出；钢绞线(52)的长度大于套衬单元的长度。在所述封闭空间内的混凝土的强度达到第一设计强度时，沿轴向且向两端张拉所述钢绞线(52)，并在张拉后释放，用于向混凝土提供预压力。
3.如权利要求2所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，各根所述钢绞线(52)的两端均同轴套设有夹具(53)，各所述夹具(53)均为圆台状壳体，且小头端朝向所述锚环(54)，各所述夹具(53)的小头端的直径小于所述穿索孔(542)的直径，大头端的直径大于所述穿索孔(542)的直径；在所述钢绞线(52)释放后，所述夹具(53)的小头端插入并固定于对应的所述穿索孔(542)中，用于固定各所述钢绞线(52)。
4.如权利要求1所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，在各所述锚环(54)上套设固定连接有盖盒(51)，所述盖盒(51)用于覆盖各所述钢绞线(52)的端部和夹具(53)。
5.如权利要求1所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，所述L型钢板(2)和所述既有隧道衬砌(7)连接有多个衬砌连接钢筋(1)，多个所述衬砌连接钢筋(1)环于所述L型钢板(2)一周间隔排布，各所述衬砌连接钢筋(1)均包括竖直段，所述竖直段的一端为倒角弯钩状；其中，倒角弯钩端植入所述既有隧道衬砌(7)中，另一端与所述L型钢板(2)连接。
6.如权利要求1所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，所述L型钢板(2)的纵切面呈倒L形，且L型钢板(2)的围合的空间朝向所述型钢拱架(3)，其水平板覆盖于所述型钢拱架(3)的外壁，且与所述既有隧道衬砌(7)壁面紧密贴合；其竖直板贴合于所述型钢拱架(3)的侧壁。
7.如权利要求6所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，在所述波纹钢板(4)外覆盖有钢筋笼(6)，所述钢筋笼(6)的前后两端分别与对应端的所述型钢拱架(3)相连接。
8.如权利要求7所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构，其特征在于，在在隧道洞内，且贴于各所述L型钢板(2)或型钢拱架(3)的拱脚处浇筑有混凝土基座，所述混凝土基座还通过连接钢筋依次与既有隧道衬砌(7)相连接。
9.如权利要求1-8中任一项所述的一种既有隧道预应力套衬加固结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、骨架拼装：拼装所述型钢拱架(3)，将所述L型钢板(2)覆盖于所述型钢拱架(3)；将钢筋笼(6)的两端与型钢拱架(3)相连接；将所述波纹管(55)的两端分别对应的穿过两组L型钢板(2)和型钢拱架(3)，并与所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)相连接；在各所述波纹管(55)的两个穿出端均固定连接一锚环(54)；所述钢绞线(52)同轴套入各波纹管(55)中，所述所述钢绞线(52)的两端分别由对应端的穿索孔(542)穿出，在各钢绞线(52)的穿出端套设固定夹具(53)；步骤S2、混凝土浇筑：贴于所述钢筋笼(6)安装波纹钢板(4)，所述波纹钢板(4)、两端的两组所述L型钢板(2)和型钢拱架(3)，以及所述既有隧道衬砌(7)间围合成封闭空间；由所述波纹钢板(4)上的波纹钢板浇筑孔(43)向封闭空间内浇筑混凝土；步骤S3、施加预应力：在混凝土强度达到第一设计强度后，向两端张拉钢绞线(52)，张拉后释放，钢绞线(52)带动夹具(53)插入穿索孔(542)，与锚环54锁死后，通过所述注浆孔(541)向所述波纹管(55)注浆封闭，注浆封闭后将所述盖盒(51)套在锚环(54)上并密封；步骤S4、套衬单元固定：将所述衬砌连接钢筋(1)带弯钩一端植入既有隧道衬砌(7)中，另一端与所述L型钢板(2)固定。
