"3次元データ採取手段を用いてトンネル切羽面の3次元座標データを採取するステップと、前記トンネル切羽面を前記3次元座標データから選定されたサンプル点を頂点とする三角形網で表したトンネル切羽面のTINモデルを作成するステップと、前記TINモデルの各三角形の面の走向傾斜を算出するステップと、前記三角形の面の走向傾斜の分布を求めるステップと、前記三角形の面の走向傾斜の分布からトンネル切羽面を単一の面と見做した時の面である掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出するステップとを有するトンネル切羽の不連続面の抽出方法。前記各三角形の面をシュミットネットを用いてステレオ投影し、前記三角形の面の走向傾斜の分布を求める請求項1に記載のトンネル切羽の不連続面の抽出方法。トンネル切羽面に加えてトンネルの天端及び切羽側面のいずれか一方もしくは両方を含むトンネル切羽を撮影する請求項1または請求項2に記載のトンネル切羽の不連続面の抽出方法。前記TINモデルに代えてDEMを用いた請求項1に記載のトンネル切羽の不連続面の抽出方法。トンネル切羽面の3次元座標データを採取するための3次元データ採取手段と、前記トンネル切羽面を前記3次元座標データから選定されたサンプル点を頂点とする三角形網で表したトンネル切羽面のTINモデルを作成するTINモデル作成手段と、前記TINモデルの各三角形の頂点の3次元座標を用いて各三角形の面の走向傾斜を算出する走向傾斜算出手段と、シュミットネットを用いたステレオ投影を用いて各三角形の面の走向傾斜の分布を求める走向傾斜分布解析手段と、前記三角形の面の走向傾斜の分布からトンネル切羽面を単一の面と見做した時の面である掘削面の走向傾斜と異なる走向傾斜を有する不連続面を抽出する不連続面抽出手段とを備えたトンネル切羽の不連続面の抽出装置。しかしながら、クリノメータを用いて走向傾斜を測定する方法では、計測すべき面を選定したり、その不連続面の連続方向を見極めたりする必要があるため、専門的な知識が必要であった。また、トンネル切羽面の面積が大きい場合には、計測する面の数が限られるだけでなく、岩盤が崩れやすい状態にあるトンネル切羽面においては、クリノメータを計測する面に直接当てる作業は安全上問題があった。また、クリノメータは磁石で方位を測定するため、トンネル坑内の鋼製資機材や周囲の地山の影響で磁場が狂うことがある。また、クリノメータを直接岩盤に当てないで計測する見通し法を用いることも考えられるが、トンネル坑内では見通し法を行える場所が限定されるだけでなく、図板の置き方に個人差が出るなど精度が悪かった。なお、3次元スキャナーを用いてトンネル切羽面を監視する方法では、切羽面の凹凸形状については検出しているが、トンネル切羽面やその周囲の面の走向傾斜については計測していないので、地山の安定性を評価するためのデータを得ることは困難である。本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、トンネル切羽の不連続面を効率よくかつ安全に抽出できる方法とその装置を提供することを目的とする。本発明は、トンネル切羽にみられる断層や亀裂など面構造不連続面を抽出する方法であって、3次元スキャナーもしくはデジタルカメラによる3次元測量などの3次元データ採取手段を用いてトンネル切羽面の3次元座標データを採取するステップと、前記トンネル切羽面を前記3次元座標データから選定されたサンプル点を頂点とする三角形網で表したトンネル切羽面のTINTriangulatedIrregularNetworkモデルを作成するステップと、前記TINモデルの各三角形の面の走向傾斜を算出するステップと、前記三角形の面三角形の3つの頂点を含む面の走向傾斜の分布を求めるステップと、前記三角形の面の走向傾斜の分布からトンネル切羽面を単一の面と見做した時の面である掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出するステップとを有することを特徴とする。このように、トンネル切羽面の3次元座標データを用いてトンネル切羽面の走向傾斜を求めるようにすれば、掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出できるとともに、不連続面の走向傾斜のデータについても大量に採取できるので、断層などのトンネル掘削時の地山の安定性を評価するためのトンネル前方地山の想定地図を高精度で作成できる。また、トンネル切羽直下での作業がないので、安全性が向上する。また、本願発明は、前記各三角形の面をシュミットネットを用いてステレオ投影し、前記各三角形の面の走向傾斜の分布を求めることを特徴とする。このように、不連続面の走向傾斜の頻度を統計的手法を用いて求めるようにすれば、専門的な知識や技術、経験を有していなくても、岩盤斜面の性状を容易に把握することができる。また、本願発明は、トンネル切羽面に加えてトンネルの天端及び切羽側面のいずれか一方もしくは両方を含むトンネル切羽を撮影することを特徴とする。これにより、トンネル切羽全体のデータを採取できるので、地山の安定性の評価の信頼性を更に向上させることができる。また、本願発明は、前記TINモデルに代えてDEMを用いたことを特徴とする。DEMDigitalElevationModelを用いた場合には、データ数が多いため計算時間はかかるものの、TINモデルの場合と同等以上の精度で、掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出することができる。また、本願発明は、トンネル切羽の不連続面を抽出する装置であって、トンネル切羽面の3次元座標データを採取するための3次元データ採取手段と、前記トンネル切羽面を前記3次元座標データから選定されたサンプル点を頂点とする三角形網で表したトンネル切羽面のTINモデルを作成するTINモデル作成手段と、前記TINモデルの各三角形の頂点の3次元座標から各三角形の面の走向傾斜を算出する走向傾斜算出手段と、シュミットネットを用いたステレオ投影により三角形の面の走向傾斜の分布を求める走向傾斜分布解析手段と、前記三角形の面の走向傾斜の分布からトンネル切羽面を単一の面と見做した時の面である掘削面の走向傾斜と異なる走向傾斜を有する不連続面を抽出する不連続面抽出手段とを備えたことを特徴とする。このような構成を採ることにより、トンネル切羽直下での作業をすることなく、トンネル切羽面の不連続面を精度良く抽出できるトンネル切羽の不連続面の抽出装置を得ることができる。なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。図1は、本実施の形態に係る不連続面の抽出装置10を示す図で、不連続面の抽出装置10は、3次元データ採取手段としての3次元レーザスキャナ11と、TINTriangulatedIrregularNetworkモデル作成手段12と、走向傾斜算出手段13と、走向傾斜分布解析手段14と、不連続面抽出手段15と、表示手段16とを備える。不連続面の抽出装置10の演算部10AであるTINモデル作成手段12~不連続面抽出手段15の各手段は、例えば、コンピュータのソフトウエアにより構成される。3次元レーザスキャナ11は、計測対象物にレーザ光を照射して計測対象物とセンサ間をレーザ光が往復する時間を計測することで計測対象物との間の距離を計測する距離センサ11aと、距離センサ11aを上下方向及び水平方向に移動させるセンサ移動手段11bと、距離センサ11aで計測された距離情報とセンサ移動手段11bからの距離センサ11aの移動方向情報とから計測対象物の3次元座標を算出する3次元座標算出手段11cとを備えている。3次元レーザスキャナ11は、図2に示すように、トンネル切羽20の坑口側に設置されて、切羽面21を含むトンネル切羽20の3次元座標を採取する。本例では、3次元レーザスキャナ11とパーソナルコンピュータとを接続し、計測現場にて不連続面の抽出を行うとともに、ディスプレイなどの表示手段16にトンネル切羽面の面構造を表示して作業員に視認させるようにしている。TINモデル作成手段12は、3次元レーザスキャナ11で採取されたトンネル切羽20の3次元情報からTINモデルを作成する。走向傾斜算出手段13は、三角形の頂点の3次元座標のデータを用いて、当該三角形の作る面の方位角計測する面面と水平面との交線の方向を傾斜方向を基準として測定した方向;走向と最大傾斜角計測する面と水平面との成す角;傾斜とを算出して当該三角形の面の走向傾斜を算出する。走向傾斜分布解析手段14は、シュミットネットを用いたステレオ投影により、TINモデルを構成する各三角形の面の走向傾斜を極投影して各三角形の面の走向傾斜の分布を求める。不連続面抽出手段15は、極投影された各三角形の表わす面の分布からトンネル切羽面を単一の面と見做した時の面である掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出する。表示手段16は、TINモデル作成手段12で作成されたTINモデルの三角形の面を掘削面及び不連続面に色分けしたトンネル切羽面の面構造をディスプレイ上に表示する。次に、本発明によるトンネル切羽面の不連続面の抽出方法について、図3のフローチャートを参照して説明する。まず、図2に示すように、3次元レーザスキャナ11をトンネル切羽20の切羽面21の手前に設置してトンネル切羽20の3次元座標を採取するステップS10。具体的には、3次元レーザスキャナ11として、広く用いられている測定点からの距離が400mまで測定可能な中距離型レーザスキャナを切羽面21からL=5~20mだけ離れた位置に設置し、切羽面21、トンネル天端22、及び、切羽側面23図4参照を含むトンネル切羽20をスキャニングしてトンネル切羽20全体の3次元座標のデータを採取する。なお、3次元レーザスキャナ11は、設置位置が切羽面21に近いほど分解能は高くなるが、垂直方向及び水平方向のスキャニング角度が機器により限られているので、設置位置を切羽面21の近くに設定する場合には、3次元レーザスキャナ11を複数箇所移動させ、各計測箇所でのトンネル切羽20の3次元座標のデータを採取し、これらを合成してトンネル切羽20全体の3次元座標のデータを採取する。ステップS11では、3次元レーザスキャナ11で採取されたトンネル切羽20の3次元座標のデータからTINモデルを作成する。TINモデルは、図4に示すように、トンネル切羽20をトンネル切羽20の3次元座標のデータから選定されたサンプル点点Pm,Pn,Plを頂点とする多数の三角形Tkから成る三角形網で表した3次元モデルで、仮想光源を用いるなどして三角形の面に影を付けるなどのレンダリングを施すようにすれば、トンネル切羽20の3次元的な形状を視覚化できる。図4のモデルは切羽面21の正面から照明を当てたときのモデルで、同図において矢印R0で示した白く光っている領域がトンネルの掘削方向に垂直な面である。TINモデルは変化に富んだ箇所のサンプル点の数を多くし起伏の緩やかな箇所のサンプル点の数を少なくできるので、少ないサンプル点で計測対象物の3次元形状を表現できるという利点を有する。次に、TINモデルの各三角形の面について、三角形の頂点の3次元座標データから求めた三角形の面を示す式と水平面を示す式とから、三角形の面と水平面の交線の方向である方位角と三角形の面と水平面との成す最大傾斜角とを算出して三角形の面の走向傾斜を算出しステップS12、しかる後に、シュミットネットを用いたステレオ投影により各三角形の表わす面を極投影して各三角形の表わす面の走向傾斜の分布を求めるステップS13。シュミットネットを用いたステレオ投影は、地層面、節理面、断層面などの走向傾斜を基準球面内の極面の法線が基準球面と交わる点とし、この極を平面上に投影したもので、これをTINモデルの各三角形の面に適用すれば、図5に示すような、各三角形の走向傾斜の分布を得ることができる。図5においては、各三角形の表わす面の走向傾斜は、面の出現頻度により領域分けされる。なお、本例では、不連続面の抽出を目的としているので、掘削面と同じ走向傾斜を有する三角形の面の極については投影していない。なお、掘削面の方位は、水平面内においてトンネルの進行方向と直交する方向であり、傾斜は90°である。図5から、本例のトンネル切羽20では、北東-南西の走行を持ち、北西側及び南東側に中角度で傾斜する面が卓越していること、東-西方向の走行で高角度の南傾斜の面も比較的卓越していることが分かる。次に、ステップS13で得られた各三角形の走向傾斜の分布から、掘削面と異なる方向性を示す走向傾斜を有する三角形の面のうちの頻度の高い三角形の面を選択することで、不連続面を抽出するステップS14。具体的には、シュミットネットの投影図に投影された極のうち、例えば、頻度が4以上の極を選択するとともに、投影された極を、径rが傾斜β、角度θが走向αである極座標上の点と見做す。そして、走向αがαk±Δα2でかつ傾斜βがβk±Δβ2の範囲にあるに三角形の面を、走向傾斜がαk,βkである面であるとすることで、図4に示した各三角形を、走向傾斜の互いに異なるn種類の三角形の面に分類する。ここで、Δα=Δβ=15°とすると、図6に示すように、頻度が4以上である互いに走向傾斜の異なる三角形の種類は10種類となる。最後に、図4の各三角形のうち抽出した10種類の走向傾斜を有する三角形の面を色分けして表示すれば、図7に示すような、色が塗られていない掘削面及び頻度の低い面と色分けされた不連続面とが表示されたトンネル前方地山の想定地質図を作成することができるステップS15。図7のトンネル切羽の不連続面抽出図では、同系統の色を有する三角形面がそれぞれLine1、Line2、Line3などのラインを構成している。Line1は、連続性の良い不連続面として認識される。この不連続面は、他の不連続面との組み合わせにより、くさび状に抜け落ちる危険性がある。また、Line2は、比較的連続性の良い不連続面として認識され、Line1との組み合わせにより、くさび状に抜け落ちる危険性がある。また、Line3は、流れ構造切羽面に対して岩盤が抜け落ち易い方向の面構造が認められる。このように、異なる走向傾斜を有する三角形の面を色分けして表示すれば、ライン状に連なっている不連続面の走向傾斜を視覚的に把握できるので、トンネル地山の前方において、どのような不連続面の組み合わせが生じるかを想定することができる。また、抜け落ちの危険性についても容易に予測できるので、前記不連続面が色分けされて表示された想定地質図を、地山の安定性を評価するためのデータとして利用することができる。このように、本実施の形態では、3次元レーザスキャナ11を用いてトンネル切羽20の3次元座標データを採取し、トンネル切羽20を採取された3次元座標データから選定されたサンプル点を頂点とする三角形網で表したトンネル切羽20のTINモデルを作成した後、TINモデルの各三角形の面の走向傾斜を算出し、この算出された各三角形の面の走向傾斜のデータから切羽面21を単一の面と見做した時の面である掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を抽出するようにしたので、トンネル切羽20全体の不連続面のデータを大量に採取することができる。したがって、地山の安定性を評価するためのトンネル前方地山の想定地質図を高精度にかつ迅速に作成することができる。また、トンネル切羽直下での作業がないので、安全性が向上する。また、本例では、レーザ光による測量によって求められた3次元座標データを用いてトンネル切羽20の走向傾斜を求めているので、磁場の影響を受けないだけでなく、より精密なデータを得ることができる。更に、統計的手法を用いて不連続面を抽出しているので、個人ごとの測定誤差の低減を図ることができる。なお、前記実施の形態では、3次元データ採取手段として3次元レーザスキャナ11を用いたが、デジタルカメラによる3次元測量などの他の手段を用いてもよい。デジタルカメラによる3次元測量は、離れて配置された2つの撮影部を有するデジタルカメラを用いてステレオ撮影した画像データを合成して被撮影物の3次元画像を生成するもので、3次元レーザスキャナ11に比較して測定精度は劣るものの、撮影時間が短くて済むので、切羽観察時間を短縮できるという利点がある。また、前記例では、切羽面21、トンネル天端22、及び、切羽側面23を含むトンネル切羽20の3次元座標データを求めたが、切羽面21のみの3次元座標データでも地山の安定性を十分に評価することができる。但し、本例のように、トンネル天端22についての3次元情報も求めておけば、不連続面の性状をより把握できるので、地山の安定性の信頼性を一層向上させることができる。また、前記例では、トンネル切羽面のモデルとしてTINモデルを用いたが、サンプル点を規則的に配置した数値標高モデルDEMを用い、サンプル点を結んだ各メッシュの面の走向傾斜を算出してトンネル切羽の不連続面を抽出してもよい。なお、この場合には、サンプル点を結んで形成されるメッシュとしては三角形のメッシュに限らず、四角形などの多角形のメッシュを用いてもよい。また、三角形のメッシュと多角形のメッシュとの両方を用いてもよい。また、前記例では、頻度の低い三角形の面を掘削面と見做して色分けしたが、頻度の低い三角形の面を灰色にしておき、灰色の三角形の面の走向傾斜と灰色の三角形の面に隣接する三角形の面掘削面もしくは不連続面の走向傾斜とを比較し、その差が予め設定した許容値よりも小さい場合には、灰色の三角形の面を灰色の三角形の面に隣接する三角形の面と同じと見做して同じ色に色分けすれば、連続した領域を形成する掘削面中もしくは不連続面中に独立して存在する三角形の面の数を減らせるので、不連続面の分布の傾向をより明確に視認することができる。また、前記例では、シュミットネットを用いたステレオ投影により、TINモデルの各三角形の面の走向傾斜の分布を求めた後、不連続面を抽出したが、算出されたTINモデルの各三角形の面に走向傾斜から直接不連続面を抽出するようにしてもよい。具体的には、図8aに示すように、互いに隣接する三角形の面sp,sqの走向傾斜を比較し、走向傾斜の差が予め設定した許容値よりも小さい場合には、図8bに示すように、互いに隣接する三角形の面sp,sqの走向傾斜が同じであると見做す。このような操作を繰り返すことにより、図8cに示すように、TINモデルの三角形の面を許容値の大きさによって決まる複数の面S0,S1,S2,S3,...,...,Snに分類することができる。その結果、掘削面S0と不連続面S1~Snとを区別することができるので、掘削面と走向傾斜が異なる不連続面が確実に抽出することができる。更に、複数の面の頻度をそれぞれ算出し、頻度の少ない面については掘削面と見做せば、掘削面と走向傾斜が異なる不連続面を確実に抽出することができる。したがって、走向傾斜が互いに異なる複数の面を色分けして表示することで、実施の形態と同様のトンネル前方地山の想定地質図を作成することができる。以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。本発明によれば、トンネル切羽の不連続面を効率よくかつ安全に抽出できるので、地山の安定性評価を高精度にかつ迅速に行うことができる。"