接近美女的愿望没能达成，刘凡带着遗憾的心情离开张家，临走的时候张以恒从卫所中调拨一批长枪给刘凡应急之用，并告诉他，他需要的武器张以恒会派人加班加点尽快完工，近期会给刘凡送去。
回到石河后刘凡深感没有兵工厂的痛楚，下令开始在全胶州范围内招募工匠，不管是铁匠，木匠，泥瓦匠只要是有一技之长的工匠刘凡统统都要，反正现在刘凡有的是钱，即使白白养着他们也耗费不了多少粮食。况且现在破虏军百废待兴，以前没有钱只能维持现状，现在不在为钱烦恼了，刘凡决定大干一场，把石河打造成一个军事堡垒。
石河盐场地处胶州和即墨两城中央位置，毗邻胶州湾，就地形上来说没有太高的山脉，只是一些丘陵和平原地形。一旦发生战争刘凡想要固守石河大本营，首先就要防守住胶州和即墨两座陆路大门，可是现在这两个地方都不归刘凡管辖即使他想防守奈何官职太小基本有心无力。刘凡只能退而求其次，先把石河武装起来再说。
刘凡招募了大批的建筑工匠，带领其中有筑城经验的老匠师勘探地形商议对策，最终发现以现有的条件只能建造坞堡。坞堡，又称坞壁，是一种民间防卫性建筑，大约形成王莽天凤年间，当时北方大饥，社会动荡不安。富豪之家为求自保，纷纷构筑坞堡营壁。坞堡一直是北方地区重要的防卫手段，经过上千年的发展演变已经成为了一种非常完备防御的军事堡垒。现在大明北方以及九边的大部分屯堡都是由坞堡演变而来的，对防御北方游牧民族的进攻十分有效。
但是刘凡对坞堡有些不看好，因为坞堡对火炮的防御不太好，随着孔有的叛变，给后金带去了大量的先进火炮和工匠，可以说现在的后金已经有了十分先进的铸炮手段，甚至在一定程度上超过了大明，后金的统治者无论是现在的黄台级还是后来的多尔衮都对火器部队的建设异常重视。刘凡不得不考虑到以后面对更加多样化的进攻手段该如何防备。
而另一种来之西方的菱堡无疑要比坞堡更加适应近代的大炮进攻，菱堡的好处就是把城墙从一个凸多边形变成一个凹多边形，这样的改进，使得无论进攻城堡的任何一点，都会使攻击方暴露给超过一个的棱堡面，防守方可以使用交叉火力进行多重打击。其防御体系也相对独立，即使是一面城墙被攻破，对于其他城墙也不会构成太大影响，这样一来无疑在守城方面占有很大优势。菱堡的成名之战是公元1552年，该年法王亨利2世攻占了洛林地区的梅斯城。神圣罗马皇帝查尔斯5世率4.5万大军开始围攻梅斯，企图将其夺回。但是在这5个月中，5800守军在吉斯公爵以及工程师圣雷米的指挥下已经在旧式城墙的背后重新修筑了一道新型防线。11月27日，攻方一天内发射了7000多颗炮弹，轰塌了70多米的城墙，可是其背后的棱堡防线依然完好。在没有大威力开花弹的明末清初时期这样坚固的堡垒无疑是一个大杀器，而且石河背靠胶州湾，只要建起了大片菱堡而且制海权不失去，那样石河就是永不陷落的要塞，后金想要进攻将会付出他们难以想象的代价。
虽然已经决定要建造菱堡，但是真正想要落到实处的时候刘凡依然头疼不已。菱堡的资料刘凡只是从后世看到的，他也没有见过实物，想要靠从历史资料中窥得的一鳞半爪和凭借他宅男的手动能力在大明复制出菱堡无疑是太难了。好在大明最不缺乏的就是能工巧匠，靠着刘凡的叙述和自己以往建造屯堡的经验，大明的工匠还是给刘凡带来了巨大的惊喜。经过反复的研究，工匠们决定以屯堡为核心建造，内部结构包括堡内军营，民房，仓库等建筑沿用原来屯堡的布局，在内城的基础上取消部分瓮城，在外围另建造一面城墙，结构由原来屯堡一面凸出的城墙变为菱堡凹型结构，虽然和想象中的菱堡差很多，但是就使用性来说相差不是很大。这样一来虽然耗费了大了一些，但是刘凡觉得还是值得的。
由于建城需要大量的民夫劳力，刘凡在胶州地区发布了征召民夫的命令，宣布只要来石河干活，每天日工资三十文，而且管两顿饭。那些有一技之长如泥瓦或者木工等对建城有帮助的工作，价格会更高，甚至会达到每月二两银子，普通民夫假如一个月之内不请假之类的那么刘凡会多付100文，一月可得银一两。
此时正是八月初，距离秋收还有近一个月的时间，农村之中还有大量的闲散劳动力。而刘凡给的价格实在是太高了，一个月就是一两银子，按照当时的物价来算可以买到一石多的小麦，换成杂粮的话可以达到近三石。据《河间志》卷三记载：“一夫耕田三五十亩，亩收麦一石以上。”夏麦秋粟合起来还是2石。南方的粮食亩产，明代南方稻麦两熟田的稻谷亩产，据顾炎武《日知录》中引洪熙已年周干说：“如吴江昆山等田，亩旧税五升，小民佃租富室田，亩出私租一石。”什伍之租，亩收应是2石。也就是说一亩良田辛苦劳作半年多时间才得粮一石多一点，这还是没有交税的，刨除税收和交给地主的五成租子，也剩不下多少。
刘凡给出的条件对于还在温饱线挣扎的佃户来说实在是难以拒绝的诱惑。这项命令一发布顿时在胶州范围内引起了重大的轰动，胶州周围的百姓纷纷应募，一时间就有上万劳力聚集于石河。